專利名稱：深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及深海養(yǎng)殖技術領域，具體講是一種深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)。
背景技術：
我國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的引潮力使海水產(chǎn)生周期性的往復水平運動時形成的動能，集中在岸邊、島嶼之間的水道或灣口，潮流能發(fā)電則是直接利用漲落潮水的水流沖擊葉輪等機械裝置進行發(fā)電。波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能，波浪能發(fā)電是 以波浪的能量為動力生產(chǎn)電能。另外，近年來，全球海水養(yǎng)殖技術迅速發(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，我國習慣上稱之為深海網(wǎng)箱。但是，由于海面上天氣情況變化多端，經(jīng)常會有風浪，如果網(wǎng)箱位于海面上，很容易被風浪影響而搖擺，因此，現(xiàn)有技術的深海網(wǎng)箱均配置有一套自動沉降系統(tǒng)，它包括氣泵和水泵等，利用水和氣的流通來實現(xiàn)網(wǎng)箱的沉降。但是，在網(wǎng)箱的沉降或上浮過程中，受海面天氣情況的影響是較大的，因此，會出現(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)箱內魚類的正常生長，不利于網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種能根據(jù)海面風浪的大小來平穩(wěn)地調整網(wǎng)箱在水里的垂直位置的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)，包括對稱安裝在網(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)箱的框架上且通過無線網(wǎng)絡與岸上的總控制系統(tǒng)信號連接，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面，浮筒的下端具有與海水相通的進水口 ；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、導線接頭和傳感器，所述的平衡管內充有液體，平衡管沿著網(wǎng)箱的邊緣設置而形成一個方形，平衡管的底部通過支撐架與網(wǎng)箱框架的上層支架連接；所述的平衡管在靠近每個浮筒處均具有垂直于海面向上的倒U形的彎管，即每個彎管由兩段豎直管和一段橫管連接而成，每個彎管與平衡管相通，彎管內具有空氣；所述的每個彎管的兩段豎直管內均具有導線接頭，每個導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。所述的每個充氣閥上過安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。所述的浮筒上標記有上水位和下水位，并且在上水位和下水位兩處均設置有位置傳感器，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。采用以上結構后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點I)由于在網(wǎng)箱上設置了平衡裝置，這樣，在網(wǎng)箱的下沉與上浮過程中，都通過平衡裝置來使網(wǎng)箱始終處于相對水平的狀態(tài)，從而保證網(wǎng)箱的平穩(wěn)度，進而能保證魚類的正常生長，也能提高網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質量。2)平衡裝置中利用液體導電的原理，將傾斜后彎管內的兩個導線接頭接通導電，從而使傳感器發(fā)出信號給海上控制系統(tǒng)，從而再通過海上控制系統(tǒng)控制該處的浮筒組件停止進水，從而達到平衡，這種裝置結構簡單、操作方便，能實現(xiàn)自動控制的目的。 3)在充氣閥處裝有壓力傳感器，是因為當壓縮空氣罐內的壓力小于某個值時，把信息傳給海上控制系統(tǒng)，并通過無線網(wǎng)絡給用戶發(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)能及時掌握浮筒內水位狀況。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)箱的自動沉降系統(tǒng)的結構示意圖。圖2是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)的俯視結構示意圖。圖3是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)中平衡裝置在水平狀態(tài)時的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)中平衡裝置在傾斜狀態(tài)時的結構示意圖。圖5是本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)的電氣原理圖。其中1、重錘；2、網(wǎng)箱；3、進水口 ；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、導線接頭；14、傳感器；15、導電液體。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。由圖I 圖4所示的本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)的結構示意圖可知，它包括對稱安裝在網(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的框架上且通過無線網(wǎng)絡與岸上的總控制系統(tǒng)信號連接。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的側面，浮筒6的下端具有與海水相通的進水口 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、導線接頭13和傳感器14，所述的平衡管11內充有導電液體15，平衡管11沿著網(wǎng)箱2的邊緣設置而形成一個方形，平衡管11的底部通過支撐架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，即每個彎管12由兩段豎直管121和一段橫管122連接而成，每個彎管12與平衡管11相通，彎管12內具有空氣。所述的每個彎管12的兩段豎直管121內均具有導線接頭13，每個導線接頭13的一端位于導電液體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。所述的每個充氣閥8上過安裝有壓力傳感器，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)明的平衡裝置的過程如下
I、下沉當用戶從岸上通過手機短信發(fā)出下沉指令后，安裝在網(wǎng)箱上的海上控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡接收指令并運行下沉程序，四個浮筒組件中的通氣閥10開啟，這樣，在水泵(水泵為現(xiàn)有技術中常見的部件，其安裝方式也很常見，圖中未示出)的作用下，浮筒6通過下端的進水口 3進水，網(wǎng)箱2開始下沉。在下沉有過程中，當網(wǎng)箱2平衡時，平衡管11內的導電液體15如圖3所示。當網(wǎng)箱2不平衡時，偏低的一處彎管12內的導電液體15如圖5所示，此時，偏低處彎管內的兩個導線接頭13通過導電液體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，關閉此彎管處的浮筒6的進水口 3。隨著時間的推移，偏低的那側平衡管11就會因為不進水而不再偏低。同理，當偏高的時候，就會平衡管11內的導電液體15流向偏低處，從而露出兩個導線接頭13而斷開電路，此時傳感器也會把這個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，開啟此彎管處的浮筒6的進水口，這樣，偏高一側就會慢慢沉下。這樣就保證了網(wǎng)箱在下沉過程中的平衡。當浮筒6內的水面線到達上水位7時，該處的傳感器發(fā)出信號給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)再發(fā)出命令關閉通氣閥10。由于網(wǎng)箱2、重錘和浮筒6內的水的總的重力大于海水的浮力，網(wǎng)箱2仍然下沉直至預置水深，此時，重錘與海底接觸，總的重力就會小于海水的浮力，網(wǎng)箱就會浮在預置水深處。此時返回信息給岸上的用戶，告知用戶網(wǎng)箱已經(jīng)下沉到預置水深，等待用戶的上浮命令。2、上浮當用戶從岸上通過手機短信發(fā)出上浮指令后，安裝在網(wǎng)箱上的海上控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡接收指令并運行上浮程序，四個浮筒6的通氣閥10均關閉，同時啟動充氣閥8并開始向浮筒6內充氣，當浮筒6內的氣體達到一定值時進水口 3開始向外排水。隨著浮筒6內的海水逐漸排出，網(wǎng)箱2開始上浮。網(wǎng)箱上浮至海面，當浮筒6內的水位到達下水位7時，該處的傳感器發(fā)出信號給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)再發(fā)出命令關閉充氣閥8，此時網(wǎng)箱恢復到下沉前的水面漂浮的平衡狀態(tài)。此時海上控制系統(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，并開始氣體補償程序，給壓縮空氣罐5內進行氣體補充。在網(wǎng)箱處于上浮狀態(tài)時，為避免因水、氣閥門緩慢泄露、浮筒焊縫滲水等因素的影響，造成網(wǎng)箱在無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檢測水面的位置，若水位高于下水位4時，海上控制系統(tǒng)自動執(zhí)行上浮程序，向浮筒內充氣，使網(wǎng)箱重新恢復到平衡位置。由圖5所示的本發(fā)明深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)的電氣原理圖可知，SBl控制水泵的開關，Sffl為到位開關，KMl為控制總閥門，KM2、KM3、KM4和KM5分別是四個浮筒的通氣閥。當網(wǎng)箱下沉時，SBl斷開，KMl接通，到位開關SWl接通，KM2、KM3、KM4和KM5均接通。這時向四個浮筒內進水，網(wǎng)箱開始下沉。當網(wǎng)箱下沉時出現(xiàn)偏低的一處浮筒時，平衡裝置就會出現(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)就會斷開控制此浮筒的通氣閥開關。隨著時間的推移，原來偏低的就會翹起，傳感器14又會把信息傳遞給海上控制系統(tǒng)，海上控制系統(tǒng)就會接通控制此浮筒的通氣閥開關，從而向浮筒內注水。當正常到預置水深時，通過檢測浮筒內的水位是否到達上水位，通過上水位處的傳感器發(fā) 出信息，斷開到位開關SWl和四個通氣閥開關KM2、KM3、KM4和KM5。當網(wǎng)箱上浮時，接通SB1，啟動氣泵，接通到位開關SW1，這時通過充氣閥向浮筒充氣，網(wǎng)箱就會慢慢浮起。當浮起過程出現(xiàn)不平衡時，偏高一處的浮筒的充氣閥自動關閉，停止充氣，慢慢地，偏高一處的浮筒就會下沉，這時充氣閥就會自動打開繼續(xù)充氣，直至網(wǎng)箱浮到水面上，這時浮筒內的水位就會達到下水位。此時，啟動氣體補償程序，防止網(wǎng)箱因漏氣而下沉。
權利要求
1.一種深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)，包括對稱安裝在網(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)的框架上且通過無線網(wǎng)絡與岸上的總控制系統(tǒng)信號連接，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)權利要求I所述的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(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￠)的側面，浮筒￠)的下端具有與海水相通的進水口(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)權利要求I或2所述的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的平衡裝置包括平衡管(11)、導線接頭(13)和傳感器(14)，所述的平衡管(11)內充有導電液體(15)，平衡管(11)沿著網(wǎng)箱(2)的邊緣設置而形成一個方形，平衡管(11)的底部通過支撐架(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)，即每個彎管(12)由兩段豎直管(121)和一段橫管(122)連接而成，每個彎管(12)與平衡管(11)相通，彎管(12)內具有空氣；所述的每個彎管(12)的兩段豎直管(121)內均具有導線接頭(13)，每個導線接頭(13)的一端位于導電液體(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)權利要求2所述的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的每個充氣閥(8)上過安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與海上控制系統(tǒng)電連接。
5.根據(jù)權利要求2所述的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)，其特征在于所述的浮筒(6)上標記有上水位(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)權利要求I所述的深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(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)明公開了一種深海網(wǎng)箱的自動沉降系統(tǒng)，包括對稱安裝在網(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)的框架上且通過無線網(wǎng)絡與岸上的總控制系統(tǒng)信號連接，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)箱的下沉與上浮過程中，都通過平衡裝置來使網(wǎng)箱始終處于相對水平的狀態(tài)，從而保證網(wǎng)箱的平穩(wěn)度，進而能保證魚類的正常生長，也能提高網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質量。
文檔編號A01K61/00GK102669022SQ20121013404
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權日2012年4月28日
發(fā)明者劉浩, 李強, 王賢成 申請人:浙江大學寧波理工學院