一种适用于海草床生态修复的作业船与作业方法技术

一种适用于海草床生态修复的作业船与作业方法，涉及海洋生态修复技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海草床生态修复的作业船与作业方法


[0001]本专利技术涉及海洋生态修复
，特别是涉及一种适用于海草床生态修复的装置与方法
。

技术介绍

[0002]海草床是近海最重要的初级生产者，拥有极高的生产力和复杂的食物链结构，是地球生物圈最高产的生态系统之一，具有重要的生态廊道作用，是“鱼湾草礁”共同体的重要组成部分
。
海草床具有吸收水体营养盐和重金属，降低海水悬浮物浓度
、
释放氧气等水质净化和调控功能；海草还可以防止和减缓海滩和海岸线侵蚀，是保护海岸的天然屏障；海草是很多动物和渔业资源的食物供给地和栖息地，是生物多样性的关键载体，对生态环境的改善和调节发挥关键与重要作用
。
[0003]然而自
1990
年后全球海草床以每年7％的速率在减少，海草床保护与修复已引起人们的高度重视，并成为当今生态修复的热点之一
。
[0004]种子法
、
移植法和生境修复法是海草床修复的主要方法，其中生境修复法，修复周期长，种子法和移植法目前存在的最大瓶颈就在于缺少自动化作业装备，大多依靠人工作业，受限条件多，作业效率低，作业成本高，成苗率低
。
[0005]国外研究者提出了多种机械辅助设施，如轮插苗机械移植船
、
草皮移植机器“ECOSUB1”、
液压草块移植机械“GUTS”等，但这些机械体型笨拙，作业不够灵活，并不能大幅提高作业速度
。
中国海洋大学的张沛东教授等人提出了“一种海草植株移植装置及移植方法
(CN112449815A)”和“一种海草种子播种装置
(CN112314124A)”，大大提高了海草移植和海草种子的播种速率，但这两种装置的作业仍然受到作业区域潮位的限制，必须要在低潮位或裸露出海面的位置作业，无法在深水区作业，每天的作业时间有限，作业灵活性不够，对于大规模海草移植和海草种子播种，提升工程进度的能力有限
。

技术实现思路

[0006]针对当前海草床修复中的痛点问题，在这里提出专利技术，即一种适用于海草床生态修复的作业船与作业方法，具体设计方案如下：
[0007]一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，包括作业船
(1)、
机械臂
(2)、
行走皮带
(3)、
框架单元
(4)、
船行驶驱动装置
(5)
，电控箱及操作面板
(6)
，机械臂
(2)、
行走皮带
(3)、
船行驶驱动装置
(5)、
电控箱及操作面板
(6)
均集成于作业船
(1)
之上，框架单元
(4)
根据需要叠螺成组后置于行走皮带
(3)
之上；
[0008]作业船
(1)
的甲板上开有凹槽，行走皮带
(3)
及皮带传送装置设置在凹槽内；设置至少一对机械臂
(2)
，机械臂
(2)
通过直立的固定杆固定在作业船
(1)
的甲板上，机械臂
(2)
具有可伸缩的臂长，可以根据需要伸缩，能够实现从行走皮带
(3)
上抓取框架单元
(4)、
运送框架单元
(4)
到目的地海床
、
向下伸入到海床将框架单元
(4)
插入到海床实现移植的目的；电控箱及操作面板
(6)
中的电控箱分别与机械臂
(2)、
行走皮带
(3)
电连接，实现对机械臂
(2)、
行走皮带
(3)
的控制，电控箱上匹配操作面板，操作面板上设置行走皮带启停按钮
、
机械臂抓取按钮
、
机械臂作业按钮
(
实现运送和移植
)、
紧急停车按钮等手动操作按钮
、
自动操作按钮
(
将行走皮带启停
、
机械臂抓取
、
机械臂作业等自动化
)
等，并显示导航位置信息；
[0009]所述框架单元
(4)
包括围板
(7)、
固定腿
(8)、
底质
(9)、
植生草毯
(10)、
预制海草物品，其中预制海草物品选自预制海草移植束
(11)
或预制海草种子播种组
(12)
等；所述直立的围板
(7)
围成四周封闭的框架，围板
(7)
上有可供机械臂
(2)
抓取的凹槽；围板
(7)
底端固定有多个固定腿
(8)
，固定腿下端为尖头设计，以便插入海床内进行固定；植生草毯
(10)
固定在框架底部上即采用植生草毯
(10)
封住底端，植生草毯
(10)
的上面为供海草生长的土质类的底质
(9)
，底质
(9)
上对应为待移植的预制海草物品；
[0010]行走皮带
(3)
配有其驱动机构
(
未显示
)
，所述行走皮带
(3)
的皮带表面预留插孔，插孔用于匹配固定腿
(8)
，皮带与凹槽内侧面之间具有空隙，使得所述的空隙能容纳固定腿
(8)
；框架单元
(4)
在行走皮带
(3)
传输时，所有固定腿
(8)
全部嵌入到皮带表面预留插孔内，或部分嵌入到皮带表面预留插孔内部分悬挂到皮带与凹槽内侧面的空隙内；
[0011]框架形状是长方形
、
矩形
、
圆形等各种形状，围板
(7)
高为
10
～
20cm
，材质可以是木质
、
钢质或塑料制品等；
[0012]固定腿
(8)
高5～
10cm
，可以与围板
(7)
一体制作，或与围板
(7)
独立制作后固定于
(7)
之上；
[0013]所述底质
(9)
厚度约3～
5cm
，由粘土和细沙按照体积比3：1的比例配置并根据需要添加适当营养物质，或者根据移植地原生海草床的底质特点配置；
[0014]所述植生草毯
(10)
，由植物纤维如秸秆
、
椰壳等纤维织成，具有一定韧性和抗拉强度，并具有高孔率，海草根系很容易穿过并在海床扎根；所述框架单元
(4)
，经过一定时期，如1年后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，包括作业船
(1)、
机械臂
(2)、
行走皮带
(3)、
框架单元
(4)、
船行驶驱动装置
(5)
，电控箱及操作面板
(6)
，机械臂
(2)、
行走皮带
(3)、
船行驶驱动装置
(5)、
电控箱及操作面板
(6)
均集成于作业船
(1)
之上，框架单元
(4)
根据需要叠螺成组后置于行走皮带
(3)
之上；作业船
(1)
的甲板上开有凹槽，行走皮带
(3)
即皮带传送装置设置在凹槽内；设置至少一对机械臂
(2)
，机械臂
(2)
通过直立的固定杆固定在作业船
(1)
的甲板上，机械臂
(2)
具有可伸缩的臂长，可以根据需要伸缩，能够实现从行走皮带
(3)
上抓取框架单元
(4)、
运送框架单元
(4)
到目的地海床
、
向下伸入到海床将框架单元
(4)
插入到海床实现移植的目的；电控箱及操作面板
(6)
中的电控箱分别与机械臂
(2)、
行走皮带
(3)
电连接，实现对机械臂
(2)、
行走皮带
(3)
的控制；所述框架单元
(4)
包括围板
(7)、
固定腿
(8)、
底质
(9)、
植生草毯
(10)、
预制海草物品；所述直立的围板
(7)
围成四周封闭的框架，围板
(7)
上有可供机械臂
(2)
抓取的凹槽；围板
(7)
底端固定有多个固定腿
(8)
，固定腿下端为尖头设计，以便插入海床内进行固定；植生草毯
(10)
固定在框架底部上即采用植生草毯
(10)
封住底端，植生草毯
(10)
的上面为供海草生长的土质类的底质
(9)
，底质
(9)
上对应为待移植的预制海草物品；电控箱及操作面板
(6)
为电控箱上匹配操作面板
。2.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，行走皮带
(3)
配有其驱动机构，所述行走皮带
(3)
的皮带表面预留插孔，插孔用于匹配固定腿
(8)
，皮带与凹槽内侧面之间具有空隙，使得所述的空隙能容纳固定腿
(8)
；框架单元
(4)
在行走皮带
(3)
传输时，所有固定腿
(8)
全部嵌入到皮带表面预留插孔内，或部分嵌入到皮带表面预留插孔内部分悬挂到皮带与凹槽内侧面的空隙内
。3.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，所述框架单元
(4)
的形状是长方形
、
矩形
、
圆形等各种形状，围板
(7)
高为
10
～
20cm
，材质是木质
、
钢质或塑料制品
。4.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，固定腿
(8)
高5～
10cm
，可以与围板
(7)
一体制作，或与围板
(7)
独立制作后与围板
(7)
固定一起
。5.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，所述底质
(9)
厚度为3～
5cm
，由粘土和细沙按照体积比3：1的比例配置并根据需要添加适当营养物质，或者根据移植地原生海草床的底质特点配置
。6.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，所述植生草毯
(10)
，由植物纤维织成
。7.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，在框架单元
(4)
在行走皮带
(3)
运输时，框架单元
(4)
叠螺成组，一组一组的运输
。8.
按照权利要求1所述的一种适用于海草床生态修复的作业船，其特征在于，操作面板上设置行走皮带启停按钮
、
机械臂抓取按钮
、
机械臂作业按钮
、
紧急停车按钮等手动操作按钮
、
自动操作按钮，并显示导航位置信息
。9.
利用权利要求1‑8任一项所述的述作业船进行海草床生态修复的作业方法，其特征在于，主要有三种方式，即移植海草束
、
播种海草种子
、
种苗培育移植；第一种方式：移植海草束，具体包括以下步骤：
第一步：预制海草移植束
(11)
：即从原生海草床或人工培育海草苗基地根据相关规范要求取得要移植的海草植株或海草苗，如果海草植株过高，适当修剪植株叶片，将要移植的海草植株或海草苗2～3株一组，绑缚后形成一个移植束；第二步：预制框架单元
(4)
：将适当数量的固定腿
(8)
以适当间隔固定在围板
(7)
的下沿或一体化制作后，将植生草毯
(10)
压实固定在围板
(7)
围成的框架底部，并在植生草毯
(10)
上淋洒海水，保持其湿润；然后将底质
(9)
平铺在框架之内
、
植生草毯
(10)
之上，平铺厚度约3～
5cm
；而后将移植束栽种在底质
(9)
内，栽种时，移植束的根部直达植生草毯
(10)
的表面，并淋洒海水，使整个框架单元保持湿润，移植株间距
20
～
25cm
；第三步：海上作业：将预制好的框架单元
(4)
叠螺成组放置于作...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰英，胥朝晖，安斌峰，高彦宁，付显利，张桢，刘正扬，巴玉鑫，王冰，
申请(专利权)人：中国船舶集团环境发展有限公司，
类型：发明
国别省市：