一种多功能的移动式大型养殖工船的制作方法

本实用新型涉及船舶工程和水产养殖技术领域，特别是涉及一种多功能的移动式大型养殖工船。

背景技术：

水产养殖是我国渔业的主要产业，其中鱼类养殖产量95％来自以池塘为主的内陆淡水养殖。我国水产养殖生产方式粗放，受外部水域环境恶化与内部水质劣化的影响，内陆和沿海近岸的养殖空间受到挤压，养殖产品安全问题日益突出。我国远离大陆的深远海水域拥有发展水产养殖优良的条件，其具有优良的水质、适宜的温度及远离病虫害等优点，是发展现代水产养殖、海洋经济的新空间，是推进国家海洋战略的重要组成部分。通过发展深远海养殖业，实现海上“定居”与生产，对我国海域资源的保护与开发以及海域疆土的长期守护，具有战略意义。

拓展深远海养殖新空间，关键是安全可靠的设施装备，前提是养殖品种与生产系统的经济性，途径是规模化生产与工业化管理。发展深远海养殖工程装备科技，正是围绕上述目标，以工业化养殖技术、海洋工程装备技术为重点，进行关键技术创新、设施装备研发与系统模式集成，形成支撑现代养殖产业发展的科技体系。

我国深远海养殖装备研发尚处在起步阶段。上世纪，雷霁霖院士绘制了“未来海洋农牧场”建设蓝图，展示了在我国建造养殖工船的初步设想。上世纪80年代，发达国家也曾提出发展大型养殖工船的理念，但是受制于产业发展条件尚不具备，一直以来未见形成主体产业。在我国，现代化的大型养殖工船由于需要配合国家“屯鱼戍边”的战略需要，且需要兼顾养殖、繁育、加工、物流补给的经济需要，更需要满足移动躲避台风的安全需要，其功能定位于一种多功能的移动式养殖工船。多功能的大型养殖工船涉及船舶与养殖领域的最新研究成果，需要进行跨行业的科研合作。由于大型养殖工船多功能性、且国内尚无参考母型船的特点，需要开展多功能区划研究并进行系统参数匹配研究，以形成满足生产要求的多功能移动式大型养殖工船。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能的移动式大型养殖工船，能够实现集规模化养殖、繁育、加工、物流补给及新能源利用等功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多功能的移动式大型养殖工船，包括船体，所述船体的主甲板下设置有养鱼水舱，所述养鱼水舱上设置有用于加工渔获物的加工区域和用于冷藏加工后的渔获物的冷藏鱼舱，所述加工区域附近设置有用于起吊作业渔船的渔获物的吊机；所述加工区域顶部设有繁育车间。

所述养鱼水舱共有六对，从船艏至船艉依次排列，其中，位于船艏和船艉的养鱼水舱的长宽比为1：1，其他的养鱼水舱的长宽比为1.7：1。

所述养鱼水舱的中间设置有导流板。

所述养鱼水舱上面设置有液压折叠式养鱼舱口盖。

所述加工车间顶部设置有卸鱼池。

所述繁育车间顶部开设有透光天窗，侧面开设有窗户。

所述繁育车间内设置有亲鱼系统、育苗/驯化系统、鱼苗颗粒饲料舱、消毒间和生物饵料培育间。

所述甲板上设置有风力发电机，所述风力发电机垂直于甲板安装，底部通过框架式结构固定于甲板上，顶部通过一条侧链斜拉索与甲板连接。

所述甲板的露天区域安装有太阳能电池板。

所述甲板上的上层建筑尾部设有直升机起降平台。

所述养殖工船的参数通过正交表和航行油耗图谱进行选取。

所述船体的艏部设置一个艏侧推，尾部设置两个伸缩推。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型通过设置加工区及冷藏间，实现舱养鱼类的鲜活饲料投喂，在开展大舱养殖的同时，进行鱼苗繁育研究，用于养殖鱼舱的鱼苗投放和经济性鱼苗的出售。本实用新型还通过设置吊机增大离岸作业养殖工船的物资转运效率，通过设置直升机起降平台保障工船上作业人员的生命安全。本实用新型所述的养殖工船具有移动功能，可移动躲避台风等恶劣海况，确保工船常年高效生产，提高经济性和安全性。另外，本实用新型还通过太阳能、风能等自然资源进行发电，降低运营成本，实现真正的清洁能源无污染发电。

附图说明

图1是本实用新型的侧面图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型中养殖工船航行油耗图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种多功能的移动式大型养殖工船，包括船体，所述船体的主甲板下设置有养鱼水舱，所述养鱼水舱上设置有用于加工渔获物的加工区域和用于冷藏加工后的渔获物的冷藏鱼舱，所述加工区域附近设置有用于起吊作业渔船的渔获物的吊机；所述加工区域顶部设有繁育车间。养殖工船主甲板设置了风机用于风力发电，在甲板的露天区域安装太阳能电池板用于利用太阳能。

如图1和图2所示，本实用新型集成了规模化养殖、繁育、加工、物流补给及新能源利用等诸多功能。养殖工船在主甲板下设置了六对养鱼水舱，从船艏至船艉依次排列，其中位于船艏的NO.1养鱼水舱1和位于船艉的NO.6养鱼水舱6长宽均为20.5m，长宽比为1:1；中间的NO.2～5养鱼水舱2～5长为35.55m，宽为20.5m，长宽比约为1.70:1。通过建模计算，养殖工船的养鱼水舱总舱容为116467m³，可用于养鱼的养殖水体容积为87350m³。NO.2～5养鱼水舱在大舱中间设置导流板7，该导流板可以用于改善“进水推流”的效果。每个养鱼水舱上面都设置液压折叠式养鱼舱口盖8，当海况恶劣时，该舱口盖可以快速关闭，以保证养殖工船及舱养鱼类的安全性。

在六对养鱼水舱上面设置六个加工区域，且集中布置四对冷藏鱼舱。在每个加工区域附近设置1台吊机9，共计6台吊机，用于起吊作业渔船的渔获物到加工区域进行清洗、分级、打包等粗加工。为减少作业渔船的等待时间，6台吊机可以同时为6艘作业渔船提供渔获物转运服务。每个加工区域均设置了一个卸鱼池10，其位于加工车间顶部，作业渔船的渔获物通过卸鱼池进入到加工间。经过粗加工的渔获物通过液压电动叉车将渔获物放置在冷藏鱼舱内的搁架上，节省人力并可提高作业效率。

根据繁育的采光及保温的需要，将繁育车间放到了主甲板的顶层，即加工区域的顶部。按照繁育功能的流程需求，设置了亲鱼系统和育苗/驯化系统，并且为配合繁育的需要，设置了鱼苗颗粒饲料舱、消毒间和生物饵料培育间等功能间，并在繁育车间顶部的适当位置开设了透光天窗，在侧面开设了窗户，使得阳光能够充分照入繁育车间。

另外根据作业需要，养殖工船定员74人，人员居住在上层建筑内，在上层建筑尾部设置直升机起降平台11，用于人员降落及撤离。

不难发现，通过集规模化养殖、繁育、加工及物流补给的多功能移动式大型养殖工船，实现了在远离大陆的深远海海域开展养殖作业。本实用新型通过设置加工区及冷藏间，实现舱养鱼类的鲜活饲料投喂，在开展大舱养殖的同时，进行鱼苗繁育研究，用于养殖鱼舱的鱼苗投放和经济性鱼苗的出售。本实用新型还通过设置吊机增大离岸作业养殖工船的物资转运效率，通过设置直升机降落平台保障工船上作业人员的生命安全。

基于多功能区划的养殖工船具有养鱼水舱半舱养鱼、重心高和可移动性等特点。当养殖工船半舱养鱼时，养鱼水舱水体将形成很大的自由液面，影响工船稳性。且工船甲板上布置了诸多功能区，提高了平台重心，这些都影响了平台的安全性。为提高养殖工船的船舶完整稳性和燃油消耗的经济性，本实施方式中养殖工船的主要参数通过正交表和航行油耗图谱进行选取。

本实施方式中的养殖工船采用正交表进行主尺度论证时，选取了5个变量，每个变量等距地取5个水平，在5⁵＝3125个方案中进行选择。优选时，以航速V，钢料重量HW，船舶能效设计指数EEDI等为考核指标，从中选择最佳的最尺度。从综和性能指标可以看出，长宽比L/B＝5.0，宽度吃水比B/T＝4.0时，该指标取得最优值。综合对航速、空船重量和EEDI的影响，取主尺度为L＝241m，B＝48m，T＝12.5m，进而根据最小干舷的要求，型深D定为18.5m，其他参数依据总布置和规范要求而定。该养殖工船半舱养鱼，存在自由液面；且主甲板上布置了加工及繁育车间，提高了养殖工船的重心高度。养殖工船船宽定位48m，可以弥补上述的不利影响，并且满足抵抗恶劣海况的稳性需要。通过计算，各工况下其最小初稳心高度为10m，满足规则要求。

在选择航速时，考虑了船舶的经济性指标和躲避台风的需要，并利用航行油耗图(见图3)进行优化论证。以9.75kn上下偏差0.4kn，时间减少和增加都为3.65％，但是油耗增加和减少分别为30.8％和11.8％；体现了增加航速需要消耗更多的油耗，而降低航速虽然可以减少油耗，但是该趋势要缓慢得多；并参考国际公约IMO导则的要求，在逆风顶流下，船舶的最小航行速度不小于4.0kn；为了维持良好的操纵性，本船航速定为9.75kn。

我国南海海域水域较深，船舶无法正常锚泊。为提高工船的安全性，及解决捕捞作业船队定位的问题，工船需要在固定在一个适当的海域。该工船新设计了一套微操控系统，即艏部设置一个艏侧推18，尾部设置两个伸缩推19。作业工况下，采用电力推进技术，当工船出现较大的漂移后，首先依靠艏侧推完成工船快速转向，其次依靠尾部两个伸缩推推进工船至预定锚泊点。依靠该新设计的微操控系统，可以解决深水海域的定位问题，并可以实现快速转向，优化能源管理，实现节能降耗，提高经济性。

为充分利用深远海海域丰富的风力条件，根据甲板空间情况，甲板两侧的两个长方形区域分别可以安装风力发电机16，数量为12套，每套功率4kW，故每个长方形区域发电总功率为48kW，两个区域共安装垂直轴发电机组24台，总发电量为96kW。风力发电机垂直于甲板安装，间距约5米，6个一排。其底部固定于甲板，采用的支架为框架式结构，同时顶部通过一条侧链斜拉索与甲板连接。每6台风力发电机组成一套子系统，每台风力发电机都配有自己的控制器，负责将风力发电机发出的交流电转换成直流电，再通过直流风机汇流防雷箱实现2并3串。

另外还可以根据养殖工船的总布置情况，在甲板的露天区域安装太阳能电池板17。光伏可安装区域总面积为3756m²，但考虑到维护通道、卸鱼池及透光天窗等，实际安装面积3756×0.8＝3005m²，按照光伏组件1kWp需占地面积为10m²来计算，两个对称区域可安装光伏组件总功率为3000/10＝300kWp，每个区域光伏组件总功率为150kW。正常情况下，光伏发电系统每小时的发电量为300kW.h，平台运行区域的日平均光照有效时间按照4小时计算，每天的发电量即为1200kW.h，每年晴天按照200天计算，该光伏发电系统的年发电量为240000度电。

本实用新型利用了风电和光伏发电作为清洁能源，在全球气候变暖的背景下，作为温室气体减排和延缓气候变化的重要手段之一，可再生能源成为各国能源发展的战略选择，实现真正的清洁能源无污染发电。