一种浮式海上渔业养殖装备及耐波方法与流程

本发明涉及海洋工程，尤其是一种浮式海上渔业养殖装备及耐波方法。背景技术：1、就全球而言，蓝色食品为全球32亿人提供了蛋白质及营养，超过8亿人以此为生。就国内而言，食品问题不仅事关民生，还是“国内大循环”的重要组成部分。2、然而，当前规模的蓝色食品仍旧无法满足各国人们的营养需求。必须进一步发展蓝色食品养殖，包括鱼类和贝类以及海水、淡水中生活的各种动物、植物和藻类的蓝色食物，减少土地和水资源使用。越来越多的鱼类和其他具有商业重要性的可食用蓝色食品进入各国市场。蓝色食品养殖正逐渐由沿海向深远海发展。通过远离沿海水域，从而减轻对近岸生态系统的压力，深远海养殖被视为朝着大规模扩大海洋蓝色食品生产的一个重要步骤。然而广阔而丰富的深远海也意味着养殖装备将处于恶劣的开放水域海洋环境中，养殖装备也将受到更大的波浪环境载荷。因此，需要创造性的解决方案来应对恶劣和暴露环境的挑战，设计一种具有良好耐波性及抗台性能的渔业养殖装备，克服传统养殖装备的空间限制，来保持我国蓝色食品稳定有序的供应。技术实现思路1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种浮式海上渔业养殖装备及耐波方法，从而当养殖装备所在环境中的波浪载荷较大时，具有更好的耐波性能及抗台性能，使养殖装备可适应深远海的环境，保持我国蓝色食品稳定有序的供应。2、本发明所采用的技术方案如下：3、一种浮式海上渔业养殖装备，包括门式钢架结构的主体建筑，所述主体建筑的外形整体呈柱状，所述主体建筑的轴线方向为竖直方向，所述主体建筑外包裹有网衣，并在主体建筑内形成养殖区；4、所述主体建筑的中部安装有中央耐压筒，所述主体建筑的外周均布安装有多个外周耐压筒，中央耐压筒与外周耐压筒均为上端封闭下端开口的圆形筒状，中央耐压筒和外周耐压筒的轴线均与所述主体建筑的轴线方向一致，中央耐压筒与外周耐压筒的下端位于所述主体建筑的底部下方；5、所述主体建筑的上方设置有供气系统，所述供气系统通过管路分别与中央耐压筒和每个外周耐压筒内部连通，用于给中央耐压筒和每个外周耐压筒内部充气形成气室，气室用于给主体建筑提供浮力；6、所述中央耐压筒上部设置第一压力传感器和第一排气阀，每个外周耐压筒上部设置第二压力传感器和第二排气阀；7、主体建筑上设置有姿态传感器。8、其进一步技术方案在于：9、朝向所述主体建筑中心的外周耐压筒一侧安装有空气分布器，所述空气分布器和所述外周耐压筒之间设置有出气阀，所述出气阀用于将外周耐压筒的气室与所述空气分布器连通。10、所述外周耐压筒的上端为半圆形壳体结构，所述半圆形壳体结构位于所述主体建筑的顶部上方，外周耐压筒与中央耐压筒的结构相同。11、所述半圆形壳体结构为橡胶材质。12、空气分布器位于所述养殖区底部位置，单个空气分布器吹出的气体呈扇形，所述扇形的扇面方向与所述主体建筑的横截面方向一致。13、所述主体建筑的横截面呈正多边形，外周耐压筒设置于所述正多边形的顶点处。14、所述所述供气系统包括高压气泵以及与所述高压气泵连接的储气瓶，还包括输气管，所述输气管将所述中央耐压筒和每个外周耐压筒分别与储气瓶连接。15、一种浮式海上渔业养殖装备的耐波方法，包括以下方法：16、漂浮耐波作业：养殖装备布设在水中后，使中央耐压筒和外周耐压筒内充水，然后启动供气系统向中央耐压筒和每个外周耐压筒内部充气加压，在中央耐压筒和外周耐压筒的上部形成气室，使养殖装备整体的吃水深度符合要求，此时养殖装备上部位于水面以上，根据姿态传感器实时反馈的养殖装备的当前位姿，判断需充气的外周耐压筒的位置，使供气系统给该外周耐压筒单独充气，调整养殖装备的位姿；17、悬浮耐波作业：养殖装备漂浮在水面时，释放中央耐压筒和外周耐压筒的气室中的气体，同时保证养殖装备的位姿不变，当养殖装备受到的浮力与重力相时，养殖装备悬浮于水面以下；18、下潜耐波作业：养殖装备处于悬浮状态或漂浮状态时，释放中央耐压筒和外周耐压筒的气室中的气体使养殖装备受到的浮力小于重力，同时保证养殖装备的位姿，养殖装备下潜，当养殖装备下潜直至海底时，中央耐压筒和外周耐压筒的底部在养殖装备的重力作用下插入海底。19、其进一步技术方案在于：20、释放中央耐压筒和外周耐压筒气室中的气体时：21、首先，打开中央耐压筒的第一排气阀，将中央耐压筒气室内的气体充分释放，减小养殖装备受到的浮力；22、然后，对称释放多组外周耐压筒气室内的气体，进一步减小养殖装备受到的浮力，使剩余的外周耐压筒呈十字形的稳定浮态，保证养殖装备的位姿不变。23、养殖装备在海中的位置固定后，给养殖区内水体增氧时：24、供气系统的高压气泵产生的气体预先储存在储气瓶中，使储气瓶的压力大于外周耐压筒内气室的压力；25、然后打开出气阀，将安装于外周耐压筒上的空气分布器与外周耐压筒的气室连通，同时将储气瓶和外周耐压筒连通，保持外周耐压筒内压力不变，直至储气瓶的压力和外周耐压筒内气室的压力相等时关闭出气阀。26、本发明的有益效果如下：27、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在主体建筑的中部和外周安装开口向下的耐压筒，在耐压筒内形成大小可调节的气室，为养殖装备提供浮力和柔性缓冲作用，使得养殖装备具有良好的自浮稳性且能主动调节所受浮力的大小，从而当养殖装备所在环境中的波浪载荷较大时，具有更好的耐波性能及抗台性能，使养殖装备可适应深远海的环境，保持我国蓝色食品稳定有序的供应。28、同时，本发明还存在如下优势：29、(1)外周耐压筒上安装的空气分布器，可以在养殖装备减小浮力或增加养殖区水体溶解氧含量时使用，从养殖区的外侧向养殖区中心通入空气，使养殖区水体溶解养含量更均匀。30、(2)在养殖装备中央耐压筒和每个外周耐压筒的结构基础上，漂浮于海上时具有良好的耐波性，当养殖装备处于台风或波浪载荷较大的环境中时，改变中央耐压筒和外周耐压筒气室中的气体量，进而改变养殖装备所受到的浮力，使养殖装备悬浮于水面以下或坐底于海底，实现养殖装备在深远海的波浪载荷较大的情况下以及在极端台风海况下的耐波作业。技术特征：1.一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：包括门式钢架结构的主体建筑(1)，所述主体建筑(1)的外形整体呈柱状，所述主体建筑(1)的轴线方向为竖直方向，所述主体建筑(1)外包裹有网衣(2)，并在主体建筑(1)内形成养殖区；2.如权利要求1所述的一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：朝向所述主体建筑(1)中心的外周耐压筒(3)一侧安装有空气分布器(32)，所述空气分布器(32)和所述外周耐压筒(3)之间设置有出气阀，所述出气阀用于将外周耐压筒(3)的气室与所述空气分布器(32)连通。3.如权利要求2所述的一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：所述外周耐压筒(3)的上端为半圆形壳体结构，所述半圆形壳体结构位于所述主体建筑(1)的顶部上方，外周耐压筒(3)与中央耐压筒(5)的结构相同。4.如权利要求3所述的一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：所述半圆形壳体结构为橡胶材质。5.如权利要求2所述的一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：空气分布器(32)位于所述养殖区底部位置，单个空气分布器(32)吹出的气体呈扇形，所述扇形的扇面方向与所述主体建筑(1)的横截面方向一致。6.如权利要求1所述的一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：所述主体建筑(1)的横截面呈正多边形，外周耐压筒(3)设置于所述正多边形的顶点处。7.如权利要求1所述的一种浮式海上渔业养殖装备，其特征在于：所述所述供气系统(4)包括高压气泵(41)以及与所述高压气泵(41)连接的储气瓶(42)，还包括输气管(43)，所述输气管(43)将所述中央耐压筒(5)和每个外周耐压筒(3)分别与储气瓶(42)连接。8.如权利要求1所述的浮式海上渔业养殖装备的耐波方法，其特征在于：包括以下方法：9.如权利要求8所述的耐波方法，其特征在于：10.如权利要求8所述的耐波方法，其特征在于：技术总结一种浮式海上渔业养殖装备及耐波方法，主体建筑的外形整体呈柱状，主体建筑外包裹有网衣；主体建筑的中部安装有中央耐压筒，主体建筑的外周均布安装有多个外周耐压筒，中央耐压筒与外周耐压筒均为上端封闭下端开口的圆形筒状，中央耐压筒与外周耐压筒的下端位于主体建筑的底部下方；主体建筑的上方设置有供气系统，用于给中央耐压筒和每个外周耐压筒内部充气形成气室，气室用于给主体建筑提供浮力；中央耐压筒上部设置第一压力传感器和第一排气阀，每个外周耐压筒上部设置第二压力传感器和第二排气阀；主体建筑上设置有姿态传感器。从而当养殖装备所在环境中的波浪载荷较大时，具有更好的耐波性能及抗台性能，使养殖装备可适应深远海的环境。技术研发人员：俞俊,程小明,蔡志文,叶永林受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心技术研发日：技术公布日：2024/5/16