專利名稱：深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深海養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)的海洋能資源非常豐富，海島及周邊擁有豐富的可再生海洋能資源，如潮流能和波浪能等。潮流能是月球和太陽(yáng)的引潮力使海水產(chǎn)生周期性的往復(fù)水平運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的動(dòng)能，集中在岸邊、島嶼之間的水道或?yàn)晨冢绷髂馨l(fā)電則是直接利用漲落潮水的水流沖擊葉輪等機(jī)械裝置進(jìn)行發(fā)電。波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，波浪能發(fā)電是 以波浪的能量為動(dòng)力生產(chǎn)電能。另外，近年來(lái)，全球海水養(yǎng)殖技術(shù)迅速發(fā)展，尤其是在近岸水域或外海的網(wǎng)箱養(yǎng)殖扮演了重要的角色，我國(guó)習(xí)慣上稱之為深海網(wǎng)箱。但是，由于海面上天氣情況變化多端，經(jīng)常會(huì)有風(fēng)浪，如果網(wǎng)箱位于海面上，很容易被風(fēng)浪影響而搖擺，因此，現(xiàn)有技術(shù)的深海網(wǎng)箱均配置有一套自動(dòng)沉降系統(tǒng)，它包括氣泵和水泵等，利用水和氣的流通來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)箱的沉降。但是，在網(wǎng)箱的沉降或上浮過(guò)程中，受海面天氣情況的影響是較大的，因此，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)箱四周不平穩(wěn)而引起的傾斜現(xiàn)象，這大大影響了網(wǎng)箱內(nèi)魚(yú)類的正常生長(zhǎng)，不利于網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能根據(jù)海面風(fēng)浪的大小來(lái)平穩(wěn)地調(diào)整網(wǎng)箱在水里的垂直位置的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，包括對(duì)稱安裝在網(wǎng)箱的框架四周的多套浮筒組件、與每套浮筒組件電連接的控制系統(tǒng)，所述的海上控制系統(tǒng)連接在網(wǎng)箱的框架上且通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與岸上的總控制系統(tǒng)信號(hào)連接，它還包括平衡裝置，所述的平衡裝置安裝在網(wǎng)箱框架的上層支架上，且與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的浮筒組件為四組，分別連接在網(wǎng)箱框架的四邊，每套浮筒組件包括浮筒、充氣閥、通氣閥和壓縮空氣罐；所述的浮筒連接在網(wǎng)箱框架的上層支架上，充氣閥和通氣閥均安裝在浮筒的上端，充氣閥與壓縮空氣罐連通，壓縮空氣罐連接在浮筒的側(cè)面，浮筒的下端具有與海水相通的進(jìn)水口 ；充氣閥和通氣閥均與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的平衡裝置包括平衡管、導(dǎo)線接頭和傳感器，所述的平衡管內(nèi)充有液體，平衡管沿著網(wǎng)箱的邊緣設(shè)置而形成一個(gè)方形，平衡管的底部通過(guò)支撐架與網(wǎng)箱框架的上層支架連接；所述的平衡管在靠近每個(gè)浮筒處均具有垂直于海面向上的倒U形的彎管，即每個(gè)彎管由兩段豎直管和一段橫管連接而成，每個(gè)彎管與平衡管相通，彎管內(nèi)具有空氣；所述的每個(gè)彎管的兩段豎直管內(nèi)均具有導(dǎo)線接頭，每個(gè)導(dǎo)線接頭的一端位于液體的液面之上，另一端穿出平衡管后均與傳感器電連接，傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的每個(gè)充氣閥上過(guò)安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的浮筒上標(biāo)記有上水位和下水位，并且在上水位和下水位兩處均設(shè)置有位置傳感器，所述的位置傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的網(wǎng)箱的底部懸掛有重錘。采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)I)由于在網(wǎng)箱上設(shè)置了平衡裝置，這樣，在網(wǎng)箱的下沉與上浮過(guò)程中，都通過(guò)平衡裝置來(lái)使網(wǎng)箱始終處于相對(duì)水平的狀態(tài)，從而保證網(wǎng)箱的平穩(wěn)度，進(jìn)而能保證魚(yú)類的正常生長(zhǎng)，也能提高網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質(zhì)量。2)平衡裝置中利用液體導(dǎo)電的原理，將傾斜后彎管內(nèi)的兩個(gè)導(dǎo)線接頭接通導(dǎo)電，從而使傳感器發(fā)出信號(hào)給海上控制系統(tǒng)，從而再通過(guò)海上控制系統(tǒng)控制該處的浮筒組件停止進(jìn)水，從而達(dá)到平衡，這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。 3)在充氣閥處裝有壓力傳感器，是因?yàn)楫?dāng)壓縮空氣罐內(nèi)的壓力小于某個(gè)值時(shí)，把信息傳給海上控制系統(tǒng)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)給用戶發(fā)送更換命令。4)在浮筒的上水位處和下水位處均安裝了傳感器后，使海上控制系統(tǒng)能及時(shí)掌握浮筒內(nèi)水位狀況。5)在網(wǎng)箱底部懸掛了重錘后，使網(wǎng)箱具有與海水浮力相抗衡的重力，不至于被海水隨意飄浮。


圖I是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)中平衡裝置在水平狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)中平衡裝置在傾斜狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)的電氣原理圖。其中1、重錘；2、網(wǎng)箱；3、進(jìn)水口 ；4、下水位；5、壓縮空氣罐；6、浮筒；7、上水位；
8、充氣閥；9、支撐架；10、通氣閥；11、平衡管；12、彎管；121、豎直管；122、橫管；13、導(dǎo)線接頭；14、傳感器；15、導(dǎo)電液體。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。由圖I 圖4所示的本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖可知，它包括對(duì)稱安裝在網(wǎng)箱2的框架四周的多套浮筒組件、與每套浮筒組件電連接的控制系統(tǒng)，所述的海上控制系統(tǒng)連接在網(wǎng)箱2的框架上且通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與岸上的總控制系統(tǒng)信號(hào)連接。它還包括平衡裝置，所述的平衡裝置安裝在網(wǎng)箱2框架的上層支架上，且與海上控制系統(tǒng)電連接。本實(shí)施例中，所述的浮筒組件為四組，分別連接在網(wǎng)箱2框架的四邊，每套浮筒組件包括浮筒6、充氣閥8、通氣閥10和壓縮空氣罐5。所述的浮筒6連接在網(wǎng)箱2框架的上層支架上，充氣閥8和通氣閥10均安裝在浮筒6的上端，充氣閥8與壓縮空氣罐5連通，壓縮空氣罐5連接在浮筒6的側(cè)面，浮筒6的下端具有與海水相通的進(jìn)水口 3。充氣閥8和通氣閥10均與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的平衡裝置包括平衡管11、導(dǎo)線接頭13和傳感器14，所述的平衡管11內(nèi)充有導(dǎo)電液體15，平衡管11沿著網(wǎng)箱2的邊緣設(shè)置而形成一個(gè)方形，平衡管11的底部通過(guò)支撐架9與網(wǎng)箱2框架的上層支架連接。所述的平衡管11在靠近每個(gè)浮筒6處均具有垂直于海面向上的倒U形的彎管12，即每個(gè)彎管12由兩段豎直管121和一段橫管122連接而成，每個(gè)彎管12與平衡管11相通，彎管12內(nèi)具有空氣。所述的每個(gè)彎管12的兩段豎直管121內(nèi)均具有導(dǎo)線接頭13，每個(gè)導(dǎo)線接頭13的一端位于導(dǎo)電液體15的液面之上，另一端穿出平衡管11后均與傳感器14電連接，傳感器14與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的每個(gè)充氣閥8上過(guò)安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的浮筒6上標(biāo)記有上水位7和下水位4，并且在上水位7和下水位4兩處均設(shè)置有位置傳感器，所述的位置傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的網(wǎng)箱2的底部懸掛有重錘I。本發(fā)明的平衡裝置的過(guò)程如下
I、下沉當(dāng)用戶從岸上通過(guò)手機(jī)短信發(fā)出下沉指令后，安裝在網(wǎng)箱上的海上控制系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收指令并運(yùn)行下沉程序，四個(gè)浮筒組件中的通氣閥10開(kāi)啟，這樣，在水泵(水泵為現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的部件，其安裝方式也很常見(jiàn)，圖中未示出)的作用下，浮筒6通過(guò)下端的進(jìn)水口 3進(jìn)水，網(wǎng)箱2開(kāi)始下沉。在下沉有過(guò)程中，當(dāng)網(wǎng)箱2平衡時(shí)，平衡管11內(nèi)的導(dǎo)電液體15如圖3所示。當(dāng)網(wǎng)箱2不平衡時(shí)，偏低的一處彎管12內(nèi)的導(dǎo)電液體15如圖5所示，此時(shí)，偏低處彎管內(nèi)的兩個(gè)導(dǎo)線接頭13通過(guò)導(dǎo)電液體15接通，在平衡管11外的傳感器14感受到電流后就把信息傳給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)發(fā)出糾偏命令，關(guān)閉此彎管處的浮筒6的進(jìn)水口 3。隨著時(shí)間的推移，偏低的那側(cè)平衡管11就會(huì)因?yàn)椴贿M(jìn)水而不再偏低。同理，當(dāng)偏高的時(shí)候，就會(huì)平衡管11內(nèi)的導(dǎo)電液體15流向偏低處，從而露出兩個(gè)導(dǎo)線接頭13而斷開(kāi)電路，此時(shí)傳感器也會(huì)把這個(gè)信息傳送給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)再發(fā)出糾偏命令，開(kāi)啟此彎管處的浮筒6的進(jìn)水口，這樣，偏高一側(cè)就會(huì)慢慢沉下。這樣就保證了網(wǎng)箱在下沉過(guò)程中的平衡。當(dāng)浮筒6內(nèi)的水面線到達(dá)上水位7時(shí)，該處的傳感器發(fā)出信號(hào)給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)再發(fā)出命令關(guān)閉通氣閥10。由于網(wǎng)箱2、重錘和浮筒6內(nèi)的水的總的重力大于海水的浮力，網(wǎng)箱2仍然下沉直至預(yù)置水深，此時(shí)，重錘與海底接觸，總的重力就會(huì)小于海水的浮力，網(wǎng)箱就會(huì)浮在預(yù)置水深處。此時(shí)返回信息給岸上的用戶，告知用戶網(wǎng)箱已經(jīng)下沉到預(yù)置水深，等待用戶的上浮命令。2、上浮當(dāng)用戶從岸上通過(guò)手機(jī)短信發(fā)出上浮指令后，安裝在網(wǎng)箱上的海上控制系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收指令并運(yùn)行上浮程序，四個(gè)浮筒6的通氣閥10均關(guān)閉，同時(shí)啟動(dòng)充氣閥8并開(kāi)始向浮筒6內(nèi)充氣，當(dāng)浮筒6內(nèi)的氣體達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)水口 3開(kāi)始向外排水。隨著浮筒6內(nèi)的海水逐漸排出，網(wǎng)箱2開(kāi)始上浮。網(wǎng)箱上浮至海面，當(dāng)浮筒6內(nèi)的水位到達(dá)下水位7時(shí)，該處的傳感器發(fā)出信號(hào)給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)再發(fā)出命令關(guān)閉充氣閥8，此時(shí)網(wǎng)箱恢復(fù)到下沉前的水面漂浮的平衡狀態(tài)。此時(shí)海上控制系統(tǒng)返回信息給岸上的用戶，告知用戶網(wǎng)箱已經(jīng)完成上浮，并開(kāi)始?xì)怏w補(bǔ)償程序，給壓縮空氣罐5內(nèi)進(jìn)行氣體補(bǔ)充。在網(wǎng)箱處于上浮狀態(tài)時(shí)，為避免因水、氣閥門(mén)緩慢泄露、浮筒焊縫滲水等因素的影響，造成網(wǎng)箱在無(wú)用戶下沉指令的情況下發(fā)生下沉現(xiàn)象，系統(tǒng)中浮筒的下水位傳感器自動(dòng)檢測(cè)水面的位置，若水位高于下水位4時(shí)，海上控制系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行上浮程序，向浮筒內(nèi)充氣，使網(wǎng)箱重新恢復(fù)到平衡位置。由圖5所示的本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)的電氣原理圖可知，SBl控制水泵的開(kāi)關(guān)，Sffl為到位開(kāi)關(guān)，KMl為控制總閥門(mén)，KM2、KM3、KM4和KM5分別是四個(gè)浮筒的通氣閥。當(dāng)網(wǎng)箱下沉?xí)r，SBl斷開(kāi)，KMl接通，到位開(kāi)關(guān)SWl接通，KM2、KM3、KM4和KM5均接通。這時(shí)向四個(gè)浮筒內(nèi)進(jìn)水，網(wǎng)箱開(kāi)始下沉。當(dāng)網(wǎng)箱下沉?xí)r出現(xiàn)偏低的一處浮筒時(shí)，平衡裝置就會(huì)出現(xiàn)圖4的情況，傳感器14把信息傳遞給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)就會(huì)斷開(kāi)控制此浮筒的通氣閥開(kāi)關(guān)。隨著時(shí)間的推移，原來(lái)偏低的就會(huì)翹起，傳感器14又會(huì)把信息傳遞給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)就會(huì)接通控制此浮筒的通氣閥開(kāi)關(guān)，從而向浮筒內(nèi)注水。當(dāng)正常到預(yù)置水深時(shí)，通過(guò)檢測(cè)浮筒內(nèi)的水位是否到達(dá)上水位，通過(guò)上水位處的傳感器發(fā) 出信息，斷開(kāi)到位開(kāi)關(guān)SWl和四個(gè)通氣閥開(kāi)關(guān)KM2、KM3、KM4和KM5。當(dāng)網(wǎng)箱上浮時(shí)，接通SB1，啟動(dòng)氣泵，接通到位開(kāi)關(guān)SW1，這時(shí)通過(guò)充氣閥向浮筒充氣，網(wǎng)箱就會(huì)慢慢浮起。當(dāng)浮起過(guò)程出現(xiàn)不平衡時(shí)，偏高一處的浮筒的充氣閥自動(dòng)關(guān)閉，停止充氣，慢慢地，偏高一處的浮筒就會(huì)下沉，這時(shí)充氣閥就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)繼續(xù)充氣，直至網(wǎng)箱浮到水面上，這時(shí)浮筒內(nèi)的水位就會(huì)達(dá)到下水位。此時(shí)，啟動(dòng)氣體補(bǔ)償程序，防止網(wǎng)箱因漏氣而下沉。
權(quán)利要求
1.一種深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，包括對(duì)稱安裝在網(wǎng)箱(2)的框架四周的多套浮筒組件、與每套浮筒組件電連接的控制系統(tǒng)，所述的海上控制系統(tǒng)連接在網(wǎng)箱(2)的框架上且通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與岸上的總控制系統(tǒng)信號(hào)連接，其特征在于它還包括平衡裝置，所述的平衡裝置安裝在網(wǎng)箱(2)框架的上層支架上，且與海上控制系統(tǒng)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的浮筒組件為四組，分別連接在網(wǎng)箱(2)框架的四邊，每套浮筒組件包括浮筒￠)、充氣閥(8)、通氣閥(10)和壓縮空氣罐(5);所述的浮筒(6)連接在網(wǎng)箱(2)框架的上層支架上，充氣閥⑶和通氣閥(10)均安裝在浮筒(6)的上端，充氣閥(8)與壓縮空氣罐(5)連通，壓縮空氣罐(5)連接在浮筒￠)的側(cè)面，浮筒￠)的下端具有與海水相通的進(jìn)水口(3);充氣閥(8)和通氣閥(10)均與海上控制系統(tǒng)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的平衡裝置包括平衡管(11)、導(dǎo)線接頭(13)和傳感器(14)，所述的平衡管(11)內(nèi)充有導(dǎo)電液體(15)，平衡管(11)沿著網(wǎng)箱(2)的邊緣設(shè)置而形成一個(gè)方形，平衡管(11)的底部通過(guò)支撐架(9)與網(wǎng)箱(2)框架的上層支架連接；所述的平衡管(11)在靠近每個(gè)浮筒(6)處均具有垂直于海面向上的倒U形的彎管(12)，即每個(gè)彎管(12)由兩段豎直管(121)和一段橫管(122)連接而成，每個(gè)彎管(12)與平衡管(11)相通，彎管(12)內(nèi)具有空氣；所述的每個(gè)彎管(12)的兩段豎直管(121)內(nèi)均具有導(dǎo)線接頭(13)，每個(gè)導(dǎo)線接頭(13)的一端位于導(dǎo)電液體(15)的液面之上，另一端穿出平衡管(11)后均與傳感器(14)電連接，傳感器(14)與海上控制系統(tǒng)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的每個(gè)充氣閥(8)上過(guò)安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的浮筒(6)上標(biāo)記有上水位(7)和下水位(4)，并且在上水位(7)和下水位(4)兩處均設(shè)置有位置傳感器，所述的位置傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的網(wǎng)箱(2)的底部懸掛有重錘(I)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種深海網(wǎng)箱的自動(dòng)沉降系統(tǒng)，包括對(duì)稱安裝在網(wǎng)箱(2)的框架四周的多套浮筒組件、與每套浮筒組件電連接的控制系統(tǒng)，所述的海上控制系統(tǒng)連接在網(wǎng)箱(2)的框架上且通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與岸上的總控制系統(tǒng)信號(hào)連接，它還包括平衡裝置，所述的平衡裝置安裝在網(wǎng)箱(2)框架的上層支架上，且與海上控制系統(tǒng)電連接。這樣，在網(wǎng)箱的下沉與上浮過(guò)程中，都通過(guò)平衡裝置來(lái)使網(wǎng)箱始終處于相對(duì)水平的狀態(tài)，從而保證網(wǎng)箱的平穩(wěn)度，進(jìn)而能保證魚(yú)類的正常生長(zhǎng)，也能提高網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質(zhì)量。
文檔編號(hào)A01K61/00GK102669022SQ20121013404
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者劉浩, 李強(qiáng), 王賢成 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院