專利名稱：淺海海底植被修復播種機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種淺海海底植被修復播種機，特別涉及一種淺海海底植被修復領域使用的播種機械。
背景技術：
海草床是熱帶和溫帶重要的海洋生態系統，是許多海洋動物的棲息地、生存場所和食物來源地，具有重要的生態系統服務價值。20世紀以來，全世界的海草床衰退嚴重，僅1993年到2003年間約有2. 6X104km消失，達到15%，開展海草床的生態恢復已迫在眉 睫。目前海草床的修復以移植為主，而種植方法很少。美國在2004年發明了Underwater Seagrass Seeding Apparatus,該播種機是以膠質作為流體,種子在膠體混合均勻后在泵的作用下播入海床。該方法存在著播種前要進行種子和膠質的混合，另外膠質還需要低溫保存，造成了能源和勞動力的浪費。而國內目前沒有相關方面的報道，因此研制經濟適用適合淺海海底植被種植的播種機械對海洋生態環境的保護和海洋資源的可持續性發展具有十分重要的意義。
發明內容本發明提供了一種淺海海底植被修復播種機，可以節省人力、提高勞動生產率。本發明對各淺灘海域情況適應性強，可實現連續、高效、智能化作業。一種淺海海底植被修復播種機，包括水下播種裝置、輸送裝置、提升機構、排種系統、機架和PLC控制系統；所述的水下播種裝置包括橫滑板a、橫滑板b、豎支撐板a、豎支撐板b、連接管、連接覆板、連接排種管、覆板、調節片、調節塊、排種管和連接環；所述的輸送裝置包括不銹鋼自吸泵、分配器、輸種管和三通；所述的提升機構包括提升電機和卷筒；所述的排種系統包括步進電機、排種軸、窩眼式排種器、裙皺管、漏斗、內箱體、左側支撐板和右側支撐板；所述的覆板呈T形，T形上端兩側高中間低成凹型，T形下端呈圓弧型；以淺海海底植被修復播種機前進的方向即覆板T形下端(安裝時覆板與地面平行放置)朝向為前端橫滑板a和橫滑板b分別水平平行放置并固定在覆板呈凹形端即后端的兩側；豎支撐板a和豎支撐板b用不銹鋼焊條分別垂直焊接在橫滑板a和橫滑板b沿水平放置方向的中線上；兩個豎支撐板的整體形狀呈橢圓形，但豎支撐板a和豎支撐板b與橫滑板a和橫滑板b焊接的一端即底端成一直線形；豎支撐板a和豎支撐板b的上前端及中間的位置均設有兩個孔；連接管的兩端穿過豎支撐板a和豎支撐板b前端相對應的孔與豎支撐板a和豎支撐板b連接固定；連接覆板兩端分別穿過豎支撐板a和豎支撐板b中間對應的孔與豎支撐板a和豎支撐板b連接固定，且覆板前端與連接覆板中間連接固定，使覆板前端面上揚呈圓弧狀；豎支撐板a和豎支撐板b的前端均沿其水平方向與其平行安裝有一個調節槽，調節槽上設有兩條凹槽，凹槽之間的寬度與調節塊上兩個固定孔之間的寬度對等；所述調節塊中心位置有一中心孔，在中心孔的兩側對稱的位置有兩個固定孔，調節塊通過兩個固定孔與豎支撐板上的調節槽連接，且調節塊可以沿調節槽上下移動，通過調節固定孔在凹槽內的位置控制調節塊在調節槽上的位置；在調節塊中心孔和任一個固定孔之間上下等距離設置三個調節孔；連接排種管與排種管通過連接環垂直連接，連接環的位置可調；連接排種管兩端分別焊接一個調節片，并保持兩個調節片的方向一致，且連接排種管兩端穿過調節塊中心的孔與調節塊連接但可以轉動，便于調節調節片的位置；調節片通過三個調節孔與調節塊連接，通過改變調節片與不同調節孔的連接可以調整調節片在調節塊上的位置以改變排種管的傾角；不銹鋼自吸泵與機架固定連接，卷筒通過軸承座固 定連接在機架上，卷筒與提升電機通過聯軸器a連接，提升電機通過提升電機底座固定在機架；左側支撐板和右側支撐板平行安裝在內箱體的兩側，與內箱體組成種子箱放置種子；左側支撐板和右側支撐板下端通過折彎折成L形固定在機架上，起到支撐內箱體的作用；窩眼式排種器安裝在內箱體底部的安裝孔上并與漏斗連接相通，漏斗與褶皺管上端連接；支撐板與左側支撐板和右側支撐板垂直連接固定；三通固聯在支撐板上，三通分別連接褶皺管下端、分配器出水口和輸種管一端；不銹鋼自吸泵出水管與分配器入水口連接，分配器固連在機架上；輸種管另一端與排種管連接；排種軸穿過窩眼式排種器中的排種輪；步進電機通過固定法蘭與左側支撐板連接，并通過聯軸器b與排種軸連接；GPS模塊通過信號線與PLC控制系統連接，PLC控制系統通過信號線與步進電機連接。本發明可適應海底不同的海域情況。橫滑板前端設計為圓弧，具有仿形性，有利于通過情況特殊的海域，比如說不平坦的海底，水下播種裝置能順利的通過該區域。本發明可根據需要調節行距。行距是通過連接環上的緊固螺釘改變連接環在連接排種管上的相對位置來改變排種管的位置調節的。本發明可根據需要進行調節播深。播深有四種調節方式一是通過連接環上的緊固螺釘使排種管向上或向下移動，改變播深；二是保持排種管的位置不變，調節塊有三個調節孔，通過改變調節片在調節塊上的位置改變排種管的傾角，從而改變播深；三是通過上下移動調節塊，從而改變其播深；四是通過一和二兩種方式的配合來實現播深的無極調節的。本發明可根據需要調節種子的粒距。種子粒距的調節在這里有三種方式一是通過PLC系統輸入指令改變步進電機的轉速調節粒距；二是通過改變船的速度調節粒距；三是通過PLC系統輸入指令改變步進電機的轉速和船的速度進行調節。另外還可以保持種子粒距的一致性，當船速改變時，GPS模塊會實時的測定船速，PLC系統改變步進電機的轉速改變種子播種速度，從而使粒距保持一致性。本發明可減少種子在淺海海底的損失。海草種子播入淺海海底后，覆板馬上將排種管前行劃開的溝用海底基質抹平覆蓋，避免了魚類的取食，同時還避免了種子隨海洋洋流的飄散，減少了種子的損失。
圖I是整體結構示意圖；圖2是水下播種裝置主視結構示意圖；圖3是水下播種裝置俯視結構示意圖；圖4是水下播種裝置左視結構示意圖；圖5是GPS模塊結構示意圖；圖中1.繩索，2.機架，3.提升電機，4.聯軸器a，5.軸承座，6.支撐板，7.步進電機，8.固定法蘭,9.聯軸器b, 10.左側支撐板,11.內箱體,12.窩眼式排種器,13.排種軸，14.右側支撐板，15.漏斗，16.褶皺管，17.三通，18.分配器，19.不銹鋼自吸泵，20.輸種管，21.卷筒，22.豎支撐板a，23.橫滑板a，24.連接管，25.橫滑板b，26.豎支撐板b，27.連接覆板，28.調節塊，29.調節片，30.連接排種管，31.排種管，32.連接環，33.覆板，34. GPS模塊。
具體實施方式
本發明主要用于淺海海底各類海草的播種，根據本發明的提供的裝置，下面將參照圖I說明本發明淺海海底植被修復播種原理。如圖I、圖2、圖3和圖4所示，本發明有以下部分組成，本裝置以播種前行的方向為前端，以裝置在水面上的方向為上部(I)水下播種裝置橫滑板a和橫滑板b與覆板水平平行放置并固定在覆板呈凹形端即后端的兩側，豎支撐板a和豎支撐板b用不銹鋼焊條分別垂直焊接在橫滑板a和橫 滑板b沿水平放置方向的中線上；豎支撐板a和豎支撐板b成平行關系，覆板33的前端與連接覆板27用螺栓連接；豎支撐板a 22和豎支撐板b 26在前端與中間上部的位置有兩個孔，分別與連接管24、連接覆板27連接并通過兩端螺母緊固；連接排種管30兩端與調節片29焊接為一個整體，連接排種管30固定連接在調節塊28中心的孔并保持相對轉動，調節塊28通過固定孔與豎支撐板上的調節槽連接固定。調節片29通過螺栓與調節塊28上調節孔中的一個孔固定，調節塊28與豎支撐板之間用螺栓連接，連接排種管30與排種管31通過連接環32連接；行距是通過調節環32上的緊固螺釘改變其在連接排種管30上的相對位置來改變排種管31的位置調節的；播深有四種調節方式一是通過調節環32上的緊固螺釘使排種管31向上或向下移動，調節其播深；二是調節塊28有三個調節孔，通過調節片29在調節塊28上的位置改變排種管31的傾角，從而改變播深；三是通過以上兩種方式的配合來實現無極調節。(2)輸送裝置，包括不銹鋼自吸泵19通過自帶電機底座與機架2固聯，分配器18的入水口與不銹鋼自吸泵19的出水口連接，分配器18的出水口與三通17后端連結，分配器18用螺栓固聯在機架2上，輸種管20 —端與三通17前端連結，輸種管20另一端與排種管30通過喉箍緊固，三通17固聯在支撐板6上。 (3 )提升機構，包括卷筒21通過軸承座5固定連接在機架上，卷筒與提升電機3通過聯軸器a4連接，并通過提升電機底座固定用螺栓固聯在機架2。(4)排種系統，包括左側支撐板10和右側支撐板14與內箱體11連接組成種子箱放置種子，左側支撐板10和右側支撐板14下端L形用螺栓固定在機架2上；步進電機7通過固定法蘭8與左側支撐板10對應的安裝孔連接，并通過聯軸器b9與排種軸13連接，排種軸13穿過窩眼式排種器12中的排種輪；四個窩眼式排種器12通過螺栓與內箱體11底部的相應的安裝孔連接，四個漏斗15分別與對應窩眼式排種器12連接，四個褶皺管16上端分別與相對應漏斗15連接，四個三通17與分別相對應的褶皺管16下端連接，三通17通過螺栓固定在支撐板6。控制系統的實現，首先通過軟件進行編程，由數據線寫入PLC控制器，通過對按鈕的操作實現工作過程。本發明提供了兩個優選實施例，下面以海草大葉藻播種四行為實施例，但不用限制本發明的范圍實施例I :本發明通過繩索I 一端與卷筒21相連，繩索另一端與水下播種機構連接用U型卡固定。工作時將機架以上部分放置于船艙內，將水下播種裝置放置于船尾并通過提升裝置上的提升電機3驅動卷筒21將水下播種裝置慢慢放置于淺海海底。隨著船的前行，GPS模塊34測得信號在PLC控制系統處理下，給步進電機7信號使其驅動排種軸13帶動窩眼式排種器12里面的排種輪，內箱體11里面的大葉藻種子隨著排種輪的轉動落入到漏斗15，漏斗15里面的大葉藻種子通過褶皺管16進入三通17。于此同時不銹鋼自吸泵19工作，水流通過分配器18將海水均勻的分配到三通17，水流通過三通17進入四個輸種管20內，三通17中的種子隨著水流的流動進入通過輸種管20進入到排種管31，大葉藻種子通過排種管31播入淺海海底，覆板33隨著水下播種機構的前行，將大葉藻種子覆蓋，降低其損失。種子粒距的調節是通過PLC系統輸入指令改變步進電機7的轉速調節粒距；二是通過改變船的速度調節粒距；三是通過PLC系統輸入指令改變步進電機7的轉速和船的速度進行調 節。另外還可以保持種子粒距的一致性，當船速改變時，GPS模塊34實時的測定船速，PLC系統改變步進電機7的轉速改變種子播種速度，從而使粒距保持一致性。橫滑板具有高度的仿形性，不受海底地形的限制，有效地提升了本發明的實用性，提聞播種效率。實施例2 本發明通過繩索I 一端與卷筒21相連，繩索另一端與水下播種機構連接用U型卡固定。工作時將機架以上部分放置于船艙內，將水下播種機構放置于船尾；隨著船的前行，GPS模塊34測得信號在PLC控制系統處理下，給步進電機7信號使其驅動排種軸13帶動窩眼式排種器12里面的排種輪，內箱體11里面的大葉藻種子隨著排種輪的轉動落入到漏斗15，漏斗15里面的大葉藻種子通過褶皺管16進入三通17。于此同時不銹鋼自吸泵19工作，水流通過分配器18將海水均勻的分配到三通17，水流通過三通17進入四個輸種管20內，三通17中的種子隨著水流的流動進入通過輸種管20進入到排種管31，大葉藻種子通過排種管31播入水面，種子落入淺海海底。本實例以播種四行為例，本發明同時播種行數不局限于四行，可根據實際需要對裝置進行增加或者減少。
權利要求1.ー種淺海海底植被修復播種機，其特征在于包括水下播種裝置、輸送裝置、提升機構、排種系統、機架和PLC控制系統；所述的水下播種裝置包括橫滑板a、橫滑板b、豎支撐板a、豎支撐板b、連接管、連接覆板、連接排種管、覆板、調節片、調節塊、排種管和連接環；所述的輸送裝置包括不銹鋼自吸泵、分配器、輸種管和三通；所述的提升機構包括提升電機和卷筒；所述的排種系統包括步進電機、排種軸、窩眼式排種器、褶皺管、漏斗、內箱體、左側支撐板和右側支撐板；所述的覆板呈T形，T形上端兩側高中間低成凹型，T形下端呈圓弧型；以淺海海底植被修復播種機前進的方向即覆板T形下端朝向為前端，橫滑板a和橫滑板b分別水平平行放置并固定在覆板呈凹形端即后端的兩側，豎支撐板a和豎支撐板b用不銹鋼焊條分別垂直焊接在橫滑板a和橫滑板b沿水平放置方向的中線上；兩個豎支撐板的整體形狀呈橢圓形，但豎支撐板a和豎支撐板b與橫滑板a和橫滑板b焊接的一端即底端成一直線形；在豎支撐板a和豎支撐板b上前端及中間的位置分別設有兩個孔；連接管的兩端穿過豎支撐板a和豎支撐板b前端相對應的孔與豎支撐板a和豎支撐板b連接固定；連接覆板兩端分別穿過豎支撐板a和豎支撐板b中間對應的孔與豎支撐板a和豎支撐 板b連接固定，且覆板前端與連接覆板中間連接固定，使覆板前端面上揚呈圓弧狀；豎支撐板a和豎支撐板b前端均與其平行安裝有ー個調節槽，調節槽上設有兩條凹槽，凹槽之間的寬度與調節塊上兩個固定孔之間的寬度對等；調節塊中心位置有一中心孔，在中心孔的兩側對稱的位置有兩個固定孔，調節塊通過兩個固定孔與豎支撐板上的調節槽連接，且調節塊可以沿調節槽上下移動，通過調節固定孔在凹槽內的位置控制調節塊在調節槽上的位置；在調節塊中心孔和任ー個固定孔之間上下等距離設置三個調節孔；連接排種管與排種管通過連接環垂直連接，連接環的位置可調；連接排種管兩端分別焊接一個調節片，并保持兩個調節片的方向一致，且連接排種管兩端穿過調節塊中心的孔與調節塊連接但可以轉動，便于調節調節片的位置；調節片通過三個調節孔與調節塊連接，通過改變調節片與不同調節孔的連接可以調整調節片在調節塊上的位置以改變排種管的傾角；不銹鋼自吸泵與機架固定連接，卷筒通過軸承座固定連接在機架上，卷筒與提升電機通過聯軸器a連接，提升電機通過提升電機底座固定在機架；左側支撐板和右側支撐板平行安裝在內箱體的兩側，與內箱體組成種子箱放置種子；左側支撐板和右側支撐板下端通過折彎折成L形固定在機架上，起到支撐內箱體的作用；窩眼式排種器安裝在內箱體底部的安裝孔上并與漏斗連接相通，漏斗與褶皺管上端連接；支撐板與左側支撐板和右側支撐板垂直連接固定；三通固聯在支撐板上，三通分別連接褶皺管下端、分配器出水口和輸種管一端；不銹鋼自吸泵出水管與分配器入水ロ連接，分配器固連在機架上；輸種管另一端與排種管連接；排種軸穿過窩眼式排種器中的排種輪；步進電機通過固定法蘭與左側支撐板連接，并通過聯軸器b與排種軸連接；GPS模塊通過信號線與PLC控制系統連接，PLC控制系統通過信號線與步進電機連接。
專利摘要本實用新型涉及一種淺海海底植被修復播種機，由水下播種裝置、輸送裝置、提升機構、排種系統、機架、PLC控制系統組成；本實用新型將海草種子(如大葉藻種子)通過步進電機驅動排種軸帶動排種輪將箱體內的海草種子通過漏斗和褶皺管進入三通，在不銹鋼自吸泵的作用下將三通中的海草種子通過輸種管進入到水下播種裝置播入淺海海底；種子之間的行距通過連接環在連接排種管上的位置來調節，種子的粒距可通過船速、步進電機的轉速以及他們之間的相互配合來完成；播深是通過調節排種管與連接環之間的相對位置和調節塊和調節片的配合來實現無級的調節，本實用新型可適應海底不同的海域情況。
文檔編號A01C7/20GK202635061SQ20122032698
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者張曉輝, 張學雷, 劉雷 申請人:山東農業大學, 國家海洋局第一研究所