船载鱼池自平衡系统及方法与流程

本发明涉及水产养殖设备领域，尤其涉及一种船载鱼池自平衡系统及方法。

背景技术：

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。走向深远海，开展海水养殖是满足日益增长的水产品供给需求的重要途径。国外在深远海养殖有较多实践可供参考，如法国与挪威合作建成了一艘长270m的养鱼工船，总排水量10万吨，有70000m³养鱼水体，年产鲑鱼3000吨；欧洲渔业委员会建造的半潜式工船，可接运活捕金枪鱼400吨；西班牙的养鱼工船，兼孵化与养殖双重功能，可养300吨每尾4kg左右的亲鱼；日本长崎县的“蓝海号”养鱼工船，4.7万吨，10个鱼舱共4662m³，年产量100吨。2014年，农业部联合中国水产科学研究院以及相关企业正式启动了国内首个“深远海大型养殖平台”(以下简称“平台”)的构建，标志着我国深海养殖平台项目进入实质性推进阶段。该平台由10万吨级阿芙拉型油船改装而成，能够提供养殖水体近8万m³，满足3000m水深以内的水产品海上养殖、加工、冷藏等。

深远海(船载)养殖工况与传统的陆基、网箱、池塘养殖相比存在一定的特殊性，受海浪和海流的影响，容易使船体产生摇摆、倾斜，导致水面不断上下波动。SC/T 7002.11-1992《船用电子设备环境试验条件和方法倾斜、摇摆》中规定对船载设备进行适应性试验时的环境条件为：对于通信、航行设备，要求摇摆倾角为±45°；对于自动化设备及其他设备或非影响船舶操纵和安全的设备，要求摇摆倾角为±22.5°。摇摆周期要求为5s或10s。也就是说该类工况摇摆极限角度将达到45°，这种幅度的摇摆会对养殖个体生理产生应激，还会影响池内的流态影响集排污效果；严重情况甚至会导致水体溢出，从而导致水体平衡被破坏，影响水体的水质和鱼类的正常生长环境。因此，研究船载鱼池自平衡方法对于实现和推动我国深远海养殖事业具有重要意义。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种船载鱼池自平衡系统及方法，使船载鱼池的水面不随船体的倾斜晃动而变化，不影响养殖个体的生长环境，鱼池的水和养殖个体不会溢出鱼池，减少了生产损失，并具有自动化程度高、通用性强的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种船载鱼池自平衡系统，包括：

一陀螺仪，所述陀螺仪固定于至少一船载鱼池所在的船体；

一控制端，所述控制端连接所述陀螺仪；以及

一平衡控制机构，所述平衡控制机构连接所述船载鱼池。

本发明的进一步改进在于，所述平衡控制机构包括一控制装置和至少一支撑件组，所述支撑件组包括复数个可调节支撑件，所述可调节支撑件固定于所述船载鱼池的底部并连接所述控制装置，所述控制装置连接所述控制端。

本发明的进一步改进在于，所述支撑件组还包括一固定支撑件，所述固定支撑件和复数个所述可调节支撑件均匀分布并固定于所述船载鱼池的底部。

本发明的进一步改进在于，所述船载鱼池包括圆形鱼池。

本发明的进一步改进在于，所述船载鱼池包括矩形鱼池。

本发明的进一步改进在于，固定于所述矩形鱼池的所述可调节支撑件和所述固定支撑件分布设置于所述矩形鱼池底部的四个角。

一种基于本发明所述的船载鱼池自平衡系统的船载鱼池自平衡方法，包括步骤：

S1：预设所述船载鱼池的倾斜角度阈值；

S2：获取船体的倾斜方向、船体的倾斜角度数值和当前各可调节支撑件的支撑高度数值；

S3：根据所述船体的倾斜方向、所述船体的倾斜角度数值和所述当前各可调节支撑件的支撑高度数值计算每一所述船载鱼池的倾斜方向和所述船载鱼池的倾斜角度数值；

S4：根据每一所述船载鱼池的倾斜方向和所述船载鱼池的倾斜角度数值判断所述船载鱼池的倾斜角度数值是否超出所述船载鱼池的倾斜角度阈值范围；如是后续步骤，否则返回步骤S2；

S5：调节可调节支撑件直至每一所述船载鱼池的倾斜角度数值在所述船载鱼池的倾斜角度阈值范围内。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2中，所述控制端通过所述陀螺仪获取所述船体的倾斜方向、船体的倾斜角度数值；所述控制端通过所述平衡控制机构获取当前各可调节支撑件的支撑高度数值。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S5中，所述控制端根据所述船载鱼池的倾斜方向和所述船载鱼池的倾斜角度数值控制所述平衡控制机调节所述可调节支撑件直至每一所述船载鱼池的倾斜角度数值在所述船载鱼池的倾斜角度阈值范围内。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S1中还包括步骤：预设所述船载鱼池的一报警倾斜角度；所述步骤S4中还包括步骤：判断所述船载鱼池的倾斜角度数值是否达到所述报警倾斜角度，如是发出警报。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

陀螺仪用于测量船体的倾斜角度和倾斜方向；控制端用于采集数据的处理和控制指令的传达；平衡控制机构用于根据控制端的控制指令对船载鱼池的倾斜角度进行调节。陀螺仪、控制端和平衡控制机构的配合实现了船载鱼池的自动自平衡调节，使船载鱼池的水面不随船体的倾斜晃动而变化，不影响养殖个体的生长环境，减少了生产损失。

附图说明

图1为本发明实施例的船载鱼池自平衡系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的船载鱼池自平衡方法的流程图。

具体实施方式

下面根据附图1，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种船载鱼池自平衡系统，包括：一陀螺仪1、一控制端2和一平衡控制机构3；其中陀螺仪1固定于船载鱼池所在的船体；控制端2连接陀螺仪1；平衡控制机构3连接船载鱼池。

平衡控制机构3包括一控制装置31和至少一支撑件组，支撑件组包括复数个可调节支撑件321和一固定支撑件322，固定支撑件322和复数个可调节支撑件321均匀分布并固定于船载鱼池的底部，复数个可调节支撑件321连接控制装置31，控制装置31连接控制端2。在其他实施例中，支撑件组也可只包含复数个可调节支撑件321。

船载鱼池包括圆形鱼池41和矩形鱼池42。固定于矩形鱼池42的可调节支撑件321和固定支撑件322分布设置于矩形鱼池42底部的四个角。

请参见图1、图2，一种基于本实施例的船载鱼池自平衡系统的船载鱼池自平衡方法，包括步骤：

S1：预设船载鱼池的倾斜角度阈值和船载鱼池的一报警倾斜角度；

S2：控制端2通过陀螺仪1获取船体的倾斜方向、船体的倾斜角度数值；控制端2通过平衡控制机构3获取当前各可调节支撑件321的支撑高度数值；

S3：根据船体的倾斜方向、船体的倾斜角度数值和当前各可调节支撑件321的支撑高度数值计算每一船载鱼池的倾斜方向和船载鱼池的倾斜角度数值；

S4：根据每一船载鱼池的倾斜方向和船载鱼池的倾斜角度数值判断船载鱼池的倾斜角度数值是否超出船载鱼池的倾斜角度阈值范围；如是后续步骤，否则返回步骤S2；同时，判断船载鱼池的倾斜角度数值是否达到报警倾斜角度，如是发出警报。

S5：控制端2根据船载鱼池的倾斜方向和船载鱼池的倾斜角度数值控制平衡控制机调节可调节支撑件321直至每一船载鱼池的倾斜角度数值在船载鱼池的倾斜角度阈值范围内。

具体地，例如最初使用的时候可将可调节支撑件321调整到与固定支撑件322同一高度；控制端2和陀螺仪1以及平衡控制机构3的控制装置31进行通讯，控制装置31对可调节支撑件321进行通讯并控制，同时控制端2可以通过控制装置31采集可调节支撑件321的数据；陀螺仪1采集到的实时数据通过控制端2的数据处理，先判断船体的倾斜角度，如果需要调节则结合可调节支撑件321的数据，分析出可调节支撑件321需要的变化参数，并传输至控制装置31，控制装置31通过变化参数来发出命令，调整可调节支撑件321的高度，从而实现对船载鱼池的自平衡。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。