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1、(10)授权公告号 CN 102669022 B (45)授权公告日 2013.12.25 CN 102669022 B *CN102669022B* (21)申请号 201210134044.4 (22)申请日 2012.04.28 A01K 61/00(2006.01) (73)专利权人 浙江大学宁波理工学院 地址 315100 浙江省宁波市高教园区钱湖南 路 1 号 (72)发明人 王贤成 刘浩 李强 (74)专利代理机构 宁波市鄞州甬致专利代理事 务所 ( 普通合伙 ) 33228 代理人 李迎春 CN 1468509 A,2004.01.21, 说明书第 5 页 . CN 15617。
2、02 A,2005.01.12,说明书第1页第 28-30 行， 第 2 页第 2-10 行， 附图 2. CN 1561702 A,2005.01.12,说明书第1页第 28-30 行， 第 2 页第 2-10 行， 附图 2） . DE 2739975 A1,1978.03.09, 全文 . CN 2271438 Y,1997.12.31, 全文 . CN 1808062 A,2006.07.26, 全文 . JP 特开平 4-350513 A,1992.12.04, 全文 . CN 201926438 U,2011.08.10, 全文 . CN 102388821 A,2012.03.2。
3、8, 说明书第 17 段 1-3 行， 第 18 段和第 24 段， 附图 3. CN 2408435 Y,2000.11.29,说明书第1页第 26-31 行， 第 2 页 8-10 行 . CN 1582646 A,2005.02.23,说明书第2页第 12-14 行 . WO 9934668 A1,1999.07.15, 全文 . (54) 发明名称 深海网箱的自动沉降系统 (57) 摘要 本发明公开了一种深海网箱的自动沉降系 统， 包括对称安装在网箱 (2) 的框架四周的多套 浮筒组件、 与每套浮筒组件电连接的控制系统， 所 述的海上控制系统连接在网箱 (2) 的框架上且通 过无线网络。
4、与岸上的总控制系统信号连接， 它还 包括平衡装置， 所述的平衡装置安装在网箱 (2) 框架的上层支架上， 且与海上控制系统电连接。 这 样， 在网箱的下沉与上浮过程中， 都通过平衡装置 来使网箱始终处于相对水平的状态， 从而保证网 箱的平稳度， 进而能保证鱼类的正常生长， 也能提 高网箱养殖的产量和质量。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 窦碧霞 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)授权公告号 CN 102669022 B CN 102669022 B *CN10。
5、2669022B* 1/1 页 2 1. 一种深海网箱的自动沉降系统， 包括对称安装在网箱 （2） 的框架四周的多套浮筒组 件、 与每套浮筒组件电连接的海上控制系统， 所述的海上控制系统连接在网箱 （2） 的框架 上且通过无线网络与岸上的总控制系统信号连接， 其特征在于 ： 它还包括平衡装置， 所述的 平衡装置安装在网箱 （2） 框架的上层支架上， 且与海上控制系统电连接 ； 所述的浮筒组件 为四组， 分别连接在网箱 （2） 框架的四边， 每套浮筒组件包括浮筒 （6） 、 充气阀 （8） 、 通气阀 （10） 和压缩空气罐 （5） ； 所述的浮筒 （6） 连接在网箱 （2） 框架的上层支架上，。
6、 充气阀 （8） 和 通气阀 （10） 均安装在浮筒 （6） 的上端， 充气阀 （8） 与压缩空气罐 （5） 连通， 压缩空气罐 （5） 连接在浮筒 （6） 的侧面， 浮筒 （6） 的下端具有与海水相通的进水口 （3） ； 充气阀 （8） 和通气阀 （10） 均与海上控制系统电连接 ； 所述的平衡装置包括平衡管 （11） 、 导线接头 （13） 和传感器 （14） ， 所述的平衡管 （11） 内充有导电液体 （15） ， 平衡管 （11） 沿着网箱 （2） 的边缘设置而形 成一个方形， 平衡管 （11） 的底部通过支撑架 （9） 与网箱 （2） 框架的上层支架连接 ； 所述的平 衡管 （11）。
7、 在靠近每个浮筒 （6） 处均具有垂直于海面向上的倒 U 形的弯管 （12） ， 即每个弯管 （12） 由两段竖直管 （121） 和一段横管 （122） 连接而成， 每个弯管 （12） 与平衡管 （11） 相通， 弯管 （12） 内具有空气 ； 所述的每个弯管 （12） 的两段竖直管 （121） 内均具有导线接头 （13） ， 每个导线接头 （13） 的一端位于导电液体 （15） 的液面之上， 另一端穿出平衡管 （11） 后均与 传感器 （14） 电连接， 传感器 （14） 与海上控制系统电连接。 2. 根据权利要求 1 所述的深海网箱的自动沉降系统， 其特征在于 ： 所述的每个充气阀 （8）。
8、 上安装有压力传感器， 所述的压力传感器与海上控制系统电连接。 3.根据权利要求1所述的深海网箱的自动沉降系统， 其特征在于 ： 所述的浮筒 （6） 上标 记有上水位 （7） 和下水位 （4） ， 并且在上水位 （7） 和下水位 （4） 两处均设置有位置传感器， 所 述的位置传感器与海上控制系统电连接。 4.根据权利要求1所述的深海网箱的自动沉降系统， 其特征在于 ： 所述的网箱 （2） 的底 部悬挂有重锤 （1） 。 权 利 要 求 书 CN 102669022 B 2 1/4 页 3 深海网箱的自动沉降系统 技术领域 0001 本发明涉及深海养殖技术领域， 具体讲是一种深海网箱的自动沉降系。
9、统。 背景技术 0002 我国的海洋能资源非常丰富， 海岛及周边拥有丰富的可再生海洋能资源， 如潮流 能和波浪能等。 潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动时形成的 动能， 集中在岸边、 岛屿之间的水道或湾口， 潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击 叶轮等机械装置进行发电。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能， 波浪能发电是 以波浪的能量为动力生产电能。另外， 近年来， 全球海水养殖技术迅速发展， 尤其是在近岸 水域或外海的网箱养殖扮演了重要的角色， 我国习惯上称之为深海网箱。但是， 由于海面 上天气情况变化多端， 经常会有风浪， 如果网箱位于海面上， 很容易被风浪影。
10、响而摇摆， 因 此， 现有技术的深海网箱均配置有一套自动沉降系统， 它包括气泵和水泵等， 利用水和气的 流通来实现网箱的沉降。但是， 在网箱的沉降或上浮过程中， 受海面天气情况的影响是较 大的， 因此， 会出现网箱四周不平稳而引起的倾斜现象， 这大大影响了网箱内鱼类的正常生 长， 不利于网箱养殖的产量和质量。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种能根据海面风浪的大小来平稳地调整网 箱在水里的垂直位置的深海网箱的自动沉降系统。 0004 为解决上述技术问题， 本发明提供的深海网箱的自动沉降系统， 包括对称安装在 网箱的框架四周的多套浮筒组件、 与每套浮筒组件电连接的控制系统。
11、， 所述的海上控制系 统连接在网箱的框架上且通过无线网络与岸上的总控制系统信号连接， 它还包括平衡装 置， 所述的平衡装置安装在网箱框架的上层支架上， 且与海上控制系统电连接 ； 所述的浮筒 组件为四组， 分别连接在网箱框架的四边， 每套浮筒组件包括浮筒、 充气阀、 通气阀和压缩 空气罐 ； 所述的浮筒连接在网箱框架的上层支架上， 充气阀和通气阀均安装在浮筒的上端， 充气阀与压缩空气罐连通， 压缩空气罐连接在浮筒的侧面， 浮筒的下端具有与海水相通的 进水口 ； 充气阀和通气阀均与海上控制系统电连接 ； 所述的平衡装置包括平衡管、 导线接 头和传感器， 所述的平衡管内充有液体， 平衡管沿着网箱的。
12、边缘设置而形成一个方形， 平衡 管的底部通过支撑架与网箱框架的上层支架连接 ； 所述的平衡管在靠近每个浮筒处均具有 垂直于海面向上的倒 U 形的弯管， 即每个弯管由两段竖直管和一段横管连接而成， 每个弯 管与平衡管相通， 弯管内具有空气 ； 所述的每个弯管的两段竖直管内均具有导线接头， 每个 导线接头的一端位于液体的液面之上， 另一端穿出平衡管后均与传感器电连接， 传感器与 海上控制系统电连接。 0005 所述的每个充气阀上过安装有压力传感器， 所述的压力传感器与海上控制系统电 连接。 0006 所述的浮筒上标记有上水位和下水位， 并且在上水位和下水位两处均设置有位置 说 明 书 CN 102。
13、669022 B 3 2/4 页 4 传感器， 所述的位置传感器与海上控制系统电连接。 0007 所述的网箱的底部悬挂有重锤。 0008 采用以上结构后， 本发明与现有技术相比， 具有以下优点 ： 0009 1） 由于在网箱上设置了平衡装置， 这样， 在网箱的下沉与上浮过程中， 都通过平衡 装置来使网箱始终处于相对水平的状态， 从而保证网箱的平稳度， 进而能保证鱼类的正常 生长， 也能提高网箱养殖的产量和质量。 0010 2） 平衡装置中利用液体导电的原理， 将倾斜后弯管内的两个导线接头接通导电， 从而使传感器发出信号给海上控制系统， 从而再通过海上控制系统控制该处的浮筒组件停 止进水， 从而。
14、达到平衡， 这种装置结构简单、 操作方便， 能实现自动控制的目的。 0011 3） 在充气阀处装有压力传感器， 是因为当压缩空气罐内的压力小于某个值时， 把 信息传给海上控制系统， 并通过无线网络给用户发送更换命令。 0012 4） 在浮筒的上水位处和下水位处均安装了传感器后， 使海上控制系统能及时掌握 浮筒内水位状况。 0013 5） 在网箱底部悬挂了重锤后， 使网箱具有与海水浮力相抗衡的重力， 不至于被海 水随意飘浮。 附图说明 0014 图 1 是本发明深海网箱的自动沉降系统的结构示意图。 0015 图 2 是本发明深海网箱的自动沉降系统的俯视结构示意图。 0016 图 3 是本发明深海。
15、网箱的自动沉降系统中平衡装置在水平状态时的结构示意图。 0017 图 4 是本发明深海网箱的自动沉降系统中平衡装置在倾斜状态时的结构示意图。 0018 图 5 是本发明深海网箱的自动沉降系统的电气原理图。 0019 其中 ： 1、 重锤 ； 2、 网箱 ； 3、 进水口 ； 4、 下水位 ； 5、 压缩空气罐 ； 6、 浮筒 ； 7、 上水位 ； 8、 充气阀 ； 9、 支撑架 ； 10、 通气阀 ； 11、 平衡管 ； 12、 弯管 ； 121、 竖直管 ； 122、 横管 ； 13、 导线接 头 ； 14、 传感器 ； 15、 导电液体。 具体实施方式 0020 下面结合附图和具体实施方式。
16、对本发明作进一步详细地说明。 0021 由图 1 图 4 所示的本发明深海网箱的自动沉降系统的结构示意图可知， 它包括 对称安装在网箱 2 的框架四周的多套浮筒组件、 与每套浮筒组件电连接的控制系统， 所述 的海上控制系统连接在网箱 2 的框架上且通过无线网络与岸上的总控制系统信号连接。它 还包括平衡装置， 所述的平衡装置安装在网箱 2 框架的上层支架上， 且与海上控制系统电 连接。 0022 本实施例中， 所述的浮筒组件为四组， 分别连接在网箱 2 框架的四边， 每套浮筒组 件包括浮筒 6、 充气阀 8、 通气阀 10 和压缩空气罐 5。所述的浮筒 6 连接在网箱 2 框架的上 层支架上， 。
17、充气阀 8 和通气阀 10 均安装在浮筒 6 的上端， 充气阀 8 与压缩空气罐 5 连通， 压 缩空气罐 5 连接在浮筒 6 的侧面， 浮筒 6 的下端具有与海水相通的进水口 3。充气阀 8 和通 气阀 10 均与海上控制系统电连接。 0023 所述的平衡装置包括平衡管 11、 导线接头 13 和传感器 14， 所述的平衡管 11 内充 说 明 书 CN 102669022 B 4 3/4 页 5 有导电液体15， 平衡管11沿着网箱2的边缘设置而形成一个方形， 平衡管11的底部通过支 撑架 9 与网箱 2 框架的上层支架连接。所述的平衡管 11 在靠近每个浮筒 6 处均具有垂直 于海面向上。
18、的倒 U 形的弯管 12， 即每个弯管 12 由两段竖直管 121 和一段横管 122 连接而 成， 每个弯管 12 与平衡管 11 相通， 弯管 12 内具有空气。所述的每个弯管 12 的两段竖直管 121 内均具有导线接头 13， 每个导线接头 13 的一端位于导电液体 15 的液面之上， 另一端穿 出平衡管 11 后均与传感器 14 电连接， 传感器 14 与海上控制系统电连接。 0024 所述的每个充气阀 8 上过安装有压力传感器， 所述的压力传感器与海上控制系统 电连接。所述的浮筒 6 上标记有上水位 7 和下水位 4， 并且在上水位 7 和下水位 4 两处均设 置有位置传感器， 所。
19、述的位置传感器与海上控制系统电连接。 0025 所述的网箱 2 的底部悬挂有重锤 1。 0026 本发明的平衡装置的过程如下 ： 0027 1、 下沉 ： 0028 当用户从岸上通过手机短信发出下沉指令后， 安装在网箱上的海上控制系统通过 无线网络接收指令并运行下沉程序， 四个浮筒组件中的通气阀 10 开启， 这样， 在水泵 （水泵 为现有技术中常见的部件， 其安装方式也很常见， 图中未示出） 的作用下， 浮筒6通过下端的 进水口 3 进水， 网箱 2 开始下沉。 0029 在下沉的过程中， 当网箱 2 平衡时， 平衡管 11 内的导电液体 15 如图 3 所示。当网 箱 2 不平衡时， 偏低。
20、的一处弯管 12 内的导电液体 15 如图 4 所示， 此时， 偏低处弯管内的两 个导线接头 13 通过导电液体 15 接通， 在平衡管 11 外的传感器 14 感受到电流后就把信息 传给海上控制系统， 海上控制系统发出纠偏命令， 关闭此弯管处的浮筒 6 的进水口 3。随着 时间的推移， 偏低的那侧平衡管 11 就会因为不进水而不再偏低。同理， 当偏高的时候， 就会 平衡管 11 内的导电液体 15 流向偏低处， 从而露出两个导线接头 13 而断开电路， 此时传感 器也会把这个信息传送给海上控制系统， 海上控制系统再发出纠偏命令， 开启此弯管处的 浮筒 6 的进水口， 这样， 偏高一侧就会慢慢。
21、沉下。这样就保证了网箱在下沉过程中的平衡。 0030 当浮筒6内的水面线到达上水位7时， 该处的传感器发出信号给海上控制系统， 海 上控制系统再发出命令关闭通气阀 10。由于网箱 2、 重锤和浮筒 6 内的水的总的重力大于 海水的浮力， 网箱 2 仍然下沉直至预置水深， 此时， 重锤与海底接触， 总的重力就会小于海 水的浮力， 网箱就会浮在预置水深处。 此时返回信息给岸上的用户， 告知用户网箱已经下沉 到预置水深， 等待用户的上浮命令。 0031 2、 上浮 ： 0032 当用户从岸上通过手机短信发出上浮指令后， 安装在网箱上的海上控制系统通过 无线网络接收指令并运行上浮程序， 四个浮筒 6 。
22、的通气阀 10 均关闭， 同时启动充气阀 8 并 开始向浮筒 6 内充气， 当浮筒 6 内的气体达到一定值时进水口 3 开始向外排水。随着浮筒 6 内的海水逐渐排出， 网箱 2 开始上浮。 0033 网箱上浮至海面， 当浮筒6内的水位到达下水位4时， 该处的传感器发出信号给海 上控制系统， 海上控制系统再发出命令关闭充气阀 8， 此时网箱恢复到下沉前的水面漂浮的 平衡状态。 此时海上控制系统返回信息给岸上的用户， 告知用户网箱已经完成上浮， 并开始 气体补偿程序， 给压缩空气罐 5 内进行气体补充。 0034 在网箱处于上浮状态时， 为避免因水、 气阀门缓慢泄露、 浮筒焊缝渗水等因素的 说 明。
23、 书 CN 102669022 B 5 4/4 页 6 影响， 造成网箱在无用户下沉指令的情况下发生下沉现象， 系统中浮筒的下水位传感器自 动检测水面的位置， 若水位高于下水位 4 时， 海上控制系统自动执行上浮程序， 向浮筒内充 气， 使网箱重新恢复到平衡位置。 0035 由图 5 所示的本发明深海网箱的自动沉降系统的电气原理图可知， SB1 控制水泵 的开关， SW1 为到位开关， KM1 为控制总阀门， KM2、 KM3、 KM4 和 KM5 分别是四个浮筒的通气 阀。 0036 当网箱下沉时， SB1 断开， KM1 接通， 到位开关 SW1 接通， KM2、 KM3、 KM4 和 K。
24、M5 均接 通。这时向四个浮筒内进水， 网箱开始下沉。当网箱下沉时出现偏低的一处浮筒时， 平衡装 置就会出现图 4 的情况， 传感器 14 把信息传递给海上控制系统， 海上控制系统就会断开控 制此浮筒的通气阀开关。随着时间的推移， 原来偏低的就会翘起， 传感器 14 又会把信息传 递给海上控制系统， 海上控制系统就会接通控制此浮筒的通气阀开关， 从而向浮筒内注水。 当正常到预置水深时， 通过检测浮筒内的水位是否到达上水位， 通过上水位处的传感器发 出信息， 断开到位开关 SW1 和四个通气阀开关 KM2、 KM3、 KM4 和 KM5。 0037 当网箱上浮时， 接通 SB1， 启动气泵， 接。
25、通到位开关 SW1， 这时通过充气阀向浮筒充 气， 网箱就会慢慢浮起。当浮起过程出现不平衡时， 偏高一处的浮筒的充气阀自动关闭， 停 止充气， 慢慢地， 偏高一处的浮筒就会下沉， 这时充气阀就会自动打开继续充气， 直至网箱 浮到水面上， 这时浮筒内的水位就会达到下水位。此时， 启动气体补偿程序， 防止网箱因漏 气而下沉。 说 明 书 CN 102669022 B 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102669022 B 7 2/3 页 8 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102669022 B 8 3/3 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102669022 B 9 。