海洋牧場魚類馴化設(shè)備的功能與結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、海洋牧場魚類馴化設(shè)備的功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)近年來隨著海洋生態(tài)環(huán)境的修復(fù)需要，在近海海域投放了大量魚種?；谏鲜雎曧?、燈光魚類馴化試驗(yàn)的結(jié)果，將黑鯛馴化的聲響頻率設(shè)定為350赫茲的單頻音，光源設(shè)定為500nm的綠色LED燈，馴化設(shè)備中的相關(guān)誘導(dǎo)信號均參照上述指標(biāo)和設(shè)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮到海洋牧場的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，綜合使用聲響、燈光、餌料等來實(shí)現(xiàn)對魚類的馴化，同時(shí)使設(shè)備的運(yùn)作完全處于自動(dòng)化環(huán)境中進(jìn)行無人值守的運(yùn)行，使用水下視頻監(jiān)控和無線通信技術(shù)對馴化設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和通信。海洋牧場魚類馴化設(shè)備的功能海洋牧場魚類馴化設(shè)備的功能主要包括餌料供給、信號

2、誘導(dǎo)、能源供應(yīng)、通信定位、環(huán)境檢測、浮體、監(jiān)控等。馴化設(shè)備的工作原理與機(jī)制如下：信息誘導(dǎo)系統(tǒng)提供諸如聲響、光源等誘導(dǎo)性因子，餌料供給系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供魚群所需的信息素餌料，控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)信號誘導(dǎo)系統(tǒng)與餌料供應(yīng)系統(tǒng)的工作匹配與邏輯控制，根據(jù)條件反射的原理持續(xù)不斷地對魚類行為和生活習(xí)性進(jìn)行馴化，從而使魚群對信號誘導(dǎo)和餌料保存一個(gè)長期的記憶，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對魚群行為的控制，能源供應(yīng)系統(tǒng)為設(shè)備運(yùn)行提供電力能源支持，監(jiān)控系統(tǒng)通過水下攝像實(shí)現(xiàn)對整個(gè)馴化過程和效果的記錄與監(jiān)控，同時(shí)該馴化設(shè)備可以作為一個(gè)獨(dú)立的海洋平臺，搭載各種傳感器和監(jiān)控設(shè)備，并通過通信

3、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像和信息的全過程監(jiān)控與反饋。海洋牧場魚類馴化設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)浮體的設(shè)計(jì)。浮體是海洋牧場魚類馴化設(shè)備的載體，對于設(shè)備的安全性和可靠性具有重要影響，在型式上以海洋浮標(biāo)為基本參照物，經(jīng)過對比各種型式的浮體優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定盤型浮體作為海洋牧場魚類馴化設(shè)備的載體，在進(jìn)行浮體樣機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮其直徑、吃水、方形、型深等參數(shù)以及海浪、海流等因素的影響，精確計(jì)算好浮體的重量、重心、浮心坐標(biāo)、固有周期等重要數(shù)值，在浮體的加工與制作過程中要掌握好相關(guān)材料的選取和工藝的抉擇，確保浮體的安全性和可靠性。餌料供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。餌料供應(yīng)系統(tǒng)主要包括二

4、了倉和餌料輸送機(jī)構(gòu)，餌料倉儲存和供給餌料，餌料倉設(shè)計(jì)時(shí)需要確保餌料供應(yīng)的流暢，避免結(jié)拱，考慮到浮體的結(jié)構(gòu)和空間，為了最大程度上增加料倉的體積容量，同時(shí)也為了后續(xù)的加工制造的便利，餌料倉采用中出卸料斗型式，餌料倉的設(shè)計(jì)與容積要經(jīng)過精確的計(jì)算，餌料倉的加工選材采用不銹鋼和鋁合金的材質(zhì)，焊接工藝上選擇使用氬弧焊。餌料輸送機(jī)采用螺旋輸送式，其輸送方式可以分為水平輸送和螺旋輸送兩種方式，在設(shè)計(jì)餌料輸送機(jī)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的參數(shù)包括輸送量、轉(zhuǎn)速、螺旋葉片直徑、螺旋軸直徑以及螺距等，在二維及三維建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行螺旋輸送機(jī)構(gòu)的加工，選材上使用304不

5、銹鋼?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)。海洋牧場中魚類的馴化時(shí)間和次數(shù)在每天的分布是固定均勻的，所以使用可編程多路定時(shí)器和可控開關(guān)進(jìn)行邏輯控制，定時(shí)開啟馴化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信號誘導(dǎo)系統(tǒng)和餌料供給系統(tǒng)之間的邏輯控制，經(jīng)過市場比較和選擇最終采用KG316微型芯片時(shí)控開關(guān)和JSPD-144可編程多路定時(shí)器。根據(jù)黑鯛的馴化設(shè)計(jì)，通過微型芯片時(shí)控開關(guān)（KG316）實(shí)現(xiàn)對JSPD-144的電源輸入進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對定時(shí)器工作時(shí)間的控制。攝像系統(tǒng)首先進(jìn)入工作狀態(tài)，將其接入到定時(shí)器的OUT1接口，在定時(shí)器開啟時(shí)其就進(jìn)入工作狀態(tài)，定時(shí)器工作1分鐘后信號誘導(dǎo)系統(tǒng)開始播放聲

6、響和打開光源，定時(shí)器工作2分鐘后餌料供給系統(tǒng)開始向魚群喂餌。通過設(shè)定馴化設(shè)備可以按照系統(tǒng)控制自動(dòng)地完成無人守值情況下的魚類馴化工作。另外可以根據(jù)實(shí)踐需要或經(jīng)驗(yàn)來對該系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)不斷地優(yōu)化升級。防沉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。防沉系統(tǒng)是為了提高馴化設(shè)備的安全性，在馴化設(shè)備完全沒入水中后仍然能夠自主浮出水面，目前比較常見的防沉系統(tǒng)有兩種類型，一是艙體式防沉系統(tǒng)，二是填充式防沉系統(tǒng)，這兩種類型都有其優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過各種因素的綜合考慮，選擇填充式防沉系統(tǒng)作為魚類馴化設(shè)備的防沉系統(tǒng)。防沉系統(tǒng)的加工和測試是防沉系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照防沉系統(tǒng)的加工工

7、序進(jìn)行加工制作。水下監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。水下監(jiān)控系統(tǒng)包括X絡(luò)攝像機(jī)、玻璃罩、箱體、蓄電池、螺桿、撐片等。箱體中防止蓄電池、攝像機(jī)及其他固定元器件，玻璃罩放置在箱體的上面，玻璃罩與箱體之間放置橡膠墊片，同時(shí)使用法蘭對之進(jìn)行密封處理，X絡(luò)攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)左右350度、上下90度旋轉(zhuǎn)，從而可以大范圍、立體化地對周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。水下攝像系統(tǒng)可以在局域X和3G等兩種不同的X絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行工作，其供電模塊有兩種充電方式，一是可取回式220V充電，二是固定式太陽能充電，從而滿足了不同環(huán)境和要求下的攝像監(jiān)控。通信定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。海洋牧場魚類馴化設(shè)備不僅

8、可以用來實(shí)現(xiàn)魚類的馴化，而且還可以作為一個(gè)航洋設(shè)備平臺，搭載檢測海洋環(huán)境的傳感器、氣象監(jiān)測設(shè)備等，因此需要通信定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)圖像檢測信息的反饋與傳輸。魚類馴化設(shè)備使用錨繩索進(jìn)行固定，同時(shí)需要考慮到一旦錨繩索斷裂后設(shè)備被沖走后仍然可以找回，就需要