一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法与流程

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法。

背景技术：

海藻是海岛沿岸水域生态系统的主体，但是，浅海尤其是海岸带水域是一个脆弱的生态系统；随着海洋工程的开展及其开发利用，海洋生态环境遭到破坏，导致海藻场退化，在过去的10年至少有20％以上的马尾藻场消失。特别是海岸带的商业开发，富营养化降低了近岸水域的透明度，影响海藻的生长，大量的海藻生境被逐渐劣汰；过度采集海藻不但使海藻资源骤减，也破坏了海洋生物的种群结构；而气候变化，酸雨等极端天气的增多，海水ph的变化对于海藻的影响尤其明显。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法，具备悬浮养殖、自动充放气、自动调整养殖深度、具有重要的生态重建与生态修复功能，且海藻育苗生长速度快、不易粘附泥，适合大规模推广。

本发明为实现上述目的所采取的方案为：一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置，包括浮力装置，浮力装置下方通过挂绳与沉底球连接，浮力装置下端通过固定绳与连接杆中部连接，连接杆表面两侧安装有自动收放装置，自动收放装置内设有收放绳，收放绳连接藻礁支撑体，浮力装置表面装有荧光片，浮力装置上端安装有扇叶。设置浮力装置下方通过挂绳与沉底球连接，使本装置能够悬浮在海面，同时沉底球的设置增加了装置在海面的稳定性，减少了海浪对装置冲击带来的晃动，收放绳连接藻礁支撑体，当水流流动较快时，连接杆能够带动收放绳下方的藻礁支撑体旋转，使藻礁支撑体表面不易粘附泥，从而保持海藻育苗表面清洁，且由于藻礁支撑体和藻体的转动，使得海面呈旋转微流动状态，利于藻体吸收营养盐、降低水中的富营养物质，促进海藻育苗快速生长，同时，通过岸边控制台能够智能控制自动收放装置来调整收放绳的长度，从而调整海藻的养殖深度，在浮力装置表面装有荧光片，方便夜间观察装置动向，浮力装置上端安装的扇叶，能够在风浪较大时，使扇叶旋转，带动装置旋转，在旋转过程中能够对侵袭而来海浪进行分流，从而减小海浪对装置的冲击，本装置，结构简单，操作灵活，适合大规模推广。

作为优选，浮力装置，包括外气囊，外气囊内设有内气囊，外气囊下侧方设有充气孔，充气孔下端与拉绳充气装置配合安装，内气囊内设有避浪保护装置，避浪保护装置内设有活塞杆，活塞杆上下两端分别设有上活塞体与下活塞体，下活塞体下端设有延伸杆，延伸杆表面连接有压缩弹簧，避浪保护装置上侧面设有入气孔，入气孔置于外气囊中，且在内气囊的上方，入气孔上方设有排气孔于避浪保护装置上，排气孔位于外气囊外。在外气囊下侧方设置充气孔，充气孔下端与拉绳充气装置配合安装，使拉绳充气装置能够自动为外气囊充气，内气囊内设有避浪保护装置，避浪保护装置内设有活塞杆，活塞杆上下两端分别设有上活塞体与下活塞体，下活塞体下端设有延伸杆，通过延伸杆表面连接的压缩弹簧，在装置自身重力作用下，上活塞体置于入气孔与排气孔之间，此时气囊处于封闭状态，当海面上海浪波动较大时，海浪使藻礁支撑体无法再自身重力下下沉，使得在压缩弹簧的自身作用下，上活塞体复位至排气孔上方，使外气囊放气，从而使装置在风浪较大时下沉，保护装置内的海藻育苗不被海浪侵袭，从而减少海浪对海藻育苗的伤害。

作为优选，藻礁支撑体，包括中心杆、圆弧杆，中心杆底端环布连接圆弧杆一端，圆弧杆内表面均布有藻礁附着基块，圆弧杆另一端设有圆环，圆环上固定连接拉绳，拉绳另一端设于中心杆表面安装的锁绳盘内，锁绳盘内设有微型电机，圆环上套接有拉绳a，拉绳a另一端连接拉绳充气装置。在中心杆底端环布连接圆弧杆一端，圆弧杆内表面均布有藻礁附着基块，使形成的藻礁支撑体呈开口向上的碗状，利于保护藻礁附着基块上的海藻育苗不被鱼类侵食，在圆弧杆另一端设置圆环，圆环上固定连接拉绳，拉绳另一端设于中心杆表面安装的锁绳盘内，锁绳盘内设有微型电机，当感应器感应出育苗生长密度过大时，反馈至岸边控制台控制锁绳盘内设置的微型电机运转，将拉绳延伸，使圆弧杆在沉底球重力作用下，向四周敞开，从而增加海藻生长空间，同时，在圆环上套接有拉绳a，拉绳a另一端连接拉绳充气装置，当由于海藻生长导致整个装置重量增加，使圆弧杆在沉底球重力作用下，向四周敞开时，通过拉绳a对拉绳充气装置的作用力下，使拉绳充气装置自动为外气囊充气，使浮力装置始终能够有足够的浮力，防止装置下沉海底，影响海藻生长修复。

作为优选，中心杆表面安装有上浮装置，上浮装置包括上连接块、下连接块，上连接块、下连接块之间设有固定块，上连接块、下连接块之间串接有限位杆，限位杆上设有上限位块位于上连接块与固定块之间，限位杆上设有下限位块位于下连接块与固定块之间，限位杆下端设有连接绳与沉底块连接，下连接块下方设有感应器，下限位块与下连接块之间设有弹簧，固定块上设有交错的横槽与竖槽，横槽内设有与浮球连接的套环，上限位块上设有插杆穿过套环插入竖槽内。当海浪过大，致浮力装置放气后，海面趋于平静时，由于浮力减小，整个装置下沉至海底时，弹簧自然回缩，使上限位块上连接的插杆向上移动，从而使横槽内设置的与浮球连接的套环脱离，致使浮球浮向海面，带动这个整个装置重新浮出水面，便于操作人员打捞收集。

作为优选，浮球表面与拉绳b一端连接，拉绳b另一端与拉绳充气装置连接。设置浮球表面与拉绳b一端连接，拉绳b另一端与拉绳充气装置连接，在浮球上浮过程中，能够拉动拉绳b，从而使与拉绳b连接的拉绳充气装置不断对放气之后的浮力装置中的外气囊进行充气，使浮力装置重新获得浮力。

一种岛礁沿岸浮式海藻修复方法，方法的步骤如下：

1)将藻礁附着基块固定于圆弧杆上，然后将圆弧杆下端环布连接中心杆底部形成藻礁支撑体，将藻礁支撑体用海水浸泡小时，同一水平面上圆弧杆间的间距与两相邻藻礁附着基块间的距离比为1.2-1.5:1。将藻礁支撑体用海水浸泡小时，确保碱性物质浸出，设置同一水平面上圆弧杆间的间距与两相邻藻礁附着基块间的距离比为1.2-1.5:1，防止间隙过大，鱼虾类闯入，对海藻育苗进行侵食，保护幼苗不受到伤害。

2)将海藻育苗放入步骤中的藻礁附着基块上，并通过固定绳连接浮力装置。将海藻育苗放入藻礁附着基块上，利于海藻培育、附着，通过固定绳连接的浮力装置，使装置讷讷够漂浮于水面进行培育养殖。

3)用缆绳一端固定浮力装置，另一端固定在岸边，用起吊装置将本装置吊起放入指定海域。用缆绳缆绳一端固定浮力装置，另一端固定在岸边，方便操作人员对装置进行回收清理，用起吊装置将本装置吊起放入指定海域。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：1)的藻礁支撑体呈开口向上的碗状，利于保护藻礁附着基块上的海藻育苗不被鱼类侵食，在圆环上套接有拉绳a，拉绳a另一端连接拉绳充气装置，当由于海藻生长导致整个装置重量增加，使圆弧杆在沉底球重力作用下，向四周敞开时，通过拉绳a对拉绳充气装置的作用力下，使拉绳充气装置自动为外气囊充气，使浮力装置始终能够有足够的浮力，防止装置下沉海底，影响海藻生长修复；2)在海面上海浪波动较大时，海浪使藻礁支撑体无法再自身重力下下沉，使得在压缩弹簧的自身作用下，上活塞体复位至排气孔上方，使外气囊放气，从而使装置在风浪较大时下沉，保护装置内的海藻育苗不被海浪侵袭，从而减少海浪对海藻育苗的伤害；3)当海浪过大，致浮力装置放气后，海面趋于平静时，由于浮力减小，整个装置下沉至海底时，弹簧自然回缩，使上限位块上连接的插杆向上移动，从而使横槽内设置的与浮球连接的套环脱离，致使浮球浮向海面，带动这个整个装置重新浮出水面，便于操作人员打捞收集；4)设置浮力装置下方通过挂绳与沉底球连接，使本装置能够悬浮在海面，同时沉底球的设置增加了装置在海面的稳定性，减少了海浪对装置冲击带来的晃动，当水流流动较快时，连接杆能够带动收放绳下方的藻礁支撑体旋转，使藻礁支撑体表面不易粘附泥，从而保持海藻育苗表面清洁，还能使海面呈旋转微流动状态，利于藻体吸收营养盐、降低水中的富营养物质，促进海藻育苗快速生长，同时，通过岸边控制台能够智能控制自动收放装置来调整收放绳的长度，从而调整海藻的养殖深度，本装置，结构简单，操作灵活，适合大规模推广。

本发明采用了上述技术方案提供一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是藻礁支撑体的结构示意图；

图3是浮力装置的内部结构示意图；

图4是上浮装置的结构示意图；

图5是图4中a的局部放大图；

图6是图1中b的局部放大图。

附图标记说明：1藻礁支撑体；101圆环；102凸块；103圆弧杆；104藻礁附着基块；105中心杆；2挂绳；201微型电机；202锁绳盘；203拉绳；3沉底球；4沉底块；5上浮装置；6连接杆；7浮力装置；701外气囊；702内气囊；703充气孔；8收放绳；9避浪保护装置；901入气孔；902排气孔；903上活塞体；904活塞杆；905下活塞体；906压缩弹簧；907延伸杆；10密封垫；11感应器；12弹簧；13拉绳a；14拉绳b；15拉绳充气装置；16自动收放装置；17连接绳；18固定绳；19荧光片；20扇叶；51网绳；52储绳箱；53浮球；54上连接块；55下连接块；56下限位块；57固定块；58限位杆；59上限位块；61插杆；62横槽；64竖槽；65套环。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1

如图1-6所示，本发明为实现上述目的所采取的方案为：一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置，包括浮力装置7，浮力装置7下方通过挂绳2与沉底球3连接，浮力装置7下端通过固定绳18与连接杆6中部连接，连接杆6表面两侧安装有自动收放装置16，自动收放装置16内设有收放绳8，收放绳8连接藻礁支撑体1，浮力装置7表面装有荧光片19，所述浮力装置7上端安装有扇叶20。设置浮力装置下方通过挂绳与沉底球连接，使本装置能够悬浮在海面，同时沉底球的设置增加了装置在海面的稳定性，减少了海浪对装置冲击带来的晃动，收放绳连接藻礁支撑体，当水流流动较快时，连接杆能够带动收放绳下方的藻礁支撑体旋转，使藻礁支撑体表面不易粘附泥，从而保持海藻育苗表面清洁，且由于藻礁支撑体和藻体的转动，使得海面呈旋转微流动状态，利于藻体吸收营养盐、降低水中的富营养物质，促进海藻育苗快速生长，同时，通过岸边控制台能够智能控制自动收放装置来调整收放绳的长度，从而调整海藻的养殖深度，在浮力装置表面装有荧光片，方便夜间观察装置动向，浮力装置上端安装的扇叶，能够在风浪较大时，使扇叶旋转，带动装置旋转，在旋转过程中能够对侵袭而来海浪进行分流，从而减小海浪对装置的冲击，本装置，结构简单，操作灵活，适合大规模推广。

浮力装置7，包括外气囊701，外气囊701内设有内气囊702，外气囊701下侧方设有充气孔703，充气孔703下端与拉绳充气装置15配合安装，内气囊702内设有避浪保护装置9，避浪保护装置9内设有活塞杆904，活塞杆904上下两端分别设有上活塞体903与下活塞体905，下活塞体905下端设有延伸杆907，延伸杆907表面连接有压缩弹簧906，避浪保护装置9上侧面设有入气孔901，入气孔901置于外气囊701中，且在内气囊702的上方，入气孔901上方设有排气孔902于避浪保护装置9上，排气孔902位于外气囊701外。在外气囊下侧方设置充气孔，充气孔下端与拉绳充气装置配合安装，使拉绳充气装置能够自动为外气囊充气，内气囊内设有避浪保护装置，避浪保护装置内设有活塞杆，活塞杆上下两端分别设有上活塞体与下活塞体，下活塞体下端设有延伸杆，通过延伸杆表面连接的压缩弹簧，在装置自身重力作用下，上活塞体置于入气孔与排气孔之间，此时气囊处于封闭状态，当海面上海浪波动较大时，海浪使藻礁支撑体无法再自身重力下下沉，使得在压缩弹簧的自身作用下，上活塞体复位至排气孔上方，使外气囊放气，从而使装置在风浪较大时下沉，保护装置内的海藻育苗不被海浪侵袭，从而减少海浪对海藻育苗的伤害。

藻礁支撑体1，包括中心杆105、圆弧杆103，中心杆105底端环布连接圆弧杆103一端，圆弧杆103内表面均布有藻礁附着基块104，圆弧杆103另一端设有圆环101，圆环101上固定连接拉绳203，拉绳203另一端设于中心杆105表面安装的锁绳盘202内，锁绳盘202内设有微型电机201，圆环101上套接有拉绳a13，拉绳a13另一端连接拉绳充气装置15。在中心杆底端环布连接圆弧杆一端，圆弧杆内表面均布有藻礁附着基块，使形成的藻礁支撑体呈开口向上的碗状，利于保护藻礁附着基块上的海藻育苗不被鱼类侵食，在圆弧杆另一端设置圆环，圆环上固定连接拉绳，拉绳另一端设于中心杆表面安装的锁绳盘内，锁绳盘内设有微型电机，当感应器感应出育苗生长密度过大时，反馈至岸边控制台控制锁绳盘内设置的微型电机运转，将拉绳延伸，使圆弧杆在沉底球重力作用下，向四周敞开，从而增加海藻生长空间，同时，在圆环上套接有拉绳a，拉绳a另一端连接拉绳充气装置，当由于海藻生长导致整个装置重量增加，使圆弧杆在沉底球重力作用下，向四周敞开时，通过拉绳a对拉绳充气装置的作用力下，使拉绳充气装置自动为外气囊充气，使浮力装置始终能够有足够的浮力，防止装置下沉海底，影响海藻生长修复。

中心杆105表面安装有上浮装置5，上浮装置5包括上连接块54、下连接块55，上连接块54、下连接块55之间设有固定块57，上连接块54、下连接块55之间串接有限位杆58，限位杆58上设有上限位块59位于上连接块54与固定块57之间，限位杆58上设有下限位块56位于下连接块55与固定块57之间，限位杆58下端设有连接绳17与沉底块4连接，下连接块55下方设有感应器11，下限位块56与下连接块55之间设有弹簧12，固定块57上设有交错的横槽62与竖槽64，横槽62内设有与浮球53连接的套环65，上限位块59上设有插杆61穿过套环65插入竖槽64内。当海浪过大，致浮力装置放气后，海面趋于平静时，由于浮力减小，整个装置下沉至海底时，弹簧自然回缩，使上限位块上连接的插杆向上移动，从而使横槽内设置的与浮球连接的套环脱离，致使浮球浮向海面，带动这个整个装置重新浮出水面，便于操作人员打捞收集。

浮球53表面与拉绳b14一端连接，拉绳b14另一端与拉绳充气装置15连接。设置浮球表面与拉绳b一端连接，拉绳b另一端与拉绳充气装置连接，在浮球上浮过程中，能够拉动拉绳b，从而使与拉绳b连接的拉绳充气装置不断对放气之后的浮力装置中的外气囊进行充气，使浮力装置重新获得浮力。

一种岛礁沿岸浮式海藻修复方法，方法的步骤如下：

1)将藻礁附着基块104固定于圆弧杆103上，然后将圆弧杆103下端环布连接中心杆105底部形成藻礁支撑体1，将藻礁支撑体1用海水浸泡24小时，同一水平面上圆弧杆103间的间距与两相邻藻礁附着基块104间的距离比为1.3:1。将藻礁支撑体用海水浸泡24小时，确保碱性物质浸出，设置同一水平面上圆弧杆间的间距与两相邻藻礁附着基块间的距离比为1.3:1，防止间隙过大，鱼虾类闯入，对海藻育苗进行侵食，保护幼苗不受到伤害。

2)将海藻育苗放入步骤1中的藻礁附着基块104上，并通过固定绳18连接浮力装置7。将海藻育苗放入藻礁附着基块上，利于海藻培育、附着，通过固定绳连接的浮力装置，使装置讷讷够漂浮于水面进行培育养殖。

3)用缆绳一端固定浮力装置7，另一端固定在岸边，用起吊装置将本装置吊起放入指定海域。用缆绳缆绳一端固定浮力装置，另一端固定在岸边，方便操作人员对装置进行回收清理，用起吊装置将本装置吊起放入指定海域。

实施例2

本发明一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法的工作原理为：将藻礁附着基块104固定于圆弧杆103上，然后将圆弧杆103下端环布连接中心杆105底部形成藻礁支撑体1，将海藻育苗放入藻礁附着基块104上，并通过固定绳18连接浮力装置7，用缆绳一端固定浮力装置7，另一端固定在岸边，用起吊装置将本装置吊起放入指定海域，当海面上海浪波动较大时，海浪使藻礁支撑体1无法再自身重力下下沉，使得在压缩弹簧906的自身作用下，上活塞体903复位至排气孔902上方，使外气囊701放气，从而使装置在风浪较大时下沉，保护装置内的海藻育苗不被海浪侵袭，从而减少海浪对海藻育苗的伤害，当海浪过大，致浮力装置7放气后，海面趋于平静时，由于浮力减小，整个装置下沉至海底时，弹簧12自然回缩，使上限位块59上连接的插杆61向上移动，从而使横槽62内设置的与浮球53连接的套环65脱离，致使浮球53浮向海面，带动整个装置重新浮出水面，便于操作人员打捞收集，当由于海藻生长导致整个装置重量增加，使圆弧杆103在沉底球3重力作用下，向四周敞开时，通过拉绳a13对拉绳充气装置15的作用力下，使拉绳充气装置15自动为外气囊701充气，使浮力装置7始终能够有足够的浮力，防止装置下沉海底，影响海藻生长修复。

实施例3：

对比试验：

分别取本发明一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法与市场上普通海藻修复设备进行对比：

结果：通过上述实验可得出本发明的一种岛礁沿岸浮式海藻修复装置及方法比市场上普通海藻修复装置，育苗生长速度快，表面粘附泥较少，能够自动调节养殖深度，具有重要的生态重建与生态修复功能，适合大规模推广。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。