一种智能化新型浅海养殖场结构物的制作方法

1.本发明涉及海洋养殖的技术领域，尤其是涉及一种智能化新型浅海养殖场结构物。


背景技术：

2.海洋牧场是基于海洋生态学原理，利用现代工程技术，在一定海域内营造健康的生态系统，科学养护和管理生物资源而形成的人工渔场。海洋牧场是应对近海渔业资源严重衰退的手段之一；可有效控制海域氮磷含量，防止赤潮等生态灾害的发生；可对水质和底质起到有效的调控和修复作用。当前，我国经济增长进入新常态，供给侧结构性改革都要求海洋渔业向绿色低碳、安全优质的方向发展，海洋牧场是发展方向之一。
3.然而，我国海洋牧场的建设存在着一些亟待解决的问题：一是，我国海洋牧场至今仍未形成统一的建设标准，目前的人工鱼礁基本上以石块礁、小型构件礁、废旧渔船为主，缺乏科学的设计和布局，严重影响了海洋牧场的实际效果；二是，管理信息化水平低，缺乏关键数据采集、分析和应用，难以保证海洋牧场的安全、智能、信息化生产；三是，目前的相当一部分海洋牧场建设仍然以增殖经济价值较高的海产品为目的，对生态修复方面考虑相对较少，缺乏完善的环境保障与生态安全监测预警系统。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能化新型浅海养殖场结构物,其具有的养殖、环保、修复和安全的智能化、自动化的优点。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能化新型浅海养殖场结构物，包括主控台，人工鱼礁、养殖装置、能源装置和修复装置，所述主控台为三角台平台，漂浮于海平面上，用于控制养殖装置、能源装置和修复装置；所述人工鱼礁设有多个，多个所述人工鱼礁沿主控台均匀分布，所述人工鱼礁的远离主控台的侧边套设由圆形箍圈，所述人工鱼礁靠近海床的下端设有固定箍圈，所述固定箍圈背离圆形箍圈的侧面设有多个定力锚，所述圆形箍圈与固定箍圈通过牵引绳连接，所述圆形箍圈、牵引绳以及固定箍圈呈圆台形；所述人工鱼礁包括多个承重支柱和养殖网衣，多跟所述承重支柱竖直平行设置，且多根承重支柱均匀间隔围成一圈，所述养殖网衣围设于所述承重支柱外形成圆台围栏空间，所述养殖网衣的上下两端口均设有用于加强上下端的固定围栏；每个所述人工鱼礁上端的固定围栏水平设有三角通道，所述三角通道的端度均与人工鱼礁的固定围栏连接，所述养殖装置沿三角通道移动对人工鱼礁内的鱼进行投食；所述养殖装置包括供料装置和探测装置，所述供料装置包括储料箱和用于移动储料箱的轮子，所述出料箱上端设有上料斗，所述上料斗下端设有用于传输下料的下料管，所述上料斗与下料管之间设有开关阀，所述开关阀由探测装置控制启动或闭合，所述探测装置设置于所述储料箱的箱表面，所述储料箱上还设有供电电源；所述修复装置包括设置于人工鱼礁与圆形箍圈的养殖网，所述养殖网由聚乙烯和维尼纶线混捻而成，所述养殖网上播种种子，该种子用于修复富氧化
海水；所述固定箍圈上设有用于监控种子情况的摄像装置和用于采摘种子收成的采摘装置；所述能源装置用于为主控台、供电电源、摄像装置和采摘装置提供能量。
6.进一步设置：所述下料管中设有下料轴、沿下料轴螺旋缠绕的下料叶片和用于驱动下料轴转动的驱动电机。
7.进一步设置：所述圆形箍圈上设有安装摄像装置和采摘装置的安装板，所述安装板与圆形箍圈之间设有驱动组件，所述驱动组件包括沿圆形箍圈环状设置的滑轨和开设于所述安装板下端的滑槽，所述滑槽与滑轨滑动配合。
8.进一步设置：所述摄像装置上罩设由防水罩，所述防水罩为透明状材料。
9.进一步设置：所述采摘装置为机械手。
10.进一步设置：当观察种子的长势情况时，所述机械手折叠状态；当采摘种子收成时，所述机械手朝向养殖网方向移动。
11.进一步设置：所述人工鱼礁之间位于养殖网上方挂设有收成箱。
12.进一步设置：所述能源装置为接收太阳能光照的太阳能电池板，所述太阳能电池板位于主控制台上。
13.进一步设置：所述探测装置内部设有控制单元和定位单元，所述控制单元用于控制开关阀的启动或关闭，所述定位单元用于获取探测装置的地理位置信息，并将其传递给控制单元，所述控制单元通过电缆传递给主控台。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、通过主控台，人工鱼礁、养殖装置、能源装置和修复装置的设置，可以实现养殖、环保、修复和安全的浅海养殖牧场，并且，本发明通过上述多个装置协同科学布置，实现对浅海牧场的智能化、自动化的管理；2、通过发明设计的人工鱼礁，人工鱼礁可形成庇护所，为海洋鱼类提供，栖息、索饵和产卵场所，有利于提高聚鱼效果，人工鱼礁多个可以组成养殖场，且多个人工鱼礁由固定箍圈连接，通过定力锚将人工鱼礁的位置固定于海床上，以及通过上下两端的固定围栏进一步保证人工鱼礁结构安全和耐久性，提高人工鱼礁承受水平力。
15.3、通过供料装置和探测装置的设置，合理的按照规划以及合理的路线将饵料投放至海域中，实现浅海牧场的智能化、自动化的管理，提高工作效率；4、通过养殖网、采摘装置和能源装置的设置，通过养殖网上的种子对富营养化开放浅海区的进行生态修复，达到缓解和消除富营养化的目的，同时利用能源装置驱动采摘装置将可买卖的收成切割，产生较高的经济价值。
附图说明
16.图1是本实施例的整体结构示意图。
17.图2是本实施例的智能化新型浅海养殖场整体结构的俯视图结构示意图。
18.图3是本实施例的固定箍圈和牵引板之间连接的结构示意图。
19.图4是本实施例的三角通道与供料装置之间连接的结构示意图。
20.图中：1、主控台；2、人工鱼礁；3、电脑；4、圆形箍圈；5、承重支柱；6、养殖网衣；7、固定围栏；8、加固支柱；9、加固网衣；10、加固圈；11、s型流体动力轮；12、太阳能电池板；13、固定箍圈；14、定力锚；15、牵引绳；16、三角通道；17、供料装置；18、储料箱；19、轮子；20、上料
斗；21、下料管；22、开关阀；23、下料轴；24、下料叶片；25、驱动电机；26、探测装置；27、控制单元；28、定位单元；29、养殖网；30、摄像装置；31、采摘装置；32、防水罩；33、收成箱；34、充电基站；35、安装板；36、牵引板。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例
22.参照图1，为本发明公开的一种智能化新型浅海养殖场结构物，包括主控台1，人工鱼礁2、养殖装置、能源装置和修复装置，主控台1为三角台平台，漂浮于海平面上，用于控制养殖装置、能源装置和修复装置，实现养殖、环保、修复和安全的浅海养殖牧场，并且，本发明通过上述多个装置协同科学布置，实现对浅海牧场的智能化、自动化的管理。
23.进一步地，主控台1上设置有控制养殖装置、能源装置和修复装置的控制平台；具体的，本实施例的控制平台为电脑3；在其他实施例中控制平台可为其他控制装置，在此不一一说明。
24.具体的，人工鱼礁2有多个，多个人工鱼礁2沿主控台1的边缘均匀分布；如图1所示，本实施优选为三个人工鱼礁2，每个人工鱼礁2与主控台1每一侧边对应连接；为了将三个人工鱼礁2能稳固的与主控台1连接，三个人工鱼礁2的远离主控台1的侧边套设有圆形箍圈4，从而将三个人工鱼礁2稳固的连接在一起，即可保证人工鱼礁2与主控台1结构安全和耐久性。
25.本实施例中，参照图1，该人工鱼礁2呈圆台状，人工鱼礁2包括多根承重支柱5和养殖网衣6，多根所述承重支柱5竖直平行设置，且多根承重支柱5均匀间隔围成一圈，养殖网衣6围设于承重支柱5外形成圆台围栏空间，养殖网衣6的上下两端口均设有用于加强上下端的固定围栏7；固定围栏7由多根加固支柱8和加固网衣9组成，加固支柱8竖直安装于养殖网衣6的上下两端口，多个加固支柱8沿养殖网衣6均匀排布，两个加固网衣9远离养殖网衣6端口设有加固圈10；本实施例中的养殖网衣6采用化纤编制网，化纤编织网通过承重支柱5固定安装。加固网衣9采用铜合金网，铜合金网通过加固支柱8固定安装于养殖网衣6的上下端。铜合金网和化纤编织网的侧面通过与承重支柱5、加固支柱8连接进行加固，有利于增加网衣抵抗海水冲击的稳定性。铜合金网的上、下方通过加固支柱8固定；其中为了将人工鱼礁2固定在海床上，加固圈10背离圆形箍圈4的侧面设有多个定力锚14，从而人工鱼礁2的下部能够插入到海床中约1m左右，具体深度可根据需要进行调整。
26.具体的，圆形箍圈4箍紧的位置位于人工鱼礁2中化纤编织网、铜合金网之间的位置，圆形箍圈4等于或低于海平面。本实施例中的能源装置包括s型流体动力轮11和主控台1上的太阳能电池板12，其中s型流体动力轮11位于圆形箍圈4靠近海平面的下方，s型流体动力轮11有多个，多个s型流体动力轮11沿圆形箍圈4的周向均匀分布，s型流体动力轮11位于海平面以下；。根据流体动力学，当水流向东（左西右东上北下南）时，s 形流体动力轮左轮南转，右轮北转，整个轮逆时针转；当流体向南流时，s 形流体动力轮左边南转，右边北转，整个轮逆时针转；当流体向西流时，s 形流体动力轮左边南转，右边北转，整个轮逆时针转；
当流体向北流时，s形流体动力轮左边南转，右边北转，整个轮逆时针转。因此，不论流体向任何方向流动，s 形流体动力轮始终朝一个方向转动，通过齿轮箱就能带动电机发电。s 形流体动力轮可以采用任何流体的动能，包括江河湖海的水流，无处不在的气流，特别是洋流潮汐流物体运动形成的气流。对于水面以上部分的太阳能电池板12，在任何情况下直接接受阳光照射，根据s 形流体动力轮潮汐流运行动能转化为电能，从而保证该浅海养殖场在任何情况下都具有电能，保证浅海养殖场的正常运行，并降低发电成本，提高发电效率，减少发电对生态环境的破坏。
27.同时为了进一步地，将人工鱼礁2固定在海床上，人工鱼礁2靠近海床的下端设有固定箍圈13，固定箍圈13背离圆形箍圈4的侧面设有多个定力锚14，圆形箍圈4与固定箍圈13通过牵引绳15连接，圆形箍圈4、牵引绳15以及固定箍圈13呈圆台形，且固定箍圈13与固定圈之间连接有牵引板36，牵引板36朝向海床的方向设置有定力锚14，从而进一步的将整个养殖场的下部能够插入到海床中约1m左右，具体深度可根据需要进行调整。
28.如图2所述，每个人工鱼礁2上端的固定围栏7与养殖网衣6之间水平设有三角通道16，三角通道16的三个端度均与人工鱼礁2的固定围栏7连接，该连接方式可通过焊接、螺栓等连接结构连接。养殖装置可沿三角通道16移动对人工鱼礁2内的鱼进行投食；养殖装置包括供料装置17和探测装置26，供料装置17包括储料箱18和用于移动储料箱18的轮子19，储料箱18上端设有上宽下窄的上料斗20，上料斗20下端设有用于传输下料的下料管21，上料斗20与下料管21之间设有开关阀22，开关阀22由探测装置26控制启动或闭合，探测装置26设置于储料箱18的箱表面，储料箱18上还设有供电电源；该供电电源为可充电式电源，主控台1上设有用于充电的充电基站34，当供电电源仅存3%的电量时，供料装置17朝向充电基站34移动，进行充电，从而保证供电电源的持续续航。
29.具体的，本实施例中下料管21中设有下料轴23、沿下料轴23螺旋缠绕的下料叶片24和用于驱动下料轴23转动的驱动电机25，驱动电机25与供电电源连接。本实施例的探测装置26内部设有控制单元27和定位单元28，控制单元27用于控制开关阀22的启动或关闭，定位单元28用于获取探测装置26的地理位置信息，并将其传递给控制单元27，控制单元27通过电缆传递给主控台1上的电脑3，电脑3远程遥控供料装置17供料。
30.当电脑3启动，使得储料箱18的轮子19移动，轮子19采用现有技术均可实现，并且此部分不属于本发明的创造点，因此在此不做进一步的赘述。轮子19根据定位单元28确定储料箱18的地理位置信息，以及需要撒播鱼饵的三角通道16的地理位置，规划两者之间的路线，将传递给控制单元27，控制单元27将上料斗20上的开关阀22打开，将上料斗20，内部预先存储的鱼饵撒播在三角通道16的地理位置坐标上，并将其数据发送给主控台1上的电脑3；还可以根据定位单元28确定储料箱18的地理位置的信息、以及控制单元27内部预先储存的鱼饵的供应装置的地理位置坐标，合理规划两者之间的路线，达到加料最短路线；还可以根据定位单元28确定储料箱18的地理位置的信息、以及供储料箱18上安装的供电电源充电的充电基站34的地理位置坐标，合理规划两者之间的路线，达到充电最短路线；在规划路线的过程中，路线规划会根据控制单元27内预存的三角通道16的边界坐标，为探测装置26划定运动边界，保证每个人工鱼礁2内部区域的三角通道16进行检测，并不会越界。
31.因鱼饵具有大量有机物、营养盐类的排入和大规模养殖的自身污染，造成水质富
营养化严重，为了有效控制养殖区域水域富营养化，该智能化新型浅海养殖场上设置了修复装置，修复装置包括设置于人工鱼礁2与圆形箍圈4的养殖网29，养殖网29由聚乙烯和维尼纶线混捻而成，在养殖网29上播种种子，该种子用于修复富氧化海水，本实施例的种子为紫菜等可淡化海水的富营养化程度的植物种子，且该种子利用光能、吸收海水中氮、磷、钾、铁等元素的自养性生物，具有很强的消耗氮、磷的能力，养殖种子可明显降低浅海海域海区因氮、磷等元素超量存在而诱发大面积“赤潮”的危险，在富营养化的海区栽培紫菜，有利于生态修复技术的实施，可作为浅海区域水体富营养化的修复工具，同时还抵御海水出现“赤潮”的危险。同时该紫菜具有很高的营养价值，具有多种保健功能，具有康衰老、降血脂、抗肿瘤等多方面的生物活性，是海洋药物和保健食品的丰富来源，因此将长成的紫菜收割，创造经济价值。因此，本发明中种植的紫菜，一方面紫菜可以降低富营养化海域的程度，另一方面通过收获紫菜将海洋中的营养物质转移污染系统，达到缓解和消除富营养化的目的，同时产生较高的经济价值。
32.为了方便采摘长成的紫菜 ，圆形箍圈4上设有安装摄像装置30和采摘装置31的安装板35，安装板35与圆形箍圈4之间设有驱动组件，驱动组件包括沿圆形箍圈4环状设置的滑轨和开设于安装板35下端的滑槽，滑槽与滑轨滑动配合；安装板35上设置有红外感应器，红外感应器可接收电脑3的指令，从而启动驱动组件沿滑轨滑动；其中滑轨和滑槽可为燕尾状，也可为其他形状，在此不一一说明。为了更好的驱动安装板35沿滑轨滑动，从而带动摄像装置30和采摘装置31沿滑轨滑动；本实施例中，摄像装置30上罩设有防水罩32，防水罩32为透明状材料；同时本实施例的采摘装置31为机械手，用于采摘长势成熟的紫菜。该摄像装置30和采摘装置31均设有控制单元27，当红外感应器接收到电脑3发出的指令，驱动安装板35沿滑轨滑动，同时红外感应器传送数据给控制单元27，控制单元27控制摄像装置30启动，从而对圆形箍圈4和人工鱼礁2之间长势的紫菜拍照和监控，并将拍摄的照片传送至电脑3储存，时刻同步照片，直至紫菜成熟，启动机械手对养殖网29上的紫菜进行采割。
33.具体的，当摄像装置30观察种子的长势情况时，机械手折叠状态；当采摘种子收成时，机械手朝向养殖网29方向移动，进行采摘。为了收集采摘的紫菜，人工鱼礁2之间位于养殖网29上方挂设有收成箱33，从而用于放置紫菜，提高收摘的效率，智能化程度高。
34.本实施例中，人工鱼礁2、养殖装置、修复装置均通过电缆与能源装置连接，从而能源装置为上述多种装置提供电能，可以实现养殖、环保、修复和安全的浅海养殖牧场，并且，本发明通过上述多个装置协同科学布置，实现对浅海牧场的智能化、自动化的管理。
35.上述实施例的实施原理为：在本浅海养殖场中，太阳能电池板12、s型流体动力轮11双重合作为浅海养殖场提供电能，主控台1上的电脑3设置指令，当喂养人工鱼礁2内的鱼群时，指令驱动供料装置17朝向三角通道16移动；当到达喂养鱼饵的位置时，探测装置26的定位单元28到达指定位置，将数据传送给控制单元27，控制单元27控制驱动供电电源，供电电源启动驱动电机25将上料斗20中的鱼饵经过下料叶片24传送至人工鱼礁2内，喂养人工鱼礁2内的鱼群；同时，摄像装置30监视养殖网29上的紫菜长势，并经过一定时间对养殖网29上的紫菜进行采摘，可以实现养殖、环保、修复和安全的浅海养殖牧场，并且，本发明通过上述多个装置协同科学布置，实现对浅海牧场的智能化、自动化的管理；通过养殖网29上的种子对富营养化开放浅海区的进行生态修复，达到缓解和消除富营养化的目的，同时利用能源装置驱动采摘装置31将可买卖的收成切割，产生较高的经济价值。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。