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深海远洋养殖网箱智能锚固系统、智能锚固方法与流程

2022-02-22 19:07:41 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于海洋养殖术领域,具体涉及深海远洋养殖网箱智能锚固系统、智能锚固方法。


背景技术:

2.在深远海养殖过程中,相比于近海的风平浪静,深远海风大浪急,网箱容易发生破坏。特别是在台风等极端恶劣天气下,传统网箱对暴烈海况的外力响应是被动且僵硬的,由于应力响应不及时,很容易导致网箱的倾覆破坏,造成跑鱼等现象时有发生;另外升降式网箱在执行上升下降作业时,由于海流的冲击作用,网箱容易发生大的横移,在横移过程中因受力不平衡发生倾斜,最终导致倾覆等现象发生。这些事故的发生,与锚固系统对应力的反应不够及时、不够准确有关,从而导致短时间内网箱受力不平衡,发生跑鱼事故,造成经济损失,甚至生态灾难。


技术实现要素:

3.有鉴于此,一些实施例公开的技术方案是深海远洋养殖网箱智能锚固系统,该智能锚固系统包括:
4.养殖网箱,其上设置有采集实时信息的第一信息采集部件,以及用于收集并传输第一信息采集部件采集的信息的无线通讯部件;
5.缆绳组件,其一端设置与养殖网箱连接,用于固定养殖网箱;缆绳组件的数量为多个,均匀分布在养殖网箱周围;缆绳组件上设置有采集实时信息的第二信息采集部件,第二信息采集部件设置与无线通讯部件连接;
6.信息处理平台,设置用于接收并处理无线通讯部件传输的实时信息以及海洋水文预报信息;
7.锚固集成组件,与缆绳组件的另一端连接,设置固定在海洋底部;锚固集成组件的数量与缆绳组件的数量相同;
8.其中,锚固集成组件依据信息处理平台的信息处理结果调节缆绳组件的长度,以稳定养殖网箱。
9.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,第一信息采集部件包括:
10.风速仪,设置用于监测环境风速;
11.测温仪,设置用于监测环境温度;
12.第二信息采集部件包括:
13.流速仪,设置用于监测水流速度和方向;
14.测力器,设置用于监测所述缆绳组件的受力。
15.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,缆绳组件包括:
16.主体缆绳;
17.辅助缆绳,设置为两根,与主体缆绳同一端部连接形成缆绳组件;其中,一根辅助
缆绳中设置有信息传输线,该信息传输线延伸至主体缆绳中;另一根辅助缆绳中设置有电力传导线,该电力传导线延伸至主体缆绳中;
18.其中,缆绳组件的主体缆绳端部设置与锚固集成组件连接,两根辅助缆绳端部设置与养殖网箱连接,在主体缆绳与辅助缆绳的连接部位设置连接有第一浮标。
19.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,锚固集成组件包括:
20.组件框架;
21.防水罩体,设置在组件框架外;
22.底部固定装置,设置在组件框架的底部,用于将组件框架固定在海底;
23.重物,设置在组件框架下部,用于增强组件框架的稳定性;
24.电动收卷部件,设置在组件框架中,并与缆绳组件连接,用于调节缆绳组件的长度;
25.控制部件,设置在组件框架中,用于接收、处理信息并控制电动收卷组件;
26.蓄电池,设置在组件框架中,用于为控制部件、电动收卷部件提供电力。
27.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,锚固集成组件上设置连接有第二浮标。
28.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,无线通讯部件与养殖网箱之间通过可开启卡扣连接。
29.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,养殖网箱上设置有光电转换组件。
30.一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统,缆绳组件的数量为四,锚固集成组件的数量为四。
31.另一方面,一些实施例公开了深海远洋养殖网箱智能锚固方法,通过深海远洋养殖网箱智能锚固系统对养殖网箱实现智能控制,具体包括:
32.第一信息采集部件采集养殖网箱所在位置的实时环境信息;
33.第二信息采集部件采集缆绳组件所在位置的实时水流信息和缆绳组件的所述受力信息;
34.无线通讯部件收集环境信息、水流信息、受力信息,并传输至信息处理平台;
35.无线通讯部件接收信息处理平台处理后的信息并将接收到的信息传输到锚固集成组件中,每一个锚固集成组件独立控制每一个与之连接的缆绳组件长度,实现对缆绳组件长度的独立调节和网箱位置的整体调节。
36.再一方面,一些实施例公开了深海远洋养殖网箱智能锚固方法,通过深海远洋养殖网箱智能锚固系统对养殖网箱实现智能控制,具体包括:
37.第一信息采集部件采集养殖网箱所在位置的实时环境信息;
38.第二信息采集部件采集缆绳组件所在位置的实时水流信息和缆绳组件的实时受力信息;
39.无线通讯部件收集环境信息、水流信息、受力信息,并传输至信息处理平台;
40.信息处理平台接收环境信息、水流信息、受力信息和海洋水文预报信息并根据预设方法进行处理,确定养殖网箱的合理位置和每一个缆绳组件的长度调整信息,并将该信息传输到无线通讯部件;
41.无线通讯部件将接收到的信息传输到锚固集成组件中,每一个锚固集成组件独立控制每一个与之连接的缆绳组件长度,实现对缆绳组件长度的独立调节和网箱位置的整体调节。
42.本技术实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统能够实现对养殖网箱实现智能控制,根据养殖网箱所在环境的实时信息和预测水文信息,通过实时调整缆绳长度、养殖网箱的位置使锚固缆绳始终处于收紧状态,对爆裂海况及时作出精准响应,养殖网箱避免倾斜、倾覆,防止被恶劣的条件如台风等破坏养殖网箱,提高其适应深海远洋环境的能力,提高养殖网箱安全性和使用寿命,扩大深海远洋养殖区域,有利于深海远洋养殖领域拓展养殖范围,应用前景良好。
附图说明
43.图1深海远洋养殖网箱智能锚固系统组成示意图
44.图2锚固集成组件与养殖网箱连接设置示意图
45.图3锚固集成组件组成示意图
46.图4锚固集成组件与养殖网箱距离示意图
47.本技术附图没有以实际比例进行绘制以突出表示一些技术细节,以便本领域技术人员更好地理解实施例公开的技术方案。
48.附图标记
[0049]1ꢀꢀꢀꢀ
养殖网箱
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2ꢀꢀꢀ
锚固集成组件
[0050]3ꢀꢀꢀꢀ
缆绳组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4ꢀꢀꢀ
信息处理平台
[0051]
11
ꢀꢀꢀ
无线通讯部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
ꢀꢀ
第一信息采集部件
[0052]
121
ꢀꢀ
风速仪
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
122 测温仪
[0053]
13
ꢀꢀꢀ
光电组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21
ꢀꢀ
组件框架
[0054]
22
ꢀꢀꢀ
防水罩体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23
ꢀꢀ
底部固定装置
[0055]
24
ꢀꢀꢀ
电动收卷组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
25
ꢀꢀ
重物
[0056]
26
ꢀꢀꢀ
蓄电池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
27
ꢀꢀ
控制部件
[0057]
28
ꢀꢀꢀ
第二浮标
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀ
缆绳组件
[0058]
31
ꢀꢀꢀ
主体缆绳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
32
ꢀꢀ
辅助缆绳
[0059]
33
ꢀꢀꢀ
第二信息采集部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
331 测力器
[0060]
332
ꢀꢀ
流速仪
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
34
ꢀꢀ
第一浮标
具体实施方式
[0061]
在这里专用的词“实施例”,作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本技术实施例中性能指标测试,除非特别说明,采用本领域常规试验方法。应理解,本技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本技术公开的内容。
[0062]
除非另有说明,否则本文使用的技术和科学术语具有本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义;作为本技术中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
[0063]
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如,它们可以是指小于或等于
±
5%,如小于或等于
±
2%,如小于或等于
±
1%,如小于或等于
±
0.5%,如小于或等于
±
0.2%,如小于或等于
±
0.1%,如小于或等于
±
0.05%。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据,仅为方便和简要起见使用,因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值,还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如,“1~5%”的数值范围应被解释为不仅包括1%至5%的明确列举的值,还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此,在这一数值范围中包括独立值,如2%、3.5%和4%,和子范围,如1%~3%、2%~4%和3%~5%等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外,无论该范围的宽度或所述特征如何,这样的解释都适用。
[0064]
在本文中,包括权利要求书中,连接词,如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的,即是指“包括但不限于”。只有连接词“由
……
构成”和“由
……
组成”是封闭连接词。
[0065]
为了更好的说明本技术内容,在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本技术同样可以实施。在实施例中,对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述,以便凸显本技术的主旨。
[0066]
在不冲突的前提下,本技术实施例公开的技术特征可以任意组合,得到的技术方案属于本技术实施例公开的内容。
[0067]
在一些实施方式中,深海远洋养殖网箱智能锚固系统包括:
[0068]
养殖网箱,其上设置有实时采集信息的第一信息采集部件,以及用于收集并传输第一信息采集部件采集的信息的无线通讯部件;第一信息采集部件通常包括采集养殖网箱所处环境的水温、风速等实时环境信息的部件,例如测温仪、风速仪等,通常测温仪、风速仪等固定在养殖网箱上,便于信息采集且保持其位置;通常地无线通讯部件与风速仪、测温仪等第一信息采集部件连接,以便接收测得的环境信息,并以无线通讯方式向预设的信息处理平台传输,以随时处理实测信息,对实际环境信息作出响应;
[0069]
缆绳组件,其一端设置与养殖网箱连接,用于固定养殖网箱;缆绳组件的数量为多个,均匀分布在养殖网箱周围;缆绳组件上设置有实时采集信息的第二信息采集部件,第二信息采集部件设置与无线通讯部件连接;通常缆绳组件与养殖网箱连接固定,多个缆绳组件分布在养殖网箱周围不同角度方向,以便从不同角度向养殖网箱施力将其稳定在预定位置,通常的多个缆绳组件需要离散、均匀分布以便容易实现对养殖网箱位置的控制;
[0070]
作为可选实施例,缆绳组件的数量为3、4、5、6等多个;
[0071]
缆绳组件上设置有第二信息采集部件,以便实时采集缆绳组件的受力信息和缆绳组件所在位置的水文环境信息,例如第二信息采集部件为流速仪,可以测定缆绳组件所在位置的水流流速、水流方向等信息,第二信息采集部件为测力器,可以测定缆绳组件的受力,通常缆绳组件的受力包括锚固系统内容组件之间的张力和水流的阻力;一般地,第二信息采集部件与无线通讯部件连接,以便将采集的信息传输到无线通讯部件,以便无线通讯部件随时将其传输到预设的信息处理平台;
[0072]
信息处理平台,设置用于接收并处理无线通讯部件传输的信息以及海洋水文预报信息;信息处理平台通常设置在于养殖网箱有一定距离的地方,以便于对其进行控制确保其安全,例如设置在陆地上,或者近海海洋平台上,或者海洋移动平台上等;一般地,信息处
理平台包括无线通讯单元,以便与智能锚固系统的无线通讯部件实现信息传输,并接受海洋水文预报信息;信息存储单元,以便存储预设的软件程式、存储需要的海洋水文数据库、实测信息以及信息处理结果等;信息处理单元,以便对收集到的信息进行处理,利用预设的软件程式和处理方式对收集的信息和海洋水文预测信息进行处理,以获得对调整缆绳组件和养殖网箱的信息;还可以包括显示单元,以便实时显示信息,便于人员观察监控;还可以包括信息录入单元,以便录入信息实现人工对智能锚固系统的控制。信息录入单元包括文字信息录入单元、声音信息录入单元;
[0073]
锚固集成组件,设置用于固定养殖网箱,通常锚固集成组件与缆绳组件的另一端连接,设置固定在海洋底部,实现对养殖网箱的固定,锚固集成组件的数量与缆绳组件的数量相同,实现二者完全匹配对应设置,其中,锚固集成组件依据信息处理平台的信息处理结果调节缆绳组件的长度,以稳定养殖网箱,适应海洋环境的改变,确保养殖网箱稳定在设定海域,并能维持正常养殖功能;例如通过降低养殖网箱在海平面下的位置,提升对台风的应对能力,通过调节缆绳组件的长度,提升对海水流速改变的应对能力,而且多个缆绳组件独立调节,可以应对养殖网箱的多个固定位置不同海水流速、不同海水流向对养殖网箱的破坏,提高对海水变化的抵抗力。有效防止缆绳组件被破坏,或者防止养殖网箱被破坏、远离设置位置等现象发生。
[0074]
作为可选实施例,第一信息采集部件包括用于监测环境风速的风速仪和用于监测环境温度的测温仪;第二信息采集部件包括用于监测水流速度和方向的流速仪和用于监测缆绳组件受力的测力器。
[0075]
作为可选实施例,缆绳组件包括主体缆绳和辅助缆绳;辅助缆绳设置为两根,与主体缆绳同一端部连接形成缆绳组件,辅助缆绳与主体缆绳之间内部保持连通;其中,一根辅助缆绳中设置有信息传输线,该信息传输线延伸至主体缆绳中,并从主体缆绳另一端伸出进入锚固组件中;另一根辅助缆绳中设置有电力传导线,该电力传导线延伸至主体缆绳中,并从主体缆绳另一端伸出进入锚固组件中;信息传输线用于将第一信息采集部件、第二信息采集部件、控制部件、无线通讯部件之间相互连通,实现信息相互传输;电力传导线用于将用电部件与电源连接,实现电源为用电部件的供电;本文公开的技术方案中,用电部件包括信息采集部件、控制部件、信息传输部件等;
[0076]
一般地,缆绳组件的主体缆绳端部设置与锚固集成组件连接,两根辅助缆绳端部设置与养殖网箱连接,在主体缆绳与辅助缆绳的连接部位设置连接有第一浮标。一般地,辅助缆绳长度较短,两根辅助缆绳同时与主体缆绳的一个端部连接,两根辅助缆绳的另一端相互分离,分别连接在养殖网箱的不同位置,有利于稳定养殖网箱的水平方向位置,第一浮标位于距离养殖网箱较近的位置,一方面能够标识养殖网箱的位置,另一方面,还能够提高缆绳组件的弹性张力,提高对海洋洋流阻力的抵抗能力。
[0077]
作为可选实施例,锚固集成组件包括组件框架,防水罩体,设置在组件框架外,底部固定装置设置在组件框架底部,用于将组件框架固定在海底;重物,设置在组件框架下部,用于增强组件框架的稳定性;电动收卷部件,设置在组件框架中,并与缆绳组件连接,用于调节缆绳组件的长度;控制部件,设置在组件框架中,用于接收、处理信息并控制电动收卷组件;蓄电池,设置在组件框架中,用于为控制部件、电动收卷部件、信息采集部件、信息传输部件提供电力。
[0078]
作为可选实施例,锚固集成组件上设置连接有第二浮标。
[0079]
作为可选实施例,无线通讯部件与养殖网箱之间通过可开启卡扣连接。一般地无线通讯部件设置安装在养殖网箱上部,一般保持其在海平面上方,确保功能正常;若需要将养殖网箱降低到海平面以下,则为了保持无线通讯部件的正常作业状态,需要将其留着海平面以上,为此,可以将无线通讯部件通过可开启卡扣与养殖网箱连接,而且无线通讯部件自身具有足够的浮力浮动在海水面上,当养殖网箱下降的过程中,由于无线通讯部件的浮力促使可开启卡扣打开,实现与养殖网箱的分离。为了实现与养殖网箱分离的无线通讯部件再次与养殖网箱连接,可以在二者的连接部位设置磁性部件,当养殖网箱上浮到海面正常位置的时候,连接部位的磁性部件发挥作用,二者相吸靠近再次连接。或者由操作人员进行人工操作,将二者连接。
[0080]
作为可选实施例,养殖网箱上设置有光电转换组件。光电转换组件与蓄电池连接,光电转换组件能够将太阳能转化为电能,并存储在蓄电池中,作为智能锚固系统的电力来源。
[0081]
作为可选实施例,缆绳组件的数量为四个,锚固集成组件的数量为四个。通常四个缆绳组件相互间隔90度分布在养殖网箱的四个相互垂直方向,四个锚固集成组件分布与缆绳组件相互适配设置在四个相互垂直方向,实现对养殖网箱位置的固定。
[0082]
作为可选实施例,主体缆绳为丙纶扁丝或丙纶单丝绳,直径为30-50mm,采用十二股扭矩平衡结构编织而成。
[0083]
作为可选实施例,辅助缆绳为丙纶扁丝或丙纶单丝绳,直径为15-35mm,采用扭矩平衡结构编织而成。
[0084]
一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固方法,通过深海远洋养殖网箱智能锚固系统对养殖网箱实现智能控制,具体包括:
[0085]
第一信息采集部件实时采集养殖网箱所在位置的环境信息;
[0086]
第二信息采集部件实时采集缆绳组件所在位置的水流信息和缆绳组件受力信息;
[0087]
无线通讯部件收集环境信息、水流信息、缆绳组件受力信息,并传输至信息处理平台;
[0088]
无线通讯部件接收信息处理平台处理后的信息并将接收到的信息传输到锚固集成组件中,每一个锚固集成组件独立控制每一个与之连接的缆绳组件长度,实现对缆绳组件长度的独立调节和网箱位置的整体调节。
[0089]
一些实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固方法,通过深海远洋养殖网箱智能锚固系统对养殖网箱实现智能控制,具体包括:
[0090]
第一信息采集部件实时采集养殖网箱所在位置的环境信息;
[0091]
第二信息采集部件实时采集缆绳组件所在位置的水流信息和缆绳组件受力信息;
[0092]
无线通讯部件收集环境信息、水流信息、缆绳组件受力信息,并传输至信息处理平台;
[0093]
信息处理平台接收环境信息、水流信息、缆绳受力信息和海洋水文预报信息并根据预设方法进行处理,确定养殖网箱的合理位置和每一个缆绳组件的长度调整信息,并将该信息传输到无线通讯部件;
[0094]
无线通讯部件将接收到的信息传输到锚固集成组件中,每一个锚固集成组件独立
控制每一个与之连接的缆绳组件长度,实现对缆绳组件长度的独立调节和网箱位置的整体调节。
[0095]
以下实施例中结合附图1、2、3、4对技术细节做进一步示例性说明。
[0096]
实施例1
[0097]
深海远洋养殖网箱智能锚固系统
[0098]
实施例1中,养殖网箱1设置与四根缆绳组件3连接固定,四根缆绳组件3相互离散分布在养殖网箱1周围,分别向斜下方延伸,相邻的两根缆绳组件3之间夹角为90
°
;缆绳组件3延伸至锚固集成组件2所在位置与其固连,锚固集成组件2固定设置在海底,实现了养殖网箱1与海底之间的固连;四根缆绳组件3与四个锚固集成组件2相互配合,将养殖网箱1稳定在设定位置;
[0099]
养殖网箱1上设置有第一信息采集部件12,包括风速仪121和测温仪122,无线通讯部件11设置在养殖网箱1上并与其通过可开启卡扣连接;养殖网箱1侧面还设置有光电组件13;其中无线通讯部件11与风速仪121、测温仪122连接以便接收测得的数据信息;
[0100]
缆绳组件3包括一根主体缆绳31和设置与其同一个端部相连接的两根辅助缆绳32,主体缆绳31的另一个端部设置与锚固集成组件2连接,辅助缆绳的末端设置连接在养殖网箱1上两个部位上,主体缆绳31与辅助缆绳32整体呈y状,有利于稳定养殖网箱1的位置;主体缆绳31上设置有第二信息采集部件33,包括流速仪332和测力器331;主体缆绳31内部有空心结构,辅助缆绳32内部也具有空心结构;空心结构的主体缆绳和辅助缆绳中可以设置信息传输导线和电力传输导线,以便将用电部件和电源相互连接,或者将信息检测部件与信息收集传输部件相互连接;通常信息传输导线和电力传输导线位于主体缆绳和辅助缆绳的绳芯部位,能够与缆绳同步收卷;主体缆绳31与辅助缆绳32的连接部位设置连接有第一浮标34;
[0101]
锚固集成组件2包括组件框架21,防水罩体22设置在组件框架21外部;底部固定装置23设置在组件框架21的底部,用于将组件框架21固定在海底;重物25设置在组件框架21下部,用于增强组件框架21的稳定性;电动收卷部件24设置在组件框架21中,并与缆绳组件3连接,用于调节缆绳组件3的长度;控制部件27设置在组件框架21中,用于接收、处理信息并控制电动收卷组件;蓄电池26设置在组件框架21中,用于为控制部件27、电动收卷部件24供电。蓄电池26还可以为第一信息采集部件、第二信息采集部件、测温仪、风速仪、流速仪、无线通讯部件等供电。
[0102]
作为可选,在锚固集成组件上还设置有计米器,对缆绳组件的长度变化做精确计量,以便精确控制缆绳组件的长度。
[0103]
实施例2
[0104]
实施例2中,深海远洋养殖网箱智能锚固系统对养殖网箱实现智能控制,具体包括:
[0105]
第一信息采集部件实时采集养殖网箱所在位置的环境信息;环境信息包括海上风速、海水温度等;
[0106]
第二信息采集部件实时采集缆绳组件所在位置的水流信息和缆绳组件受力信息;
[0107]
无线通讯部件收集环境信息、水流信息、缆绳组件受力信息,并传输至信息处理平台;
[0108]
信息处理平台接收环境信息、水流信息、缆绳受力信息和海洋水文预报信息并根据预设方法进行处理,确定养殖网箱的合理位置和每一个缆绳组件的长度调整信息,并将该信息传输到无线通讯部件;通常信息处理平台内设置有信息处理系统,根据存储的数据信息和处理方法,根据实时信息得到预期信息,例如可以利用morison流体力学方程、根据每一个缆绳组件上设置的流速仪测得的水流速度,测得对应缆绳组件在所在位置受到的水流阻力,并根据该水流阻力计算该缆绳组件的调整长度以在合理范围内消除该水流阻力对缆绳组件的影响,防止进一步移动养殖网箱的位置;由于每一个缆绳组件都是单独控制,所以,可以根据每一个缆绳组件所在位置的实际水流信息,对其进行独立控制;多个缆绳组件独立控制调节并相互配合,可以将养殖网箱稳定在设置位置,防止影响养殖网箱正常作业。
[0109]
信息处理平台中内置有养殖网箱所在海域的水文数据库、流体力学数据库,还内置有信息处理方法。通常水文数据库的信息包括历史海文气象信息,如风力、海水流速、海水温度、海水盐度、浪高、波长等;可以根据历史记录信息,结合水文预报信息,对该水域即将发生的较大的海文变化作出预测,从而主动对锚固系统作出调整,通过调整缆绳组件的合理长度、养殖网箱的合理高度有效降低海文变化的破坏性作用。还可以根据实测信息随时判断缆绳组件的受力状况,通过实时调整缆绳组件长度等方式防止其张力超过破断强力,发生断裂。
[0110]
无线通讯部件将接收到的信息传输到锚固集成组件中,每一个锚固集成组件独立控制每一个与之连接的缆绳组件长度,实现对缆绳组件长度的独立调节和网箱位置的整体调节。
[0111]
实施例3
[0112]
实施例3中,深海远洋养殖网箱智能锚固系统所在海域有台风过境,此时,如实施例1公开的智能锚固系统对养殖网箱的智能控制包括:
[0113]
信息处理平台收集到台风将要过境的气象预报信息,综合本海域历史水文数据库信息,计算得到该台风过境时的最大波长为h;信息处理平台判定需要将养殖网箱下移0.5h,同时为了避免养殖网箱下沉过程中发生较大的横向位移,需要将缆绳组件缩短一定的长度l,该长度l通过下式计算得到:
[0114]
l=0.5
·h·h·
(h2 d2)-0.5
[0115]
其中,d为锚固集成组件到养殖网箱边缘的水平距离,h为海面到锚固集成组件的垂直距离。
[0116]
信息处理平台将每一个缆绳组件的缩短距离信息息传输到无线通讯部件,无线通讯部件将收到的信息分别传输到对应的锚固集成组件中的控制部件,控制部件控制对应的电动收卷组件收缩缆绳组件到预期长度;实现养殖网箱下沉控制;
[0117]
信息处理平台采用morison流体力学方程,计算台风经过时下沉后的养殖网箱所受的最大流阻力为f,计算公式为:
[0118]
f=0.5
·cd
·
ρ
·a·
u2[0119]
其中,f为养殖网箱在海水中所受流阻力;cd为流阻力系数;ρ为海水密度;a为养殖网箱在迎流面上的实际投影面积;u为海水速度。
[0120]
若判定需要将养殖网箱上迎流面的第一缆绳组件和第二缆绳组件分别伸长la和lb,将养殖网箱背流面的第三缆绳组件和第四缆绳组件分别缩短lc和ld,其中,缆绳组件调
整长度满足下述关系:
[0121]
la=lb=2lc=2ld[0122]
缆绳组件调整长度后,第一缆绳组件和第二缆绳组件的长度分别为l1和l2,第三缆绳组件和第四缆绳组件的长度分别为l3和l4;
[0123]
若四根缆绳组件的破断强力相同,都为f
max
,则缆绳组件所受的拉力为fi,由下式计算:
[0124]fi
=f
·
li/d,且fi≤f
max
/3
[0125]
其中,i表示第i根缆绳组件。
[0126]
一般地,海流方向发生变化时,养殖网箱的受力情况同时发生变化,受力最大的迎流面也会发生变化,此时,信息处理平台能够根据实时水流流速信息会对缆绳组件的伸长或缩短长度作出调增,适应海洋洋流方向和流速的随时变化,使养殖网箱在不平衡的外力环境中始终保持平衡。
[0127]
实施例4
[0128]
实施例4中,深海远洋养殖网箱智能锚固系统所在海域洋流速度突然增大,此时,如实施例1公开的智能锚固系统对养殖网箱的智能控制包括:
[0129]
流速仪实时监测海水流速,传输到无线通讯部件,无线通讯部件将得到的实测海水流速持续不断的传输到信息处理平台;
[0130]
信息处理平台处理海水流速信息,若判定为海水流速突然增大,则根据四个流速仪的海水流速信息判定海水流速最大处为引流面方向,利用morison流体力学方程计算最大流阻力f;
[0131]
信息处理平台将处理结果传输到无线通讯部件,进而传输到锚固集成组件,调整迎流面的两条揽绳组件伸长设定长度,背流面的两条缆绳组件缩短一定长度。
[0132]
缆绳组件的伸长长度或缩短长度计算,包括:
[0133]
信息处理平台采用morison流体力学方程,根据养殖网箱所受的最大流阻力为f,判定需要将养殖网箱上迎流面的第一缆绳组件和第二缆绳组件分别伸长la和lb,将养殖网箱背流面的第三缆绳组件和第四缆绳组件分别缩短lc和ld,其中,缆绳组件调整长度满足下述关系:
[0134]
la=lb=2lc=2ld[0135]
缆绳组件调整长度后,第一缆绳组件和第二缆绳组件的长度分别为l1和l2,第三缆绳组件和第四缆绳组件的长度分别为l3和l4;
[0136]
若四根缆绳组件的破断强力相同,都为f
max
,则缆绳组件所受的拉力为fi,由下式计算:
[0137]fi
=f
·
li/d,且fi≤f
max
/3
[0138]
其中,i表示第i根缆绳组件。
[0139]
本技术实施例公开的深海远洋养殖网箱智能锚固系统能够实现对养殖网箱实现智能控制,根据养殖网箱所在环境的实时信息和预测水文信息,通过实时调整缆绳长度、养殖网箱的位置使锚固缆绳始终处于收紧状态,对爆裂海况及时作出精准响应,养殖网箱避免倾斜、倾覆,防止被恶劣的条件如台风等破坏养殖网箱,提高其适应深海远洋环境的能力,提高养殖网箱安全性和使用寿命,扩大深海远洋养殖区域,有利于深海远洋养殖领域拓
展养殖范围,应用前景良好。
[0140]
本技术公开的技术方案和实施例中公开的技术细节,仅是示例性说明本技术的发明构思,并不构成对本技术技术方案的限定,凡是对本技术公开的技术细节所做的常规改变、替换或组合等,都与本技术具有相同的发明构思,都在本技术权利要求的保护范围之内。
再多了解一些

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