一种应用于升降式网箱的锚泊装置及其控制方法与流程

本发明涉及水产养殖锚泊，尤其涉及一种应用于升降式网箱的锚泊装置及其控制方法。

背景技术：

1、网箱是人类实现海上养殖并最终经略海洋的重要物质装备，网箱的整体安全是确保圈养经济水产品存活的重要前提。我国海域频发以台风为典型代表的极端恶劣天气，通常会引起大浪急流等恶劣海况，破坏性能量主要汇聚于水面的波浪，它不仅严重威胁传统水面漂浮网箱的整体安全，而且更是网箱中圈养生物致死的主因。当下海洋养殖所采用的深水网箱装备技术日新月异迅速发展，产业已经研发出多类安全性能更高可抵御超强台风的网箱装备，但是这些网箱装备在网箱内部圈养水产品的安全保活方面尚无有效措施。趋利避害是生物的本能，然而极端天气情况下，圈养生物因为高密度聚集于有限养殖水体中无法发挥自身本能，只能被迫与养殖装备一同抵御各类环境载荷，最终导致生物群体性损伤且最终死亡，造成严重的损失。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种应用于升降式网箱的锚泊装置及其控制方法。

2、为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面提供了一种应用于升降式网箱的锚泊装置，所述锚泊装置包括供绳装置：

4、所述供绳装置包括供绳机壳，所述供绳机壳内设置有第一横向安装杆，所述第一横向安装杆上安装有第一卷绳筒，所述第一卷绳筒的侧面固定有小带轮，所述小带轮的侧面固定有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮啮合于第二锥齿轮，所述第二锥齿轮安装于电机的输出轴上，所述电机固定与所述供绳机壳的侧壁；

5、所述供绳装置上开设有框架绳串联孔，通过水下框架绳贯穿连接多个供绳装置上的框架绳串联孔，以使得多个所述供绳装置被串联连接，每个所述供绳装置通过网箱系泊绳连接于升降式网箱上，且所述升降式网箱设置于所述水下框架绳的中央位置。

6、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，各个所述供绳装置的第一卷绳筒上连接有锚腿绳的一端，所述锚腿绳的另一端贯穿置于供绳机壳外部，且固定有海床系泊锚。

7、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述供绳机壳内设置有第二横向安装杆，所述第二横向安装杆上安装有第二卷绳筒，所述第二卷绳筒的侧面固定有大带轮，所述大带轮上套置有传动皮带。

8、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述传动皮带同时套置于小带轮，以使得所述小带轮能够通过传动皮带传递大带轮同步旋转运动，所述第二卷绳筒上连接有浮筒绳的一端，所述浮筒绳的另一端贯穿置于供绳机壳外部，并固定于浮筒底部。

9、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述供绳机壳内设置有第三横向安装杆，所述第三横向安装杆上安装有第三卷绳筒，所述第三卷绳筒上连接有所述网箱系泊绳的一端，所述网箱系泊绳的另一端贯穿置于所述供绳机壳外部，并设置有连接扣。

10、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第三卷绳筒的侧面固定安装有涡卷弹簧的一侧，所述涡卷弹簧另一侧固定于所述供绳机壳的内壁，所述涡卷弹簧上安装有转速传感器，所述第三卷绳筒的侧面设置有制动盘，所述供绳机壳的内壁上紧急制动装置。

11、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述紧急制动装置包括集成框架，所述集成框架中间通过第一转轴连接有制动杆，所述制动杆上安装有连杆的一端，所述连杆的另一端设置有圆环，所述圆环内安装有偏心圆盘，所述偏心圆盘中间的偏心通孔安装于第二转轴上，所述第二转轴设置于所述集成框架的中间，所述制动杆的前端设置有弧形制动槽，所述弧形制动槽位于所述制动盘的上方。

12、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述偏心圆盘的侧面设置有制动板，所述制动板上安装有电磁装置，所述集成框架内侧安装有相同的电磁装置，所述电磁装置包括保护壳，所述保护壳内设置有铁芯，所述铁芯的外围缠绕有电导线，所述电导线连接控制系统。

13、本发明另一方面提供了一种应用于升降式网箱的锚泊装置的控制方法，应用于任一项所述的一种应用于升降式网箱的锚泊装置，包括如下步骤：

14、获取升降式网箱的养殖需求，根据所述养殖需求提取出水产生物的养殖区域，基于所述水产生物的养殖区域在大数据网络中进行检索，得到水质点分布梯度表；

15、基于大数据网络获取水产养殖知识图谱，通过所述升降式网箱的养殖需求获取水产生物的生存特性，将所述生存特性导入水产养殖知识图谱中进行查找，得到水产生物的抗波浪能量系数；

16、根据所述水质点分布梯度表获取若干个水质点深度，引入余弦相似度算法计算每个所述水质点深度与抗波浪能量系数之间的余弦相似度，

17、判断所述余弦相似度是否大于预设余弦相似度，若大于，则提取大于预设余弦相似度的所有水质点深度，由小到大对所有水质点深度进行排序后提取出最大的水质点深度，得到最佳水质点深度值；

18、获取网箱系泊绳的最大长度值，并获取网箱系泊绳与升降式网箱处于平行式的实际长度值，结合所述最大长度值以及所述实际长度值在三角余弦公式中进行计算，得到升降式网箱的最大升降深度值；

19、若所述最大升降深度值低于所述最佳水质点深度值，则说明升降式网箱下降至网箱系泊绳可延伸的最大长度时仍然无法到达最佳水质点，计算所述最大升降深度值与最佳水质点深度值之间的偏差，得到偏差率，基于偏差率控制电机带动锚腿绳回缩，以使得升降式网箱的最大升降深度值可到达最佳水质点。

20、进一步的，本发明的一个较佳实施例中，还包括如下步骤：

21、获取转速传感器所检测到的当前转速值，计算所述当前转速与预设转速之间的差异，得到偏差阈值；

22、引入散列算法计算所述偏差阈值与预设偏差阈值之间散列值，判断所述散列值是否大于预设散列值；

23、若大于，则说明当前转速过快，基于散列值对电磁装置进行通电，以使得控制弧形制动槽向下摆动对制动盘进行紧急制动。

24、本发明的有益技术效果在于：

25、控制电机旋转，电机的输出轴通过第二锥齿轮使第一锥齿轮转动，第一锥齿轮转动时会使得小带轮驱动第一卷绳筒旋转，此时第一卷绳筒上的锚腿绳会被释放延伸，从而使供绳装置停留至水下框架绳的所需定深度,此时养殖人员便可驾驶渔船将每个供绳装置上的海床系泊锚逐一投放至相对应的最佳系泊点位，从而实现对多个供绳装置所围成的水下框架绳进行牢靠系泊效果，完成锚泊系统框架的搭建；在供绳装置延伸锚腿绳的过程中，电机通过第一锥齿轮和第二锥齿轮驱动小带轮转动，小带轮在传动皮带的连接下驱使大带轮旋转，使得第二卷绳筒上的浮筒绳会被逐渐释放伸出，并在浮筒的浮力作用下向海面延伸，进而便可使浮筒浮出水面，实现升降式网箱悬停于水面时供绳装置向下拉拽网箱系泊绳，确保升降式网箱上的网衣与网箱系泊绳保持安全距离，当网箱沉降到水面以下时可作为网箱在海域的范围标记点，同时为网箱提供足够的浮力，实现升降式网箱在水下的悬停作业，提高升降式网箱的升降安全性和可靠性，为养殖人员对升降式网箱的维护和更换工作提供精准定位。本发明能够稳定系泊升降式网箱，将网箱沉降至水下一定深度以规避破坏性能量。