一种自航自升式海水养殖船及其操作方法

技术领域

本发明涉及海洋工程装备设计领域，尤其涉及一种自航自升式海水养殖船及其操作方法，可以实现不同鱼类的分类养殖以及养殖网箱的自主迁移。

背景技术

随着经济的发展和人民生活水平的提高,对水产品的需求量也越来越大,而我国海洋捕捞业产能已达上限，尽快发展高度水产养殖成为解决此问题的重要途径。相比近岸水产养殖业，深水养殖环境污染小，鱼类存活率高、生长快、品质好，但是深水作业环境差，成本高，技术更加复杂。

目前深水养殖方式主要包括浮式网箱、升降式网箱以及其他的可移动网箱等，另外还有养殖平台和养殖工船。然而以上网箱都无法同时满足养殖技术行业的基本需求，包括（1）养殖人员中长期工作环境舒适；（2）抗风浪能力良好；（3）操作简单；（4）托运或移航方便；（5）安装容易；（6）分类养殖等。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种可自航自升的海水养殖船。该养殖船在养殖条件下利用桩腿支撑在海面上方，避免波流的直接作用，故船体稳定，配置光伏发电装置，可以提供为基本的电能需求，为养殖人员提供了良好舒适的中长期工作环境。船体中间设有若干开口，每个开口内又设有一组网箱桁架，每组网箱桁架下按需求安装若干独立网箱。船体通过网箱升降装置实现桁架与网箱的升降，改变网箱水深。养殖船在突发的恶劣海况下或者有其他移航需求时，可将船体下放至海面，利用推进、转向系统实现移航。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自航自升式海水养殖船，其特征在于，包括船体、桩腿、船体升降系统和网箱系统，所述的船体通过船体升降系统与桩腿连接，船体艉部设有推进与转向系统，船体呈环状构型，中间部分设有多个网箱系统；所述船体前后分别对称设有两条桩腿，共四条，船体就位时，通过升降系统下放桩腿入泥并将船体撑起，移航时通过升降系统下放船体并将桩腿拔起，通过推进与转向系统实现移航。

进一步的，所述桩腿的两侧对称焊接两根齿条，齿条分别与上、中、下三个齿轮啮合，齿轮通过电动机与减速装置驱动，实现船体与桩腿的相对升降。

进一步的，所述推进与转向系统设置在船体艉部，在漂浮状态下实现船体的进退与转向。

进一步的，所述船体设有生活休闲区，保证养殖技术人员生活舒适度，并可以提供旅游休闲功能；船体铺设光伏发电装置，满足船体养殖作业的能耗需求。

进一步的，所述网箱系统包括网架、网箱、网坠以及网箱升降系统，所述网架为长方形，长方形四角处设有主竖梁，长方形边的中点处设有辅竖梁，共八根竖梁，所述网架沿船体长度方向布置，数量为多组，在网架底端连接网箱，网箱底端设有环形网坠，实现分类养殖，所述网架的四根主竖梁分别通过一套独立的网箱升降系统与船体相连，并实现该网架和网箱的升降，

进一步的，网箱升降系统中主竖梁两侧对称焊接两根齿条，每根齿条分别与一个齿轮啮合，齿轮通过第二电动机与减速装置驱动，实现网箱相对船体的升降。

进一步的，所述网箱升降系统的齿轮的下方设有紧锁楔块与齿条啮合，实现网架的固定，每个紧锁楔块分别由两组垂直升降机和两组水平螺旋升降机驱动。

进一步的，一种自航自升式海水养殖船的操作方法，步骤如下：

S1：通过船体自带的推进与转向系统自航至目的海域；

S2：利用船体升降系统将桩腿下放至海床，然后将船体举升至海面上方的一定高度；

S3：利用网箱升降系统将网架下放，直至网箱到达水中目标深度；

S4：在多个网箱中分别放置同类或不同类的鱼进行养殖，养殖工作人员在舒适的工作生活环境中实行良好的看护；

S5：鱼类养殖达标后，利用网箱升降系统将网箱收至浅层水面处，使鱼群密度增大，采用吸鱼泵将鱼收到鱼舱中；

S6：利用网箱升降系统将网架完全收回，利用船体升降系统将船体下放至水面，然后将桩腿拔起至完全收回的状态；

S7：船体利用自带的推进与转向系统自航回港或下一作业位置；

S8：对于突发的极端海况，利用网箱升降系统将网箱收起，仅留鱼类正常存活的容积，利用船体升降系统将船体下方至水面，自航至岸边或其他安全海域，依次插桩、升船、下放网箱，进行暂养，极端海况结束后，返回原位置进行正常养殖。

本发明的有益效果是：1、在养殖状态下利用桩腿将船体支撑在水面上方一定高度，减小船体腐蚀，避免波流荷载的直接作用，降低船体晃动，提高养殖人员的作业舒适度，船体上布置光伏发电装置，提供作业和人员生活的能量需求。

2、在收起桩腿后，船体漂浮在水面上，通过自身推进与转向系统实现自航，可以躲避台风和改变养殖作业地点，大大改善当前养殖网箱可移动性差的缺点。

3、船体通过网架与网箱连接，养殖状态下网箱位于水面下一定深度，避免网箱在水面处承受巨大的波浪力作用，减小网箱系统的晃动。

4、根据船体大小排布若干网箱，可以实现不同鱼类的分类养殖，每个网箱设置独立的升降系统，根据鱼类生活习性、水温变化及海况，调节网箱深度，提高养殖效益。

附图说明

图1为本发明自航自升式海水养殖船的整体结构示意图。

图2位本发明自航自升式海水殖船的甲板布置示意图。

图3为本发明自航自升式海水养殖船的船体升降系统示意图。

图4为本发明自航自升式海水养殖船的网箱升降系统示意图。

其中：1-船体，2-桩腿，3-推进与转向系统，4-船体升降系统，401-桩腿齿条，402-桩腿齿轮，403-电动机与减速装置5-光伏发电装置，6-休闲生活区，7-网箱系统，8-网架，801-主竖梁，802-辅竖梁，9-网箱，10-网坠，11-网箱升降系统，1101-网架齿条，1102-网架齿轮，1103-第二电动机与减速装置，1104-紧锁楔块，1105-垂直升降机，1106-水平升降机。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。给予本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创新性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照附图1所示的一种自航自升式海水养殖船，包括船体1、桩腿2和网箱系统7，所述船体1通过船体升降系统4与桩腿2连接，船体艉部设有推进与转向系统3，船体1中间设有两个网箱开口，呈双环状构型，每个开口处设有一套网箱系统7，所述船体的四个角落分别设有一个桩腿开口，桩腿2从中穿过，桩腿2通过船体升降系统4与船体1实现连接与相对升降。

所述养殖船就位时，船体1处于漂浮状态，通过船体升降系统4下放桩腿2入泥，并利用桩腿2将船体1撑起；移航时，船体悬空，通过船体升降系统4下放船体1至漂浮状态，进而将桩腿2拔起，通过推进与转向系统3实现移航。

如图3所示，所述桩腿2的两侧对称焊接两根齿条401，每侧的齿条401分别与上、中、下三个齿轮402啮合，齿轮402通过电动机与减速装置403驱动，通过齿轮402与齿条401与齿轮402的相对位移，实现船体1与桩腿2的相对升降。

所述推进与转向系统3设置在船体艉部，包括两组吊舱推进器，在漂浮状态下实现船体的进退与转向。

如图1及图2所示，所述船体1的设有生活休闲区6，分前、中、后三个区域，设有垂钓区和茶牌区，保证养殖技术人员生活舒适度，并可以提供旅游、休闲功能；在船体1前、后两端的两侧，铺设光伏发电装置5，满足养殖船作业的正常能耗需求。

所述网箱系统7包括网架8、网箱9、网坠10以及网箱升降系统11。

所述网架8为长方形构型，长方形四角处设有主竖梁801，长方形边的中点处设有辅竖梁802，共八根竖梁。

所述网架8沿船体1长度方向分两组布置，在网架底端连接网箱9，网箱9底端设有环形网坠10，两组网箱系统7可以实现鱼类的分类养殖。

如图4所示所述船体1在网架8四根主竖梁801的位置，设有网箱升降系统11，通过网箱升降系统11可以实现该网架8和网箱9的升降，主竖梁801两侧对称焊接两根齿条1101，在对称的位置与齿轮1102啮合，齿轮1102通过第二电动机与减速装置1103驱动，通过齿轮与齿条的相对位置，实现网架8和网箱9相对船体1的升降。

所述网箱升降系统的齿轮1101下方设的紧锁楔块1104与齿条1101啮合，每个紧锁楔块1104分别由两组垂直升降机1105和两组水平螺旋升降机1106驱动，在养殖船升船完成后，通过垂直升降机1105调节紧锁楔块1104的垂向位置，使紧缩楔块1104与齿条1101完美啮合，然后通过水平升降机1106使紧锁楔块1104顶住齿条1101，实现网架8的固定。

一种自航自升式海水养殖船的操作方法，步骤如下：

S1：通过养殖船自身配备的推进与转向系统3自航至目的海域；

S2：此时船体1处于漂浮状态，利用船体升降系统4的电动机与减速装置403驱动齿轮402转动，带动桩腿2向下移动，将桩腿2下放至海床，待四条桩腿着床，继续驱动齿轮402，将船体1举升至海面上方的一定高度；

S3：此时船体处于升起状态，利用网箱升降系统11的第二电动机与减速装置1103驱动齿轮1102转动，将网架8下放，直至网箱9到达水中目标深度；依次利用垂直升降机1105和水平升降机1106调节紧锁楔块1104的竖向与水平位置，保证紧锁楔块与网架齿条的紧密贴合。

S4：此时网箱具备养殖条件，在两个网箱9中分别放置同类或不同类的鱼进行养殖，养殖工作人员在实行养殖看护时，可享受生活休闲区6舒适环境。

S5：鱼类养殖达标后，利用网箱升降系统11将网箱）收至浅层水面处，使鱼群密度增大，采用吸鱼泵将鱼收到鱼舱中；

S6：本周期的养殖作业结束，放松紧锁楔块1104，利用网箱升降系统11将网架8完全收回，利用船体升降系统4将船体1下放至水面，然后将桩腿2拔起至完全收回的状态；

S7：养殖船通过自身配备的推进与转向系统3自航回港或至下一作业位置；

S8：对于突发的极端海况，利用网箱升降系统11将网箱9收起，仅留鱼类正常存活的容积，利用船体升降系统4将船体1下方至水面，自航至岸边或其他安全海域，依次插桩、升船、下放网箱，进行暂养，极端海况结束后，返回原位置继续正常养殖。