固定单桩升降网箱、风鱼融合系统、海洋牧场及使用方法与流程

本发明涉及海洋牧场，具体涉及一种固定单桩升降网箱、风鱼融合系统、海洋牧场及使用方法。

背景技术：

1、为满足人民群众对海产品的生活需求，海洋牧场发展某些经济价值较高的鱼类、虾类、贝类等海产品，有着生产周期短、单位面积产量高的优点，受到政府和企业的青睐，成为企业发展新的业务方向。但是，在海洋牧场发展过程中，深远海海洋牧场真正所面临的问题是缺乏稳定高效率的电力供应、缺乏完备的海上通信设施、缺乏高性能养殖运营管理船舶等，波浪能等发电设施造价还未平价化，且发电效率不高，缺乏能开展深远海作业的高性能船舶，如何提供稳定的电力成为人们思考的问题，于是，海洋牧场与海上风电场融合成为其中的一种重要解决方案。

2、目前，养殖渔产品多以单点系锚桁架式网箱、重力式网箱为代表，虽然造价相对要低，网箱结构能随着海面运动自适应，但风电场海缆众多，分布复杂，锚的移动容易勾到风电场已有海缆设施，存在着刮断海缆、断锚碰撞风机，给海上风机和海缆正常运行带来潜在威胁的问题，另外锚链系统占用海域水平投影面积大，影响到网箱投放的密度。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的海洋牧场中的网箱的锚在移动中存在刮断海缆、占用海域平面投影面积大的缺陷，从而提供一种固定单桩升降网箱、风鱼融合系统、海洋牧场及使用方法。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种固定单桩升降网箱，包括：

3、支撑桩，所述支撑桩部分适于设于海床的下方；

4、网箱架，所述网箱架套设于支撑桩的外周，所述网箱架与支撑桩滑动连接；

5、升降结构，固定设于网箱架上，所述升降结构包括浮筒、以及与浮筒管路连接的抽水器，所述浮筒内适于容纳海水，所述抽水器以抽取浮筒内的海水带动网箱架上升；或，所述抽水器向浮筒内注入海水以带动网箱架下降。

6、可选地，所述支撑桩沿高度方向设有齿条，所述网箱架设有齿轮，所述齿条与齿轮啮合设置。

7、可选地，还包括动力件，所述动力件的驱动端与齿轮连接。

8、可选地，所述浮筒包括水平筒和竖向筒，所述水平筒和竖向筒贯通设置，所述水平筒设于竖向筒的下方，所述竖向筒与网箱架的外周的立杆固定连接，所述水平筒的截面大于竖向筒的截面。

9、可选地，所述网箱架的上方和下方分别设有高压水枪，所述高压水枪的喷口朝向齿条设置，所述高压水枪与抽水器管路连通。

10、可选地，所述升降结构的数量为四个，所述升降结构等角度设于网箱架的外周。

11、可选地，所述网箱架的最大移动高度h＝h1－5m－10m，h1为平均海平面高度。

12、可选地，网箱架的外周固定有外层网衣和内层网衣，所述外层网衣的孔眼大于内层网衣的孔眼。

13、可选地，所述支撑桩沿高度方向设有若干个等间隔设置的定位卡孔，所述网箱架的下方设有卡块，所述卡块的伸出端与定位卡孔适配。

14、一种风鱼融合系统，还包括钢管桩，所述钢管桩的外周设有至少两个上述的固定单桩升降网箱。

15、可选地，每一所述固定单桩升降网箱与海上风机线路连接。

16、可选地，所述钢管桩与每一固定单桩升降网箱间均设有伸缩栈桥，所述钢管桩的顶部设有操作平台，所述钢管桩的侧壁上设有爬梯。

17、可选地，所述操作平台内设有控制器，所述控制器分别与抽水器、动力件、高压水枪、卡块、伸缩栈桥通讯连接。

18、一种海洋牧场，包括至少两个上述的风鱼融合系统。

19、一种风鱼融合系统的使用方法，抽水器以抽取浮筒内的海水带动网箱架上升；或，抽水器向浮筒内注入海水以带动网箱架下降。

20、可选地，包括以下步骤：

21、1)根据网箱内鱼类种类的生活习惯，将网箱架移动至相应水深区域，当台风来临或遇到大风浪时，控制器发出指令，抽水器向浮筒内注入海水、动力件带动齿轮转动，共同带动网箱架下降至距离海平面10m以下的预设位置，待到达预设位置后由卡块的伸出端伸出插入至定位卡孔内，以固定网箱架；

22、2)作业船靠泊在钢管桩旁，由人员通过爬梯爬升到操作平台内，当需要现场查看网箱架的状态时，控制器发出指令，抽水器排出浮筒内的海水、动力件带动齿轮转动，共同带动网箱架上浮至海平面，伸缩栈桥伸出，人员通过伸缩栈桥查看网箱架的具体情况；

23、3)每隔一段时间，网箱架沿支撑桩进行上下移动，控制器发出指令，网箱架上方和下方的高压水枪喷水以清除齿条上附着的海生物等杂质，以保证齿条的洁净。

24、本发明技术方案，具有如下优点：

25、1.本发明提供的固定单桩升降网箱，包括：支撑桩，部分适于设于海床的下方；网箱架，套设于支撑桩的外周，网箱架与支撑桩滑动连接；升降结构，固定设于网箱上，包括浮筒、以及与浮筒管路连接的抽水器，浮筒内适于容纳海水，抽水器以抽取浮筒内的海水带动网箱架上升；或，抽水器向浮筒内注入海水以带动网箱架下降。当抽取浮筒内的海水时，浮筒内由于海水排出而出现真空状态，浮筒受到海水的浮力，从而带动网箱架上升；当向浮筒内注入海水时，浮筒内外的压力相同，浮筒受到重力，带动网箱架下降。本技术提供的固定单桩升降网箱，网箱架仅能沿支撑桩上下移动，且没有锚不会刮断海缆，网箱架亦不会刮断海缆，网箱架的投影面积小，同时，支撑桩代替了锚的作用，对网箱架起到了限位的作用。

26、2.本发明提供的固定单桩升降网箱，支撑桩沿高度方向设有齿条，网箱架设有齿轮，齿条与齿轮啮合设置，通过齿轮与齿条啮合，实现网箱架与支撑桩间的相对滑动。

27、3.本发明提供的固定单桩升降网箱，还包括动力件，动力件的驱动端与齿轮连接，动力件驱动齿轮转动，与浮筒配合带动网箱架的升降，即，网箱架向上时，动力件向上的驱动力+浮筒的浮力＞受到的重力+上升的阻力；网箱架向下时，动力件向下的驱动力+受到的重力大于＞下降的阻力。

28、4.本发明提供的固定单桩升降网箱，浮筒包括水平筒和竖向筒，水平筒和竖向筒贯通设置，水平筒设于竖向筒的下方，竖向筒与网箱架的外周的立杆固定连接，水平筒的截面大于竖向筒的截面。当网箱架下潜至海床表面上时，水平筒以起到支撑网箱架的作用，以稳定网箱架内空间。

29、5.本发明提供的固定单桩升降网箱，网箱架的上方和下方分别设有高压水枪，高压水枪的喷口朝向齿条设置，高压水枪与抽水器管路连通。抽水器为高压水枪提供水流，使水流经高压水枪的喷口喷出，以清除齿条上附着的海藻等物质。

30、6.本发明提供的固定单桩升降网箱，升降结构的数量为四个，升降结构等角度设于网箱架的外周，以对网箱架起到均匀的力的作用。

31、7.本发明提供的固定单桩升降网箱，网箱架的最大移动高度h＝h1－5m－10m，h1为平均海平面高度。海平面以上5m的范围内的水质较差，不利于鱼类生存，同时，台风来临时，网箱架要下潜10m以上的深度，避免台风对网箱架产生影响。

32、8.本发明提供的固定单桩升降网箱，网箱架的外周固定有外层网衣和内层网衣，外层网衣的孔眼大于内层网衣的孔眼，内衬网衣以防止网箱架内的鱼类逃脱，外层网衣以防止海洋中其它鱼群对网箱架内鱼类的捕食。

33、9.本发明提供的固定单桩升降网箱，支撑桩沿高度方向设有若干个等间隔设置的定位卡孔，网箱架的下方设有卡块，卡块的伸出端与定位卡孔适配，通过卡块实现网箱架与支撑桩的相对固定。卡块的设置可以对网箱架进行竖向定位，在多方向海浪和海流载荷下，同时可为网箱架提供抗扭转承载力。

34、10.本发明提供的风鱼融合系统，钢管桩的外周设有至少两个上述的固定单桩升降网箱，具有上述任一项所述的固定单桩升降网箱的优点。

35、11.本发明提供的风鱼融合系统，每一固定单桩升降网箱与海上风机线路连接，由海上风机产生的电为风鱼融合系统提供动力，海上风机为风鱼融合系统提供稳定、平价的电力，实现了海上风机与深海网箱渔业养殖的深度融合。

36、12.本发明提供的风鱼融合系统，钢管桩与每一固定单桩升降网箱间均设有伸缩栈桥，伸缩栈桥的固定端固定于钢管桩上，钢管桩的顶部设有操作平台，钢管桩的侧壁上设有爬梯。爬梯的设计，便于人员爬到操作平台进行操作，伸缩栈桥以便于人员在钢管桩与固定单桩升降网箱间的走动。伸缩栈桥的设置，以在必要的时候实现钢管桩与固定单桩升降网箱的连接，避免出现二者间载荷的相互传递。

37、13.本发明提供的风鱼融合系统，操作平台内设有控制器，控制器分别与抽水器、动力件、高压水枪、卡块、伸缩栈桥通讯连接，以实现网箱架的升降与固定、齿条的清理、伸缩栈桥的伸缩等功能。