利用木質廢船組成浮船礁的結構及方法與流程

本發明涉及魚礁技術領域，尤其是涉及一種利用廢棄的木船制成的能夠浮于水中的利用木質廢船組成浮船礁的結構及方法。

背景技術：
人工魚礁是人為在海中設置的構造物，其目的是改善海域生態環境，營造海洋生物棲息的良好環境，為魚類等水生物提供繁殖、生長、索餌和庇敵的場所，達到保護、增殖和提高漁獲量的目的。目前國內外已經廣泛開展人工魚礁建設，進行近海海洋生物棲息地和漁場的修復，而且取得了較好的效果。為有效壓減嚴重過剩的海洋捕撈強度，保護海洋生態環境，修復振興漁場，漁政部門正在開展漁場“一打三整治”專項執法行動，涉漁“三無”船舶(指用于漁業生產經營活動，無船名號、無船籍港、無船舶證書的船舶)將被取締，因此，會出現大量需要處理或者拆解的漁船；如何合理利用廢棄的船舶是當前迫切需要解決的問題。中國專利授權公開號：CN201509499U，授權公開日2010年6月23日，公開了一種人工魚礁，由鋼筋混凝土預制件拼接而成，包括：礁體，由多個拼接件拼接而成，每一個拼接件在頂部具有第一連接裝置，在底部具有第二連接裝置，通過所述第一連接裝置和第二連接裝置，所述多個拼接件逐層拼接形成所述礁體；底座，用于支撐所述礁體，所述底座的頂部具有第一連接裝置，用于與所述礁體中的最下層拼接件底部的第二連接裝置相連接；頂部件，覆蓋在所述礁體中最上層的拼接件之上，所述頂部件的底部具有第二連接裝置，用于與所述礁體中的最上層拼接件頂部的第一連接裝置相連接。該發明的不足之處是，建造人工魚礁沒有利用現有的廢棄物，造成了資源的浪費。

技術實現要素：
本發明的發明目的是為了克服現有技術中的人工魚礁沒有利用現有的廢棄物，造成了資源浪費的不足，提供了利用廢棄的木船制成的能夠浮于水中的利用木質廢船組成浮船礁的結構及方法。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種利用木質廢船組成浮船礁的結構，包括若干行開口上下相對的對扣式木船對，相鄰行的對應木船對之間均設有若干條連通管，每行木船對的相鄰木船對之間均設有若干條連通管；每對木船對均包括相互連接的上木船和無底板的下木船，每個下木船的側板上均設有若干個通孔；各行木船對露出水面之外的一體式結構上設有風力發電機、風速測量儀、太陽能電池板、蓄電池、控制殼體和N個制氧機；所述控制殼體內設有控制器、存儲器和電源管理芯片；所述控制器分別與存儲器、電源管理芯片、風速測量儀和各個制氧機電連接，風力發電機和太陽能電池板通過電源管理芯片與蓄電池電連接；制氧機的氧氣出口通過輸氣管依次與設于各個下木船上的若干個出氣管相連接，每個出氣管下端均伸入水面之下，輸氣管上部設有氣體單向閥門。各行相互連接的對扣式廢棄木船對用于提供本發明浮于水面上的浮力；各條連通管用于將各條木船連通，從而使水生物可以在各個木船覆蓋的水域中自由穿梭；風力發電機和太陽能電池板用于產生電能，蓄電池用于儲存電能，電源管理芯片用于電源管理，制氧機用于將空氣中的氧氣分離出來，將氧氣通過輸氣管輸入本發明的結構下方的水域中；風速測量儀用于檢測風速。存儲器中設有風速信噪比SNR′和制氧機數量之間的對應關系表TB，控制器可以風浪強度的變化控制制氧機輸出不同量的氧氣，從而控制輸入水域中的氧氣濃度，使水中的氧氣含量始終滿足水生物的生存需要。可以使用定位結構將本發明固定在預定的水域中，也可以拖動本發明移動到另外的水域中，然后進行固定；克服了傳統的人工魚礁移動困難的問題。本發明將廢棄木船連接起來浮于水面上，在靠近水面的水域中給水生物提供陰涼的庇護所，并且可以根據風強變化給水域中補充不同的氧氣量，有利于水生物健康成長并形成藻場；本發明使廢棄的木船發揮了更好的利用價值，減少了資源的浪費，為海洋資源的改善和恢復提供了有力支持。因此，本發明具有可浮于水面上，在靠近水面的水域中給水生物提供陰涼的庇護所，并且可以給水域補充氧氣，有利于水生物健康成長并形成藻場；使廢棄的木船發揮了更好的利用價值，減少了資源的浪費，為海洋資源的改善和恢復提供了有力支持；便于移動的特點。作為優選，任意一個下木船上還設有水溫傳感器，所述一體式結構上設有熱水器和水泵；各個下木船內側均設有噴頭，各個噴頭通過出水管與熱水器的出水口相連通，水泵與伸入水中的進水管相連接，進水管上端與熱水器進水口相連通；水溫傳感器、熱水器和水泵均與控制器電連接。水溫傳感器、熱水器和水泵的設置，是本發明可以根據水溫的變化而調節本發明所覆蓋的水域溫度，給水生物提供更好的生存環境。作為優選，各條下木船下部均設有若干條便于藻類附著的繩索，各個繩索一端均與對應的下木船相連接，各個繩索自由端均伸入水中。藻類可以附著在各個繩索上，水生物可以在藻類上產卵，使藻類成為活性卵的卵基。作為優選，各條下木船下邊緣內側均設有相適配的壓載水箱。壓載水箱的設置增強了本發明的穩定性。作為優選，各個出氣管下端與水面之間的距離均大于2.5米；各個出氣管下端均設有過濾網。一種利用木質廢船組成浮船礁的結構的方法，包括如下步驟：(6-1)存儲器中設有風速信噪比SNR′和制氧機數量之間的對應關系表TB，風速測量儀每隔時間間隔T1檢測當前的風速，得到風速電信號S(t)；風力發電機將風能轉化為電能和太陽能電池板將太陽光轉化為電能，電能存儲到蓄電池中；蓄電池用于給各個器件供電；(6-2)當控制器得到新的風速電信號S(t)，則將S(t)分別輸入二階線性系統隨機共振模型中；并使二階線性系統隨機共振模型共振；其中，x(t)是振動質點的位移，Ω為角頻率，r和ω分別是設定的衰減系數和線性振動質點的頻率，c是設定的信號調解系數，b是設定的二次噪聲ξ2(t)的系數，ξ(t)為三歧噪聲，ξ(t)∈{-a，0，a}，a＞0，噪聲的歧化過程遵循泊松分布，其概率分布為ps(a)＝ps(-a)＝q，ps(0)＝1-2q，其中0＜q＜0.5；噪聲均值與相關性遵循<ξ(t)>＝0，<ξ(t)ξ(t+τ)>＝2qa2e-λτ；其中λ為相關率，三歧噪聲ξ(t)的平直度為控制器利用公式計算并得到輸出信噪比SNR′；(6-3)控制器利用SNR′檢索對應關系表TB，檢索到對應關系表TB中與SNR′最接近的輸出信噪比SNR′m，并得到與SNR′m相對應的制氧機數量M，M≤N；(6-4)控制器控制M個制氧機工作，制氧機產生的氧氣通過輸氣管及各個出氣管進入水中。因為風速是經常變化的，風速變化會導致水中的含氧量變化，因此，本發明首先檢測風速的變化，當風速大時，水中含氧量增高，使參與制氧氣的制氧機數量減少，從而節省電能；當風速小時，水中含氧量較低，使參與制氧氣的制氧機數量增多，從而給水下輸入更多氧氣，確保水生物健康成長。作為優選，所述任意一個下木船上還設有水溫傳感器，所述一體式結構上設有熱水器和水泵；各個下木船內側均設有噴頭，各個噴頭通過出水管與熱水器的出水口相連通，水泵與伸入水中的進水管相連接，進水管上端與熱水器進水口相連通；水溫傳感器、熱水器和水泵均與控制器電連接；包括如下步驟：(7-1)存儲器中設有與檢測的水溫相關的出水溫度對應表TB′和加熱閾值L，控制器控制水泵工作，使熱水器中始終保持固定的容量的水；(7-2)水溫傳感器檢測水溫V且V≤L，控制器在當前時刻T0根據檢測的水溫查詢對應表TB′，得到與水溫V對應的Wv，控制器調節熱水器的加熱溫度至Wv；(7-2-1)當熱水器中的水溫達到Wv，控制器控制熱水器放水；(7-2-2)當熱水器中的水溫達到Wv′時，控制器控制熱水器停止放水，其中(7-3)經過時間間隔T后，返回步驟(7-2)。本發明可以根據水中溫度的變化而調整補充到水中的熱水的溫度，熱水是噴淋到水面上的，不會對水生物造成危害，并且熱水可以調節水溫，從而使水生物在寒冷的季節也愿意來到本發明的浮船礁所覆蓋的水域休養生息。作為優選，所述對應關系表TB中，風速信噪比SNR′和制氧機數量之間呈反比。作為優選，所述出水溫度對應表中檢測的水溫與出水溫度之間成反比。作為優選，時間間隔T為5至10分鐘，因此，本發明具有如下有益效果：(1)可浮于水面上，在靠近水面的水域中給水生物提供陰涼的庇護所，并且可以給水域補充氧氣及調節水溫，有利于吸引水生物來到浮船礁下方，有利于水生物健康成長并形成藻場；(2)使廢棄的木船發揮了更好的利用價值，減少了資源的浪費，為海洋資源的改善和恢復提供了有力支持；(3)便于移動。附圖說明圖1是本發明的一種結構示意圖；圖2是本發明的各個木船的一種連接結構圖；圖3是本發明的一種電路圖；圖4是本發明的實施例1的一種流程圖。圖中：木船對1、連通管2、上木船3、下木船4、通孔5、風力發電機6、太陽能電池板7、蓄電池8、控制殼體9、制氧機10、控制器11、電源管理芯片12、出氣管13、繩索14、壓載水箱15、風速測量儀16、存儲器17、水溫傳感器18、熱水器19、水泵20。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。實施例1如圖1、圖2所示的實施例是一種利用木質廢船組成浮船礁的結構，包括2行開口上下相對的對扣式木船對1，相鄰行的各對扣式木船對之間均設有6條連通管2，每行木船對的相鄰木船對之間均設有15條連通管2；每對木船對均包括相互連接的上木船3和無底板的下木船4，每個下木船的側板均設有8個通孔5；如圖3所示，各行木船對露出水面之外的一體式結構上設有風力發電機6、風速測量儀16、太陽能電池板7、蓄電池8、控制殼體9和N個制氧機10；控制殼體內設有控制器11、存儲器17和電源管理芯片12；控制器分別與存儲器、電源管理芯片、風速測量儀和各個制氧機電連接，風力發電機和太陽能電池板通過電源管理芯片與蓄電池電連接；制氧機的氧氣出口通過輸氣管依次與設于各個下木船上的4個出氣管13相連接，每個出氣管下端均伸入水面之下，輸氣管上部設有氣體單向閥門。本實施例中，N為8。各條下木船下部均設有4條便于藻類附著的繩索14，各個繩索一端均與對應的下木船相連接，各個繩索自由端均伸入水中。各條下木船下邊緣內側均設有相適配的壓載水箱15。各個出氣管下端與水面之間的距離均大于2.5米；各個出氣管下端均設有過濾網。下木船上設有6條用于與設于水底的固定結構連接的牽引繩。本實施例中的固定結構為設于水底的混凝土立柱。可用船將本發明移動至預定的水域；向壓載水箱中注入適量的水，使本發明浮于水面上；將4條定位繩與混凝土立柱連接；水生物在藻類上產卵；當需要移動本發明時，斷開4條定位繩與混凝土立柱的連接，利用船將本發明移動至新的水域，并將4條定位繩與新的固定結構連接即可。如圖4所示，一種利用木質廢船組成浮船礁的結構的方法，包括如下步驟：步驟100，存儲器中設有風速信噪比SNR′和制氧機數量之間的對應關系表TB，風速測量儀每隔時間間隔T1檢測當前的風速，得到風速電信號S(t)；T1為6分鐘。步驟200，數據處理：當控制器得到新的風速電信號S(t)，，則將S(t)分別輸入二階線性系統隨機共振模型中；并便二階線性系統隨機共振模型共振；其中，x(t)是振動質點的位移，Ω為角頻率，r和ω分別是設定的衰減系數和線性振動質點的頻率，c是設定的信號調解系數，b是設定的二次噪聲ξ2(t)的系數，ξ(t)為三歧噪聲，ξ(t)∈{-a，0，a}，a＞0，噪聲的歧化過程遵循泊松分布，其概率分布為ps(a)＝ps(-a)＝q，ps(0)＝1-2q，其中0＜q＜0.5；噪聲均值與相關性遵循<ξ(t)>＝0，<ξ(t)ξ(t+τ)>＝2qa2e-λτ；其中λ為相關率，三歧噪聲ξ(t)的平直度為控制器利用公式計算并得到輸出信噪比SNR′；步驟300，控制器得到參與工作的制氧機數量：控制器利用SNR′檢索對應關系表TB，檢索到對應關系表TB中與SNR′最接近的輸出信噪比SNR′m，并得到與SNR′m相對應的制氧機數量M＝4；步驟400，各個制氧機產生的氧氣通入水中：控制器控制4個制氧機工作，制氧機產生的氧氣通過輸氣管及各個出氣管進入水中。風速越大，得到的風速信噪比SNR′越大；對應關系表TB中SNR′越大M值越小；反之，SNR′越小，M值越大。實施例2實施例2包括實施例1的所有結構及步驟，還包括如下的結構及步驟：如圖3所示，本發明左下部的一個下木船上還設有水溫傳感器18，一體式結構上設有熱水器19和水泵20；各個下木船內側均設有噴頭，各個噴頭通過出水管與熱水器的出水口相連通，水泵與伸入水中的進水管相連接，進水管上端與熱水器進水口相連通；水溫傳感器、熱水器和水泵均與控制器電連接。步驟500，存儲器中設有與檢測的水溫相關的出水溫度對應表TB′和加熱閾值L，控制器控制水泵工作，使熱水器中始終保持固定的容量的水；L為15攝氏度。步驟510，水溫傳感器檢測水溫V且V≤L，控制器在當前時刻T0根據檢測的水溫查詢對應表TB′，得到與水溫V對應的Wv，控制器調節熱水器的加熱溫度至Wv；步驟511，當熱水器中的水溫達到Wv，控制器控制熱水器放水；步驟512，當熱水器中的水溫達到Wv′時，控制器控制熱水器停止放水，其中步驟600，經過時間間隔T后，返回步驟510。當檢測的水溫較低，則控制器使Wv增大，從而向水中輸出較高溫度的熱水，使水域中的水溫升高；反之，當檢測的水溫較高，則控制器使Wv降低，從而向水中輸出較低溫度的熱水，使水域中的水溫達到合適的溫度。本實施例中，時間間隔T為10分鐘，Wv′＝0.65Wv。應理解，本實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。