專利名稱：深水網箱整組升降控制系統及控制方法
技術領域：
本發明屬于海水養殖技術領域，涉及深水網箱的升降控制技術，具體說是 一種深水網箱整組升降控制系統及控制方法。
技術背景網箱養殖是水產養殖領域常用的方法，如何使網箱抗風浪是該領域 的關鍵技術之一，根據波高隨水深的等差增加而呈等比衰減的波浪理論，將 網箱沉降到水下一定深度水層，是網箱抗風浪的重要技術措施。目前國內外主 要的大型升降式網箱有以下幾種形式。 一種是美國Ocean Spar Technology公司 生產的碟形網箱，該網箱外觀造型類似飛碟，利用中央立柱和重達5頓的平衡 重塊控制網箱升降，這使得網箱的海上安裝與敷設非常困難。第二種是挪威等 國開發的聚乙烯(PE)雙管圓形潛網網箱，該網箱利用2圈框架浮管的中空結 構，通過手動操作安裝在浮管上的水、氣閥門，使浮管內排氣、注水和充氣、 排水來實現網箱的下潛與上浮。第三種是利用安裝在網箱底部的中央控制浮筒 和下掛沉石控制方式，實現網箱整體的平衡升降(中國專利號ZL 02135316. 6)。 第四種是采用網箱升降遠程自動控制裝置和移動通訊技術(GMS和GPRS)，利用 手機短信指令遠距離控制網箱的升降(屮國專利號ZL 200410024161.0)。此 外，近年來國內申請的與升降式網箱或浮沉式網箱相關專利還有廢舊輪胎組 合沉浮式網箱(中國專利號94220975.3)、浮沉式抗風浪養殖網箱(專利號 01277765. X)、沉浮式網箱及其生產方法(中國專利號02135850.8)、鋼質組 合式可沉浮深水網箱(中國專利號02260370.0)、罐式浮沉深水網箱(中國專 利號02114227.0)等。但上述所有技術均是針對單個網箱的升降或沉浮，目 前尚無深水網箱整組升降的實用性報道。單個網箱的升降，對于由幾個或十幾 個網箱組成的規模較小的養殖場，尚可進行實際性操作和應用。但對于網箱數 量多、規模較大的養殖場(幾十個或上百個網箱)，逐一進行網箱的升降操作不 僅耗費時間長、操作繁瑣，而且在風浪較大或臺風突然來臨時，甚至無法完成 全部網箱的下潛操作，給網箱養殖安全生產帶來隱患。 發明內容本發明的目的是針對現有技術存在的不足提供一種深水網箱整組升降控 制系統及控制方法，可一次性完成一組網箱的整組升降，大大縮短網箱升降操 作時間，從而避免由于突發性災害對網箱養魚造成的破壞。本發明的目的是通過如下技術方案實現的
一種深水網箱整組升降控制系統，包括網箱、網箱升降裝置、錨泊系統、 沉石及網箱升降控制裝置，其特征在于，所述的網箱升降裝置為一鋼質浮筒的 兩端分別與兩根平行的PE管固聯，構成U形升降控制框架，所述網箱至少包括 4個單元網箱通過系縛繩索和網箱串聯繩索被均布到兩根平行的PE管之間；兩PE管的另一端各安裝一輸氣軟管，兩輸氣軟管并接到主輸氣管，再與空壓機連接，主輸氣管上接所述網箱升降控制裝置中的一遙控閥門，鋼質浮筒的底部設置進排水口；所述網箱升降控制裝置還包括移動通訊模塊及控制電路板，控制 電路板通過線路與所述空壓機及遙控閥門連接。所述的網箱升降控制裝置有一密封殼體，所述移動通訊模塊、控制電路板、 遙控閥門以及蓄電瓶設置在密封殼體，太陽能電池板設置在密封殼體頂部。太 陽能電池板獲得的電能由蓄電瓶存儲并提供給網箱升降控制裝置中的各用電 器，移動通訊模塊接收遙控指令，并經控制電路板進行信號處理后驅動遙控閥 門。所述的鋼質浮筒的下方通過繩索系縛一沉石，其作用是通過預設系縛沉石 繩索的長度來控制整組網箱的升降水層。所述的單元網箱是由PE管主框架、PE管上框架、蓋網、網衣、網底、網 底圈、網筋和沉石構成，PE管上框架由多段PE管熱熔焊接而成，PE管上框架 各段上均開有進水口。當網箱框架整體下沉時，上框架各段管中自動進水。所述的網箱升降控制裝置的密封殼體是由上罩殼體與底板通過緊固螺栓 連接而成，在連接部位設置密封圈，密封殼體底板上設置所述蓄電瓶、遙控閥 門、輸氣管接頭及控制箱，所述移動通訊模塊、控制電路板密封在控制箱內， 網箱升降控制裝置的密封殼體設置在一浮體上，并通過繩索與升降控制框架連 接。所述的錨泊系統是通過叉綱、浮體、錨繩和錨將整組網箱只在鋼質浮筒一 端錨泊固定。所述移動通訊模塊為GSM、 GPRS或CDMA中的一種。一種深水網箱整組升降控制方法，其特征在于用戶手機發送下潛短信指 令，海上浮體上的網箱升降控制裝置內的移動通訊模塊接收指令，遙控閥門 開啟，使U形升降控制框架的鋼質浮筒和2根PE管排氣、進水，當進水至沉力 大于浮力時，2根PE管逐漸下潛，帶動各單元網箱順序下沉，當2根PE管完 全進水后，即實現整組網箱的下潛；控制網箱上升的具體方法需網箱上浮 時，利用空壓機或充氣瓶通過充氣單向閥門給U形升降控制框架的鋼質浮筒和 2根PE管充氣、排水，使鋼質浮筒和2根PE管內的水排空，此時整組網箱系 統的浮力足夠將所有的沉石提起，即實現整組網箱的上浮。
上述深水網箱整組升降控制方法中下潛水層的控制是通過鋼質浮筒下方 系掛的沉石和系縛沉石繩索的長度來實現的，當系縛在鋼質浮筒下方的沉石接 觸海底后，沉石作用于整組網箱的下沉力為零，此時整組網箱的浮力大于沉力， 但又不足以將沉石提起，網箱處于水下某個水層的浮動狀態，網箱所處的水層， 通過系縛沉石繩索的長度預先設定。
圖1為本發明深水網箱整組升降控制系統結構俯視圖； 圖2為本發明深水網箱整組升降控制系統結構主視圖； 圖3為本發明單元網箱的放大結構圖；圖4為本發明深水網箱整組升降控制系統單點錨泊系統的主視圖； 圖5為本發明深水網箱整組升降控制系統單點錨泊系統的俯視圖； 圖6為本發明深水網箱整組升降控制裝置的內部結構圖。
具體實施方式
參見圖l-圖6， 一種深水網箱整組升降控制系統實施例，主要包括由鋼 質浮筒1兩端分別與兩根平行的PE管3固聯，構成U形升降控制框架、5個單 元網箱2、系縛繩索4、網箱串聯繩索5、輸氣軟管6、三通輸氣管接頭7、主 輸氣管8、浮筒沉石9、網箱升降控制裝置10和浮體11組成。有5個單元網箱 2通過系縛繩索4和網箱串聯繩索5被均布到兩根平行的PE管3之間；兩PE 管3的另一端各安裝一輸氣軟管6，兩輸氣軟管6通過三通輸氣管接頭7并接 到主輸氣管8，主輸氣管8再與空壓機連接，主輸氣管8上接網箱升降控制裝 置中的一遙控閥門，鋼質浮筒l的底部設置進排水口。所述網箱升降控制裝置 10還包括移動通訊模塊及控制電路板，控制電路板通過線路與所述空壓機及遙 控閥門37連接。
單元網箱2結構及單點錨泊系統各單元網箱由PE管主框架12、 PE管上 框架13、蓋網14、網衣15、網底16、網底圈17、網筋18和網衣沉石19構成， 如圖3所示。整組網箱通過叉綱21、浮體22、錨繩23和錨(或錨碇塊)24將 整組網箱只在鋼質浮筒1一端錨泊同定，如圖4和圖5所示。網箱升降控制裝置10由支架25、底板26、密封圈27、緊固螺栓28、上 罩殼體29、天線30、控制箱31、接線柱32、蓄電瓶33、電路線34、蓄電瓶固 定板35、太陽能電池板36、遙控閥門37、輸氣管接頭38、充氣單向閥39和用 戶手機組成，所述的網箱升降控制裝置10的密封殼體是由上罩殼體29與底板 26通過緊固螺栓28連接而成，在連接部位設置密封圈27，密封殼體底板26 下部設置支架25，密封殼體底板26上設置蓄電瓶33、遙控閥門37、輸氣管接 頭38及控制箱31。網箱升降控制裝置10的密封殼體設置在一浮體11上，并
通過繩索與U形升降控制框架連接。主輸氣管8通過輸氣管接頭38與遙控閥門 37相連，遙控閥門37與充氣單向閥39連為一體，如圖6所示。控制箱31內 裝有移動通訊模塊(GSM、 GPRS或CDMA中的一種)和控制電路板。 深水網箱整組升降控制原理和方法如下用戶通過手機發送下潛短信指令，海上深水網箱整組升降控制裝置密封殼 體內的移動通訊模塊接收指令，并使遙控閩門37開啟，此時U形升降控制框架 的鋼質浮筒1和2根PE管3通過主輸氣管8連接的遙控閥門37排氣，同時通 過鋼質浮筒l下方的進排水口自動進水。當進水至沉力大于浮力時，2根PE管 3逐漸下潛。由于各單元網箱2的PE管主框架12與U形升降控制框架的2根 PE管3固聯，因此，2根平行PE管的下潛就會帶動各單元網箱2順序卜沉。當 2根PE管完全進水后，即實現整組網箱的下潛。單元網箱2的結構設計和浮沉力配置單元網箱主框架12需采用適宜直 徑的PE管熱熔焊接而成，既要滿足強度和最小彎曲率半徑的要求，又要保證各 單元網箱浮沉力配置適宜。在給定一組單元網箱2的數量后，通過浮沉力計算 和網衣沉石19配重的調節，保證各單元網箱2在正常漂浮狀態作業時，PE管 主框架12基本沒入水中，而PE管上框架13在水面之上(便于網箱養殖的日常 管理和投餌)。同時，為減少單元網箱2下沉時PE管上框架13產生額外的浮力， PE管上框架13的各段PE管上均開有進水口，當網箱框架整體下沉時，PE管上 框架13各段管中自動進水。深水網箱整組升降下潛水層的控制是通過鋼質浮筒1下方系掛的沉石9和 系縛沉石繩索20的長度來實現的。當系縛在鋼質浮筒1下方的沉石9接觸海底 后，沉石9作用于整組網箱的下沉力為零，此時整組網箱的浮力大于沉力，但 又不足以將沉石9提起，網箱處于水下某個水層的浮動狀態，網箱所處的水層， 可通過系縛沉石繩索20的長度預先設定。需要網箱上浮時，利用空壓機或充氣瓶通過充氣單向閥39對U形升降控 制框架的鋼質浮筒1和2根PE管3充氣，使鋼質浮筒1和2根PE管3內的水 排空，此時整組網箱系統的浮力足夠將所有的沉石提起，即實現整組網箱的上 浮。上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不限于上述舉例，本技術領 域的普通技術人員，在本發明的實質范圍內，作出的變化、改型、添加或替換， 都應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1、一種深水網箱整組升降控制系統，包括網箱、網箱升降裝置、錨泊系統、沉石及網箱升降控制裝置，其特征在于，所述的網箱升降裝置為一鋼質浮筒的兩端分別與兩根平行的PE管固聯，構成U形升降控制框架，所述網箱至少包括4個單元網箱通過系縛繩索和網箱串聯繩索被均布到兩根平行的PE管之間；兩PE管的另一端各安裝一輸氣軟管，兩輸氣軟管并接到主輸氣管，再與空壓機連接，主輸氣管上接所述網箱升降控制裝置中的一遙控閥門，鋼質浮筒的底部設置進排水口；所述網箱升降控制裝置還包括移動通訊模塊及控制電路板，控制電路板通過線路與所述空壓機及遙控閥門連接。
2、 按照權利要求1所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于所述 的網箱升降控制裝置有一密封殼體，所述移動通訊模塊、控制電路板、遙控閥 門以及蓄電瓶設置在密封殼體，太陽能電池板設置在密封殼體頂部。
3、 按照權利要求1或2所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于 所述的鋼質浮筒的下方通過繩索系縛一沉石。
4、 按照權利要求3所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于所述 的單元網箱是由PE管主框架、PE管上框架、蓋網、網衣、網底、網底圈、網 筋和沉石構成，PE管上框架由多段PE管熱熔焊接而成，PE管上框架各段上均 開有進水口。
5、 按照權利要求2所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于所述 的網箱升降控制裝置的密封殼體是由上罩殼體與底板通過緊固螺栓連接 而成，在連接部位設置密封圈，密封殼體底板上設置所述蓄電瓶、遙控閥 門、輸氣管接頭及控制箱，所述移動通訊模塊、控制電路板密封在控制箱 內，網箱升降控制裝置的密封殼體設置在一浮體上，并通過繩索與升 降控制框架連接。
6、 按照權利要求4所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于所述 的錨泊系統是通過叉綱、浮體、錨繩和錨將整組網箱只在鋼質浮筒一端錨泊固 定。
7、 按照權利要求5所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于所述 的錨泊系統是通過叉綱、浮體、錨繩和錨將整組網箱只在鋼質浮筒一端錨泊固 定。
8、 按照權利要求1或2所述的深水網箱整組升降控制系統，其特征在于 所述移動通訊模塊為GSM、 GPRS或CDMA中的一種。
9、 一種深水網箱整組升降控制方法，其特征在于用戶手機發送下潛短 信指令，海上浮體上的網箱升降控制裝置內的移動通訊模塊接收指令，遙控 閥門開啟，使U形升降控制框架的鋼質浮筒和2根PE管排氣、進水，當進水至 沉力大于浮力時，2根PE管逐漸下潛，帶動各單元網箱順序下沉，當2根PE 管完全進水后，即實現整組網箱的下潛；控制網箱上升的具體方法需網箱十.浮時，利用空壓機或充氣瓶通過充氣單向閥門給u形升降控制框架的鋼質浮筒和2根PE管充氣、排水，使鋼質浮筒和2根PE管內的水排空，此時整組網 箱系統的浮力足夠將所有的沉石提起，即實現整組網箱的上浮。
10、 按照權利要求9所述的深水網箱整組升降控制方法，其特征在于下潛 水層的控制是通過鋼質浮筒下方系掛的沉石和系縛沉石繩索的長度來實現的， 當系縛在鋼質浮筒下方的沉石接觸海底后，沉石作用于整組網箱的下沉力為零， 此時整組網箱的浮力大于沉力，但又不足以將沉石提起，網箱處于水下某個水層的浮動狀態，網箱所處的水層，通過系縛沉石繩索的長度預先設定。
全文摘要
本發明提供一種深水網箱整組升降控制系統，其特點是用一鋼質浮筒的兩端分別與兩根PE管固聯構成U形升降控制框架，至少包括4個單元網箱被均布到兩根平行的PE管之間；兩PE管的另一端各安裝一輸氣軟管并接到主輸氣管，再與空壓機連接，主輸氣管上接一遙控閥門，鋼質浮筒的底部設置進排水口。控制電路板通過線路與所述空壓機及遙控閥門連接，當用戶發送網箱下潛短信指令，通過移動通訊模塊及控制電路板控制遙控閥門開啟時，升降控制框架即可通過進排水口自動進水，當升降控制框架內全部進水，整組網箱即可下潛。反之，當升降控制框架內的海水全部排空，整組網箱即上浮。大大縮短網箱升降操作時間，從而避免突發性災害造成的破壞。
文檔編號A01K61/00GK101133724SQ20071011312
公開日2008年3月5日 申請日期2007年9月27日 優先權日2007年9月27日
發明者關長濤, 勇 崔, 嬌 李, 娟 李, 濱 黃 申請人:中國水產科學研究院黃海水產研究所