专利名称：活水生动物运输系统和方法活水生动物运输系统和方法发明领域本发明涉及一种活水生动物运输系统和方法。对于活水生动物，尤其是用于人类消费和养殖的活水生动物，存在着重要的世界范围内的市场。一种运输水生动物的方法是将它们放在装有水的水箱或容器内运输。这些水箱通常是密封的，以防止水和水生动物的丢失，并且可以配备有一个或多个挡板来控制由于在其中运输该水箱的车辆的运动而产生的水流。可以通过包括公路、铁路、海洋和航空在内的所有手段来运输水箱。可以通过各种措施来降低活水生动物的死亡率，例如将运输时间缩短至最低限度(即，使用最快的运输方式)以及监测和/或控制水质。发明概沭本发明的一个方面提供了一种活水生动物运输系统，该系统包括一个具有一个第一隔室的容器，该第一隔室能够容纳一定体积的水和一个或多个水生动物；一个氧气供应系统，能够将氧气输送到容纳在该第一隔室的水中；并且一个控制系统，该控制系统控制该氧气供应系统，从而以需要将水中的溶解氧浓度保持在一个可选范围之内的速率将氧气输送到该第一隔室的水中。 该控制系统可以包括至少一个溶解氧传感器，该控制系统被进一步安排成接收来自代表溶解氧浓度的该至少一个传感器的信号以及以一种依赖于该信号的方式控制来自该氧气供应系统的氧气的输送，从而将水中的溶解氧浓度保持在一个选择范围之内。 该水生动物运输系统可以包括一个在该控制系统的控制之下的阀门，用来控制氧气从该氧气供应系统到水中的输送。在一个实施方案中，该氧气供应系统包括一个容纳一定体积的一种气体的器皿，该气体包含氧气或由其组成。在这个实施方案中，该阀门控制气体从该器皿到水中的释放。此外，该氧气供应系统可以包括一个氧扩散器，该氧扩散器被布置在该第一隔室中并且与该器皿结合，其中气体经由该扩散器从该器皿进入水中。在一个替代实施方案中，该氧气供应系统包括一个氧气选择性膜，该氧气选择性膜能够将氧气从一种包含氧气或由其组成的气体中转移到容纳在该第一隔室中的水中。在这个实施方案中，该氧气供应系统包括一个外壳，该外壳具有一个第一进水口和一个第一出水口，使该第一隔室中的水能够流过该第一外壳并返回到该第一隔室；以及，气体可以穿过它进入该外壳中的一个第一进气口。另外，在这个实施方案中，该控制系统能够控制以下之一或两者穿过该第一外壳的水流；以及穿过该第一外壳的气流，从而调节在该第一隔室中的水中的溶解氧浓度。在任一实施方案中，该水生动物运输系统可以包括一个二氧化碳汽提塔，该二氧化碳汽提塔能够汽提容纳在该第一隔室的水中的二氧化碳。该二氧化碳汽提塔可以被安排成将汽提的二氧化碳排放到该第一隔室外面的一个位置。该二氧化碳汽提塔可以包括一个汽提塔进水口和一个汽提塔出水口，使该第一隔室中的水能够流过该二氧化碳汽提塔并且返回到该第一隔室。该二氧化碳汽提塔可以包括一个汽提塔进气口，以及一个排气到该第一隔室外面的一个位置的汽提塔出气口，其中一种穿过该汽提塔进气口进入的气体能够流过该二氧化碳汽提塔并且吹扫穿过该汽提塔出气口的由该二氧化碳汽提塔从水中汽提的二氧化碳。该水生动物运输系统可以包括一个水泵，该水泵被安排成将容纳在该第一隔室中的水泵送到该汽提塔进水口。该水生动物运输系统可以包括一个能够将空气输送到该汽 提塔进气口的空气输送系统。在一个实施方案中，该空气输送系统可以包括一个空气泵，该空气泵被安排成将源自该第一隔室外面的空气泵送到该汽提塔进气口。在一个替代方案中，该空气输送系统可以包括一个压缩空气缸和一个导管，该导管在该压缩空气缸与该汽提塔进气口之间提供流体连通。在一个实施方案中，当该氧气供应系统包括该氧气选择性膜时，该空气输送系统也被安排成当该气体包含氧气或由其组成时将空气供应到该氧气供应系统。在这样一个实施方案中，该控制系统可以能够单独地控制从该空气输送系统到该氧气供应系统和该二氧化碳汽提塔的空气的输送。在相同的或一个替代实施方案中，该水泵可以也被安排成供应水到该氧气供应系统。在一个实施方案中，该控制系统能够单独地控制从该水泵到该氧气供应系统和该二氧化碳汽提塔的水的输送。该控制系统可以能够监测泵送到该进水口和进气口的空气和水的压力。该控制系统可以能够控制该水泵和空气泵，以保持在该进气口的空气的压力不超过在该进水口的水的压力。该水生动物运输系统可以包括一个pH传感器，该pH传感器能够感测容纳在该第一隔室中的水的pH。该控制系统可以被安排成接收来自指示该pH的pH传感器的信号。该控制传感器可以使用PH的水平，作为在该第一隔室中的水中的溶解二氧化碳浓度的指示。该水生动物运输系统可以包括一个能够向该控制系统提供操作电源的电源供应，该电源组被布置在该第一隔室内部。该控制系统可以被布置在第一隔室内部。该容器可以包括一个第二隔室，其中该氧气供应系统被布置在该第二隔室中。该水泵和该空气泵可以被布置在第一隔室内部。本发明的一个第二方面提供了一种运输活水生海洋动物的方法，该方法包括将活水生海洋动物放置在一个基本上不漏水的容器中的水中；并且，控制氧气供应，从而以需要将水中的溶解氧浓度保持在一个可选范围之内的速率将氧气输送到水中。该方法可以包括从水中汽提二氧化碳。而且,该方法可以包括使用一种二氧化碳选择性月吴。该方法可以包括使用一种氧气选择性膜作为该氧气供应系统的一个部件来将氧气输送到水中。附图简要说明现在将参考以下附图来描述本发明的实施方案，其中图1是一个活水生动物运输系统的第一实施方案的图示；并且，图2是一个活水生动物运输系统的第二实施方案的图示。优选实施方案的详细i兑明·从广义上讲,根据本发明的一个活水生动物运输系统的一个实施方案包括容器，该容器能够容纳一定体积的水和一个或多个活水生动物，并且氧气以需要将水中的溶解氧浓度保持在一个可选范围之内的速率被输送到其中。该系统可以因此包括供应氧气，例如一个氧气瓶，或一种氧气选择性膜，各自都能够将氧气输送到在容器中的水中，以及一个控制系统，该控制系统控制氧气供应以需要的速率输送氧气。一个或多个溶解氧传感器提供代表水中的溶解氧浓度的信号,然后该水中的溶解氧浓度被用来控制氧气的供应。还将一个二氧化碳气提塔结合在该系统中来汽提来自容纳在该容器中的水中的二氧化碳。还结合一个另外的传感器来提供指示水中的二氧化碳的水平的信号。该传感器可以例如是一个PH探针。在这方面，在水的PH和溶解二氧化碳之间的关系已知的地方，pH测量可以被用来提供溶解二氧化碳水平的指示。来自容器的水连同气流(例如空气)穿过该CO2汽提塔。由CO2汽提塔从水流中除去的CO2随后被该气流从该汽提塔除去。特别地参考图1，一个活水生动物运输系统10的第一实施方案，包括具有一个第一隔室14的容器12，该第一隔室能够容纳一定体积的水和一个或多个活水生动物(例如，鱼)16。在这个实施方案中的一个氧气供应系统17包括一个氧气罐或瓶18 个软管20 ；以及，一个由该软管20连接到该氧气瓶18上的氧扩散器22。该氧气罐或瓶18含有一定体积的气体，该气体包含氧气或由其组成。因此在一个实例中，氧气瓶18可以含有压缩氧气。氧气供应系统17能够将氧气输送到容纳在第一隔室14的水中。一个控制系统24控制氧气供应系统17以及尤其是从氧气瓶18到容纳在第一隔室14内的水中的氧气供应，以将水中的溶解氧浓度保持在一个可选范围之内。需要实现一个特定的溶解氧浓度范围的氧气流速可以变化，这取决于水生动物16的类型、容器12内的水的体积、在水中的水生动物的密度、以及水温。系统10还包括一个能够从容纳在隔室14的水中汽提二氧化碳的二氧化碳汽提塔26。水泵28通过通过二氧化碳汽提塔26泵送容纳在隔室14内的水。然后这种水被返回到隔室14。还提供了一个空气泵30来提供通过该二氧化碳汽提塔26的空气并且将从水中汽提的二氧化碳从该汽提塔26吹扫到容器12外面的一个位置。在本实施方案中，容器12被配置并且安排成使活水生动物能够经由飞机运输。然而，如将在以下更详细地解释，在替代实施方案中可以使用不同形式的用于其他类型运输的道路运输的容器12。更详细地看系统10，容器12包括第一隔室14和一个第二隔室32。隔室14和32被一个可移除的并且可密封的隔板或内盖34分开。容器12被配置成使得当内盖34适当地固定在容器12中时形成一个液体密封，从而防止该第一隔室14中任何水的逸出。内盖34内形成了各种密封开口以使能够形成导管和软管(例如软管20以及进气软管36和二氧化碳排气软管38)的通道。在内盖34与一个可拆卸外盖40之间形成第二隔室32。外盖40配备有一个或多个通风口 42。在这个具体的实施方案中，氧气瓶18被收容在内盖34与外盖40之间的第二隔室32之内。可以使用一个或多个支架或夹具(未显示)来将氧气瓶18固定在容器12的壁上或壁之间。控制系统24包括一个微控制器或处理器，以及许多传感器，包括，但不限于，一个溶解氧浓度传感器44、一个溶解二氧化碳水平传感器46、提供指示汽提塔26内的气压信号的气压传感器48、以及提供指示汽提塔26内的水压信号的水压传感器50。还提供了一个水温传感器52。传感器44、46、48、50和52各自向控制系统24的处理器提供信号。二氧化碳传感器46可以是一个直接测量或提供指示水中的溶解二氧化碳水平的 信号的传感器，可替代地可以呈PH传感器的形式。在这个方面，测试已经指示了在pH与溶解二氧化碳浓度之间的关系。因此，通过了解这个关系，pH的测量可以提供相应的二氧化碳浓度的测量。通过对从氧气瓶18到隔室14内的水的气体输送速率的适当控制，控制系统24能够控制隔室14内水的质量和特征。另外，如以下进一步解释的，依据来自传感器48和50的气压和水压信号，通过对水泵28和空气泵30施加适当控制，也可以操作控制系统24来控制溶解二氧化碳的水平。—个阀门，例如一个氧气电磁阀54控制从氧气瓶18穿过导管20到扩散器22的氧气的释放。阀门54和控制系统24结合并且被控制系统24控制。取决于预定的所希望的水中溶解氧浓度的范围，以及来自溶解氧浓度传感器44的读数，控制系统24将操作阀门54来调节从氧气瓶18到隔室14内的水中的氧气输送。在系统10被用于水生动物的航空运输的情况下，为了安全起见，应当通过将电磁阀54和控制系统24布置在隔室14中的水的下方而与氧气瓶18分开。在这个实施方案中的汽提塔26包括一个膜，该膜不透水，但是对二氧化碳有高度选择性。该膜被布置在汽提塔26的外壳5之内。外壳56还包括一个入水口 58、出水口 60、进气口 62、以及出气口 64。水泵28经由一个预滤器66和导管68与入水口 58结合。气泵30经由导管69与进气口 62结合，而出气口 64经由排气软管38排气到大气中，即在容器12外面的一个位置。通过空气泵30经由空气软管36从环境大气中吸入新鲜空气并且随后将其经由导管69泵送到汽提塔26。水泵28使水从隔室14通过汽提塔26循环，使得水经由出口 60返回到第一隔室14。当水流过汽提塔26时，二氧化碳通过该膜被释放。释放的二氧化碳通过操作泵30产生的气流而被从汽提塔26中吹扫。控制系统24中的处理器接收指示来自传感器46的溶解二氧化碳的浓度或水平的信号。这个信息可以被处理器使用，同样用来控制水泵28和空气泵30以调节CO2汽提塔26内的水压和气压，从而将溶解二氧化碳的浓度保持在阈值水平以下。具体地说，该处理器可以操作控制水泵28和气泵30以确保二氧化碳汽提塔26内的气压不超过该二氧化碳汽提塔内的水压。进一步设想了控制系统24以及特别是该处理器将监测并记录感测的条件/特征以使随后的下载和数据分析能够进行。可以提供任何类型的常规连接端口，例如一个通用串行总线(USB)，或一个以太网接口，以允许控制系统24的处理器与PC连接来促进数据和控制输入的传递。例如，在使用系统10运输活水生动物之前，可以将PC与控制系统24的处理器连接，以便针对将要运输的动物16下载需要的溶解氧浓度。还可以将数据下载到与二氧化碳的阈值水平相关的控制系统24的处理器。相反地，在运输动物16之后，由该处理器记录的数据，例如溶解氧和二氧化碳浓度、气压、水压、以及温度可以被传递到PC。实际上，通过提供或者一个可接近容器12的外部表面的连接插口，或者经由使用一个无线连接，这种数据可以在动物16运输期间在PC/笔记本电脑与控制系统24的处理器之间被传递。由一个电源组70为控制系统24、水泵28、空气泵30、以及阀门54提供操作电源。该电源组可以包括一个或多个密封电池组。当提供所述两个电池组时，在另一个被耗尽的情况下，一个可以作为备用。系统10的使用可以以一种被认为将要实现以下各项中的至少一项的方式使水生动物16的运输能够进行降低死亡率；增加每升水可以运输的动物16的密度；通过减小需要的氧气瓶18的尺寸来降低系统10的重量；以及由于调节氧气输送而降低需要的氧气体 积。基于正在被运输的动物种类，系统10还使水质能够最优化。在一个操作方案中，可以操作系统10以及特别是控制系统24将溶解氧浓度保持在它的饱和的100%与200%之间的范围内。取决于氧扩散器22的类型和效率，这一溶解氧浓度可能需要来自氧气瓶18的每分钟1-3升的氧气流速。此外，控制系统24可以被编程，以便通过操作水泵28来改变通过汽提塔26的流速将溶解二氧化碳浓度保持在一个阈值水平以下。安全的二氧化碳浓度阈值水平取决于动物16的种类。图2展示了水生动物运输系统IOa的一个第二实施方案。在图2中在功能或操作方面具有与图1的系统10的第一实施方案相同或相似的特征用相同的参考号表不。在系统10与IOa之间的实质性差异在于它们的氧气供应系统、以及控制系统的相关方面。在系统IOa中，一个氧气供应系统17a包括一个氧气选择性膜，该氧气选择性膜能够将氧气从一种包含氧气或由其组成的气体(例如空气)中转移到容纳在该第一隔室的水中。该氧气选择性膜被布置在位于第一隔室14中的一个外壳76内。外壳76具有一个进水口 78和一个出水口 80，能够使该第一隔室中的水流过外壳76并且返回到第一隔室14。另外，外壳76具有一个进气口 82以及一个出气口 84，来自第一隔室外面的空气可以通过该进气口流入到外壳中，该出气口允许空气从外壳76排气。在这个实施方案中，被泵送的水经由泵28通过外壳76。一个导管86从导管68分出，到达入口 78。阀门Vl和V2分别置于导管68和86中。这些阀门可以由控制系统24单独地控制。对阀门Vl的控制提供了一定程度的从水中除去的二氧化碳的量的控制。对阀门V2的控制提供了一定程度的水中溶解氧浓度的控制。空气经由空气泵30供应给外壳76。一个导管88从导管69分出，到达进气口 82。阀门V3和V4分别置于导管69和88中。这些阀门可以由控制系统24单独地控制。对阀门V3的控制提供了第二个程度的从水中除去二氧化碳的控制。对阀门V4的控制提供了第二个程度的水中溶解氧浓度的控制。在图2的系统IOa中，控制系统24包括一个用于提供指不外壳76内的气压的信号的气压传感器90、以及用于提供指示外壳76内的水压的信号的水压传感器92。来自这些传感器的信号被控制系统24用来控制阀门V2和V4，使能够控制水中的溶解氧浓度水平。应当理解的是，在这个实施方案中，提供氧气供应系统17b作为氧气选择性膜避免了第一实施方案的氧气罐或瓶以及扩散器的需要。借助该膜的活动提供氧气，该膜允许氧气穿过其中进入到流过外壳76的水中。在所有其他方面，系统10以与系统10相同的方式运行。既然已经详细说明本发明的一个实施方案，对于相关领域的技术人员而言将清楚的是，可以做出许多不脱离基本发明构思的修改和变化。例如，在替代实施方案中，控制系统24的一个或多个、二氧化碳汽提塔26、水泵28、空气泵30以及电源组70可以被定位在隔室14的外面。在这样的情况下，这些设备的零件可以被定位在第二隔室32的外面，该隔室具有适当的导管和/或仅仅在一个盖34中穿过的线缆。然而，当系统10用于航空运输时，常常安全需要的是，将电源组70和氧气瓶18分开，而且将电源组70布置包含在第一隔室14中的水中。在一个参考图2所示的系统IOa的第二实施方案的进一步的变化中，每一
个氧气供应系统17a (结合有氧气选择性膜);以及，二氧化碳汽提塔26，可以配备有对应的水泵和气泵；从而消除了阀门V1、V2、V3和V4的需要。在这个变化中，控制器24独立控制各个水泵和空气泵，从而分开地调节到达氧气供应系统17a和二氧化碳汽提塔26的每一者的气流和水流。在又另一个变化中，可以结合一个压缩空气(或其他气体)缸来提供通过二氧化碳汽提塔的气体来源，以吹扫来自汽提塔26的二氧化碳。在这个变化中，压缩空气/气体缸被用来代替空气泵30，至少为了带有由控制器24控制的阀门的汽提塔26的目的，该控制器被用来调节通过该汽提塔的气流。实际上，如果压缩空气也被用作氧气来源，那么空气泵30可以被完全省却并且压缩空气缸用于结合该氧气选择性膜的氧气供应系统以及该二氧化碳汽提塔两者。实际上，来自该氧气选择性膜的排气可以被用作吹扫来自汽提塔26的二氧化碳的气体。对于本领域的技术人员将是显而易见的所有这样的修改和变化及其他被认为是在本发明的范围之内，本发明的性质将由以上说明书和所附的权利要求书决定。


一种活水生动物运输系统10包括容纳有一定体积水的容器12和一个或多个活水生动物16。一种氧气是输送系统17和控制系统24协作以需要将水中的溶解氧浓度保持在一个可选范围之内的速率输送氧气。该氧气输送系统17可以包括一个氧气瓶，或者一个氧气选择性膜。一个或多个溶解氧传感器44提供代表水中溶解氧浓度的信号，然后该水中溶解氧浓度被用来控制氧气的供应。一种二氧化碳气提塔26除去容纳在容器12中的水中的二氧化碳。一个传感器46提供指示水中的二氧化碳的水平的信号。该传感器可以例如是一个pH探针。