本发明专利技术涉及水产养殖技术领域，公开了一种可变吃水浮标及海藻养殖装置，包括壳体和设置于壳体内部的吃水调节装置、驱动装置、信号接收器以及控制单元；所述驱动装置与吃水调节装置连接，所述信号接收器用于接收养殖者的遥控信号，所述控制单元分别与信号接收器、驱动装置电连接，根据接收信号接收器传输过来的信号控制驱动装置的工作，进而调节吃水调节装置的位移；吃水调节装置通过驱动装置的运转实现位移，进而调节所述浮标的浮力，带动整套海藻养殖装置改变吃水。本发明专利技术的有益效果为能够机械化的满足海藻在生长不同时期对光照的要求，达到减轻人力消耗的目的，并且可以在极端海况下潜入水中，避免损失。避免损失。避免损失。
【技术实现步骤摘要】
一种可变吃水浮标及海藻养殖装置
[0001]本专利技术属于水产养殖
，涉及一种可变吃水浮标及海藻养殖装置，具体涉及一种适用于在离岸海域进行海藻养殖的可变吃水浮标及海藻养殖装置。
技术介绍
[0002]中国作为全世界海带产量最高的国家在培育海带等大型海藻方面有着成熟的经验。但现有养殖区域大都集中在近岸，且养殖技术、设施老旧，完全依赖人力。加之海带养殖产业逐年扩张，近岸适养海区空间有限，养殖密度不断增大，导致养殖海带的产量和质量双降。由于海水中的重金属、有机污染物、农药残留等陆源污染物，其浓度一般从近岸到离岸逐渐降低，因此，相比于近岸，离岸养殖的海带品质更高、更安全。此外，近岸水流较缓，在高密度养殖海带的生长盛期会出现局部营养盐不足的问题，而离岸养殖有以下几个优点：1)由于水流流速较大，水体交换频繁，可以满足海带对营养盐的需求，养殖产量也较高；2)减少与其他近岸海洋活动(如船舶航线、海洋新能源设施等)的冲突；3)建立额外的海草床生态利益系统。故将养殖区域向离岸海域拓展是大势所趋。
[0003]然而，离岸养殖综合成本高，且离岸海域风浪大、水流流速快，造成海带严重脱苗，从而进一步提高养殖成本，使得海带养殖不具有经济性。此外，海藻生长的不同时期要求光照量不同，从而导致海藻的淹没水深需要不断调整，耗费大量人力物力。综合上述原因，研发新型抗风浪、机械化养殖设施迫在眉睫。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种可变吃水浮标及海藻养殖装置，能够机械化的满足海藻在生长不同时期对光照的要求，达到减轻人力消耗的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种可变吃水浮标，包括壳体和设置于壳体内部的吃水调节装置、驱动装置、信号接收器以及控制单元；所述驱动装置与吃水调节装置连接，所述信号接收器用于接收养殖者的遥控信号，所述控制单元分别与信号接收器、驱动装置电连接，根据接收信号接收器传输过来的信号控制驱动装置的工作，进而调节吃水调节装置的位移；吃水调节装置通过驱动装置的运转实现位移，进而调节所述浮标的浮力，带动整套海藻养殖装置改变吃水。
[0007]结合第一方面，进一步地，所述驱动装置为电机，优选步进电机。
[0008]结合第一方面，进一步地，所述吃水调节装置包括设置活塞、螺杆、第一隔板、下部仓以及排水孔，所述排水孔设置于壳体底部；所述第一隔板为将壳体的内腔分割为上部仓和下部仓的隔板，所述驱动装置设置于第一隔板上方，所述活塞设置于第一隔板的下方，所述第一隔板上设置有通孔，所述活塞内设置有螺孔，所述驱动装置的输出端与螺杆连接，所述螺杆与活塞内的螺孔为匹配连接，通过驱动装置驱动螺杆旋转，螺杆通过螺纹连接带动活塞上下运动，使得海水通过排水孔贯入或排出位于活塞头下部的下部仓空间，从而改变吃水深度。
[0009]结合第一方面，进一步地，所述活塞包括芯杆和活塞头，所述螺孔设置于芯杆的上部，所述活塞头设置于芯杆的下端。
[0010]结合第一方面，进一步地，所述芯杆的上部为圆柱段，下部为若干导向片一体成型的导向杆，所述螺孔设置于圆柱段内，在所述导向杆内对应螺孔的位置设置有螺杆通道，所述螺杆通道直径大于螺孔，用于作为螺杆运行的通道。
[0011]结合第一方面，进一步地，所述排水孔有若干个；再进一步地，若干排水孔周向阵列布置于壳体的底部。
[0012]优选，所述导向片有4片。
[0013]当电机的运转带动活塞向壳体底部运动时，下部仓内的水通过排水孔被排出，此时浮标的浮力逐渐变大；当活塞被推动至底部时，活塞会与底部壳体闭合，从而排水孔关闭，此时浮标的浮力最大；当电机的运转带动活塞向上运动时，海水通过排水孔进入下部仓，此时浮标的浮力逐渐减小；当活塞被拉至上限时，此时浮标的浮力最小。
[0014]活塞可以在被拉至上限时，浮标完全深入水中；也可以活塞可以在未到达上限，浮标就完全深入水中，继续上拉活塞，浮标深入水中速度越快，这样能够扩大浮标的负载能力。
[0015]结合第一方面，进一步地，将壳体的上盖替换为护罩，所述护照为透光护罩，所述浮标还包括太阳能发电板和与太阳能发电板电连接的蓄电池，所述太阳能发电板用于将光能转化为电能，所述蓄电池用于储存来自于太阳能发电板发出的电能，并为所述浮标中电气设备提供电源；所述蓄电池的输出端分别与信号接收器、控制单元电连接。从而太阳能发电板可以在白天进行光伏发电，发出的电能将储存在蓄电池中，并为整套电子系统提供电力来源，故而整个浮标不需要接通外部电源。
[0016]结合第一方面，进一步地，还包括第二隔板，所述第二隔板将上部仓分割为上下2个空间，所述蓄电池和信号接收器设置于第二隔板上，所述太阳能发电板设置于蓄电池上方，所述驱动装置和控制单元设置于第一隔板上。
[0017]进一步地，所述护罩为透明护罩，优选透明护罩由玻璃或亚克力制成。
[0018]结合第一方面，进一步地，还包括示位灯，所述示位灯设置于护罩顶端，所述示位灯与蓄电池电连接，用于在夜间提示养殖者浮标所在位置；再进一步地，示位灯可以在夜间发光，不仅便于夜间定位，还便于夜间作业；再进一步第，示位灯通过频闪来提示养殖者浮标的所在位置。
[0019]结合第一方面，进一步地，所述示位灯还与控制单元电连接，这样在不需要示位灯亮的情况下，养殖者远程发送遥控信号至信号接收器，进而通过控制单元关闭示位灯。
[0020]结合第一方面，进一步地，还包括配重和连接扣，所述配重设置于壳体底部，配重可根据使用场景的不同自由改变，用于稳定浮标；所述连接扣设置于配重的底部，用于连接系泊绳。
[0021]结合第一方面，进一步地，所述活塞头上设置有若干道凹槽，所述凹槽内镶嵌有活塞环，活塞环由高密度橡胶制成，保证活塞的密封性。
[0022]结合第一方面，进一步地，所述壳体为耐腐蚀高强度壳体，由结构钢制成，表面涂有防腐涂层，保证浮标不会被水压力破坏，且能够承受海水强腐蚀性。
[0023]结合第一方面，进一步地，所述第一隔板为高强不锈钢板，能抵抗活塞压缩空气产
生的压力而不发生形变。
[0024]第二方面，一种海藻养殖装置，包括锚固基础、苗绳、系泊绳以及上述的浮标，所述苗绳的两端分别与对应的系泊绳的上部连接，所述苗绳上用于承载海藻，所述系泊绳的一端与浮标的连接扣连接，另一端与锚固基础连接，海藻生长在苗绳上，锚固基础为整个海藻养殖装置提供锚泊力。
[0025]进一步地，浮标与海平面的相对位置由吃水调节装置控制，具体的：所述浮标通过其上的吃水调节装置来调节吃水深度，进而控制海藻在不同时期的养殖水深，并在台风等引起的极端海况来临时下潜规避风浪。
[0026]所述浮标调节海藻养殖装置吃水深度的方法为：
[0027]定义所述浮标总体积为V，总质量为M，养殖绳海藻质量总和为m，所述浮标上部细长段截面积为S1，所述浮标下部短粗段截面积为S2；所述活塞以速度v向上运动，经过时间t后活塞向上的位移量为
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可变吃水浮标，其特征在于：包括壳体和设置于壳体内部的吃水调节装置、驱动装置、信号接收器以及控制单元；所述驱动装置与吃水调节装置连接，所述信号接收器用于接收养殖者的遥控信号，所述控制单元分别与信号接收器、驱动装置电连接，根据接收信号接收器传输过来的信号控制驱动装置的工作，进而调节吃水调节装置的位移；吃水调节装置通过驱动装置的运转实现位移，进而调节所述浮标的浮力。2.根据权利要求1所述的一种可变吃水浮标，其特征在于：所述吃水调节装置包括设置活塞、螺杆、第一隔板、下部仓以及排水孔，所述排水孔设置于壳体底部；所述第一隔板为将壳体的内腔分割为上部仓和下部仓的隔板，所述驱动装置设置于第一隔板上方，所述活塞设置于第一隔板的下方，所述第一隔板上设置有通孔，所述活塞内设置有螺孔，所述驱动装置的输出端与螺杆连接，所述螺杆与活塞内的螺孔为匹配连接。3.根据权利要求2所述的一种可变吃水浮标，其特征在于：所述活塞包括芯杆和活塞头，所述螺孔设置于芯杆的上部，所述活塞头设置于芯杆的下端。4.根据权利要求3所述的一种可变吃水浮标，其特征在于：所述芯杆的上部为圆柱段，下部为若干导向片一体成型的导向杆，所述螺孔设置于圆柱段内，在所述导向杆内对应螺孔的位置设置有螺杆通道，所述螺杆通道直径大于螺孔，用于作为螺杆运行的通道。5.根据权利要求2所述的一种可变吃水浮标，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：连宇顺，沈舒天，郑金海，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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