半潜绗架式养殖网箱的制作方法

本发明涉及深远海养殖技术，具体涉及一种附带休闲渔业功能和支持周边传统网箱生产作业功能的半潜绗架式养殖网箱。

背景技术：

据我国2019年渔业统计年鉴数据，2014年至2018年我国海洋水产捕捞量从1403.86万吨减少到1270.21万吨，海洋渔业养殖产量从1732.4万吨增加至2031.22万吨。数据显示，自然渔业资源在明显减少，而海水养殖的产量和海产品的需求量都在增加。但是值得注意的是，海水养殖产量的增长比例从2014年的4.07％减小为2018年的1.53％，一定程度上说明传统海湾养殖空间已趋于饱和，发展受限。因此，扩展海洋渔业发展空间、提高质量、降低污染，开发新型海洋渔业养殖技术与装备，使海水养殖由港湾和近海走向开阔海域，已成为发展的必然选择。

随着人民生活水平的快速提升，日益增长的优质海产品需求与海洋养殖环境日益恶化的生态压力，驱使海洋养殖业不断向外扩展。但深远海养殖面临台风等恶劣海况威胁、远距离输送物资困难、人员生产生活缺乏陆地保障等诸多问题，只有按照海洋工程理念设计的养殖网箱才能在上述海域工作，海洋养殖装备面临一次深刻的技术转型升级机遇。近10年，海工型网箱技术层出不穷，欧洲国家率先开展海工型深远海养殖网箱设计和建造，我国随即也开展了多种海工型养殖装备的研发工作，但目前海工型养殖网箱面临的主要问题是采用了先进的海工技术设计的网箱成本高昂、操作复杂、投放困难，严重的脱离的目前养殖行业的技术现状，不能形成新型装备与渔业生产的有机融合。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种半潜绗架式养殖网箱，解决海工型养殖网箱成本高昂、操作复杂、投放困难的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种半潜绗架式养殖网箱，包括：

网箱主体，包括呈矩阵分布的立柱舱，连接在各立柱舱下部的下部绗架梁，连接在各立柱舱上部的上部绗架梁，立柱舱、下部绗架梁、上部绗架梁相互连接构成镂空的方形框架式结构，立柱舱下端设置有压载仓，通过调节压载仓的压载水量，实现半潜绗架式养殖网箱的上浮和下沉，上部绗架梁和下部绗架梁的顶面均构成人行和设备通过走道；

网衣，包括立面网衣和底网衣，立面网衣绑扎在上部绗架梁与下部绗架梁之间，底网衣呈网兜状绑扎在下部绗架梁上；

可再生能源发电系统，包括安装在网箱主体顶部的太阳能发电系统、安装在立柱舱中的波浪能发电系统、以及配套的电力变换和储能系统。

进一步地，所述网箱主体四周和底部设置有双层支撑杠，用于绑扎立面网衣和底网衣，所述下部绗架梁与上部绗架梁之间设置有支撑杆，用于支撑立面网衣，以缩小单面网衣的跨度。

进一步地，所述下部绗架梁和立柱舱下部内侧面设置有渔网绑扎口，用于防止底网衣与下部绗架梁摩擦，所述底网衣中间设置用于吊网的连接扣，连接口上连接有浮水绳。

进一步地，所述网箱主体位于水线附近的外围设置有防漂浮物撞击的防护围栏，所述人行和设备通过走道外围设置有护栏，所述网箱主体前后两端设置有用于连接上下两层人行和设备通过走道的斜梯。

进一步地，所述上部绗架梁上间隔设置有立柱，立柱顶部设置有顶部平台，所述太阳能发电系统的太阳能板安装在顶部平台上。

进一步地，所述波浪能发电系统包括设置在立柱舱内的空气透平室，空气透平室下端开设进浪口，上端开设通气口，通气口内部安装空气透平发电机。

进一步地，所述立柱舱顶部设置有吊机和桅杆灯塔，桅杆灯塔上安装有导航、气象和通讯设备。

进一步地，所述立柱舱从下到上分别设置有压载舱、设备舱和休息室。

进一步地，所述各压载舱底部均设置有带液控阀门的出水管，各压载舱上端均设置有带液控气阀的气管，各气管汇总至总管路，总管路通过液控总阀连接至空压机，空压机用于向总管路打气，设备舱内设置有阀门操控系统，通过阀门操控系统操作液控气阀实现为任意压载舱打气或使其向外排气。

进一步地，所述网箱主体外围四周均布若干个系泊结构，系泊锚链一端连接系泊结构，另一端连接锚头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的半潜绗架式养殖网箱，主体结构除立柱舱外全是绗架式结构，在具备上浮下潜功能的前提下，精简了结构，并自带海上可再生能源发电单元，可以驱动网箱搭载的各类设备，网箱的设计充分考虑的网衣防摩擦、防撞击、清洗和更换问题，使海上操作简便快捷，节省人力，并能搭载人员、设备和物资，可以其为基础，向周边网箱输出能源、人员、物资、快艇等，可以形成以本发明半潜绗架式养殖网箱为养殖旗舰，辐射带动周边传统网箱的整体良性发展局面。

附图说明

图1为本发明的半潜绗架式养殖网箱的正视图。

图2为本发明的半潜绗架式养殖网箱的仰视图。

图3为本发明的半潜绗架式养殖网箱的侧视图一，该图中，半潜绗架式养殖网箱处于养殖和休闲渔业的工作状态；

图4为本发明的半潜绗架式养殖网箱的侧视图二，该图中，半潜绗架式养殖网箱处于拖航、收鱼或检修状态。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参照图1至图4所示，本发明的半潜绗架式养殖网箱的组成如下：

网箱主体由两个前立柱舱1、两个中间立柱舱2、两个后立柱舱3、四个下部纵向绗架梁4、两个上部纵向绗架梁5、四个下部横向绗架梁6、三个上部横向绗架7组成，其中6个立柱舱为提供浮力的强结构，8个绗架式梁起连接立柱舱的作用，它们之间连接成一个镂空的框架式结构。

网箱主体附属结构有下部纵向绗架梁4与上部纵向绗架梁5之间的支撑杆一8，下部横向绗架梁6与上部横向绗架7之间的支撑杆二9，支撑杆一8与支撑杆二9主要用来挂网并分割较小单面网衣的跨度，在水线附近两个立柱舱之间外围设置防漂浮物撞击的防护围栏10，在上部纵向绗架梁5和上部横向绗架梁7上部设置镂空式人行和设备通过走道和护栏11，构成工作甲板，便于养殖状态下人员和设备通行和操作，在下部纵向绗架梁4和下部横向绗架梁6上部设置镂空式人行和设备通过走道12，构成主甲板，便于拖航、收鱼和检修状态下人员和设备通行和操作，在上部纵向绗架梁5和上部横向绗架梁7之上安装立柱13，立柱13撑起顶部平台14，用于安装太阳能板。中间立柱舱2之上设置吊机15和桅杆灯塔16，吊机15用于海上收鱼或货物起重，桅杆灯塔16用于安装导航、气象、通讯等设备，在网箱的前后两端设置斜梯17，用于登上网箱顶部。

两个前立柱舱1、两个中间立柱舱2和两个后立柱舱3从下到上分别设置压载舱1-1、设备舱1-2和休息室1-3，两个前立柱舱1、两个中间立柱舱2和两个后立柱舱3靠内的一侧设置阀门维修通道1-5，阀门维护人员可以通过爬梯进出阀门维修通道1-5，每个压载舱1-1底部设置出水管1-6，出水管1-6从压载舱1-1穿过阀门维修通道1-5到达舱外，出水管1-6在阀门维修通道1-5内安装有两个并行的液控阀门1-7，每个压载舱1-1上端设置气管1-4，气管1-4穿管设备舱1-2后在每个气管上设置液控气阀1-8，然后汇总至主管路1-9，多个立柱舱的主管路再次汇总至总管路1-10，总管路1-10通过液控总阀1-11连接至空压机1-12，空压机1-12可以向总管路1-10打气，设备舱内设置有阀门操控系统1-13，通过阀门操控系统1-13可以操作液控气阀实现为某个压载舱打气或使其向外排气。

网箱主体四周和底面安装有挂网的双层支撑杠2-1，用于绑扎立面网衣18和底网衣19，底网衣19的中间设置用于吊网的连接扣20，连接口20上连接浮水绳21，四个下部纵向绗架梁4、三个下部横向绗架梁6和六个立柱舱下部内侧面设置渔网绑扎口2-2。

在两个前立柱舱1、两个中间立柱舱2和两个后立柱舱3内部设置空气透平室22，空气透平室22下端开进浪口23-1，空气透平室22上端开通气口23-2，在通气口23-2内部安装空气透平发电机24。在立柱舱上端舱室内设置电力变换和储能系统25，分别与太阳能板、空气透平发电机24电连接。

网箱两个前立柱舱1和两个后立柱舱3下部主甲板两侧各设置一套系泊结构26，系泊锚链27一端连接系泊结构26，一端连接锚头。

本发明的工作原理如下：

6个立柱舱下端设置的压载舱1-1起调节浮力的作用，可通过加气或排气控制内部压载水量，加气使舱内排出水到舱外，排气使舱外水进入舱内，压载舱1-1的进出气通过操作空压机1-12、阀门操控系统1-13、气管液控气阀1-8，水管液控阀门1-7实现，通过调节6个立柱舱内的压载水量可以实现装置整体上浮，主甲板露出水面，该状态有利于拖航、收鱼和检修，如图4所示；通过调节6个立柱舱内的压载水量可以实现装置整体下潜，使其下潜，进入设计工作水线，该状态下网箱有较大的吃水，可提供大量的养殖水体，属于养殖和休闲渔业的工作状态，如图3所示；通过调节6个立柱舱内的压载水量可以实现装置悬停于某一吃水线，使网箱可以实现多个姿态的调整。

网箱主体四周和底面安装的双层支撑杠2-1，用于绑扎立面网衣18和底网衣19，支撑杆一8与支撑杆二9主要用来降低网衣的跨度，分割出较小面积的网衣，保障网衣的强度，在水线附近两个立柱舱之间外围设置防漂浮物撞击的防护围栏10，可以很好的起到保护水面附近的网衣，防止外来漂浮物的撞击破坏，底网衣19的中间设置用于吊网的连接扣20，连接口20上连接浮水绳21，若需要吊起底网衣19时，取到漂浮在水面的浮水绳21，将浮水绳21挂在上部吊机上，向上牵引浮水绳21，浮水绳21通过连接口20将底网衣19吊起，用于收鱼、修网、筛网或细网，四个下部纵向绗架梁4、三个下部横向绗架梁6和六个立柱舱下部内侧面的渔网绑扎口2-2，主要用于将底网衣19固定在下部纵向绗架梁4和下部横向绗架梁6，防止底网衣19在风浪流的作用下与下部纵向绗架梁4和下部横向绗架梁6摩擦，出现破网漏鱼的事故，当需要更换底网衣19时，将底网衣19在绑扎口2-2处解开，底网衣19即可全部拉出水面，人员可在镂空式人行和设备通过走道12上处理底网衣19。

当装置整体上浮至镂空式人行和设备通过走道12高出水面时，人员可在上面行走和作业，。上部纵向绗架梁5和上部横向绗架梁7上部设置的镂空式人行和设备通过走道和护栏11，便于人员和设备在上层平台通行和操作。在前立柱舱1、中间立柱舱2、后立柱舱3顶部舱室可提供居住、试验、控制操作等生产生活空间。

两个前立柱舱1、两个中间立柱舱2和两个后立柱舱3内部设置空气透平室22，空气透平室22下端开进浪口23-1，空气透平室22上端开通气口23-2，在通气口23-2内部安装空气透平发电机24，波浪动压通过进浪口23-1传导至空气透平室22，空气透平室22内的水柱振荡产生气室内部气体压力的变换，推动安装在空气透平室22上端的通气口23-2内部的空气透平发电机24发电，顶部平台14上安装太阳能板用来发电，本发明养殖网箱有波浪能发电和太阳能发电，并设置有电池储能，通过电力变换可实现网箱在海上稳定获得可再生能源电力，清洁环保。

两个前立柱舱1和两个后立柱舱3下部主甲板两侧各设置一套系泊结构26，系泊锚链27一端连接系泊结构26，一端连接锚头，锚头与海底连接。

本发明的半潜绗架式养殖网箱较现有海工型养殖网箱的优势有：

1)主体结构除立柱舱外全是绗架式结构，在具备上浮下潜功能的前提下，精简了结构，并自带海上可再生能源发电单元，可以驱动网箱搭载的各类设备，网箱的设计充分考虑的网衣防摩擦、防撞击、清洗和更换问题，使海上操作简便快捷，节省人力。

2)注重节约成本、便利操作，并能搭载人员、设备和物资，可以其为基础，向周边网箱输出能源、人员、物资、快艇等，可以形成以本发明半潜绗架式养殖网箱为养殖旗舰，辐射带动周边传统网箱的整体良性发展局面。

综上，本发明潜绗架式养殖网箱，功能强、造价低，具有良好的市场前景，其成功开发和应用将强力推动海上养殖业的发展，意义深远

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。