专利名称：深海网箱的自动沉降系统的制作方法我国的海洋能资源非常丰富，海岛及周边拥有丰富的可再生海洋能资源，如潮流能和波浪能等。潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动时形成的动能，集中在岸边、岛屿之间的水道或湾口，潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，波浪能发电是 以波浪的能量为动力生产电能。另外，近年来，全球海水养殖技术迅速发展，尤其是在近岸水域或外海的网箱养殖扮演了重要的角色，我国习惯上称之为深海网箱。但是，由于海面上天气情况变化多端，经常会有风浪，如果网箱位于海面上，很容易被风浪影响而摇摆，因此，现有技术的深海网箱均配置有一套自动沉降系统，它包括气泵和水泵等，利用水和气的流通来实现网箱的沉降。但是，在网箱的沉降或上浮过程中，受海面天气情况的影响是较大的，因此，会出现网箱四周不平稳而引起的倾斜现象，这大大影响了网箱内鱼类的正常生长，不利于网箱养殖的产量和质量。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能根据海面风浪的大小来平稳地调整网箱在水里的垂直位置的深海网箱的自动沉降系统。为解决上述技术问题，本发明提供的深海网箱的自动沉降系统，包括对称安装在网箱的框架四周的多套浮筒组件、与每套浮筒组件电连接的控制系统，所述的海上控制系统连接在网箱的框架上且通过无线网络与岸上的总控制系统信号连接，它还包括平衡装置，所述的平衡装置安装在网箱框架的上层支架上，且与海上控制系统电连接。所述的浮筒组件为四组，分别连接在网箱框架的四边，每套浮筒组件包括浮筒、充气阀、通气阀和压缩空气罐；所述的浮筒连接在网箱框架的上层支架上，充气阀和通气阀均安装在浮筒的上端，充气阀与压缩空气罐连通，压缩空气罐连接在浮筒的侧面，浮筒的下端具有与海水相通的进水口 ；充气阀和通气阀均与海上控制系统电连接。所述的平衡装置包括平衡管、导线接头和传感器，所述的平衡管内充有液体，平衡管沿着网箱的边缘设置而形成一个方形，平衡管的底部通过支撑架与网箱框架的上层支架连接；所述的平衡管在靠近每个浮筒处均具有垂直于海面向上的倒U形的弯管，即每个弯管由两段竖直管和一段横管连接而成，每个弯管与平衡管相通，弯管内具有空气；所述的每个弯管的两段竖直管内均具有导线接头，每个导线接头的一端位于液体的液面之上，另一端穿出平衡管后均与传感器电连接，传感器与海上控制系统电连接。所述的每个充气阀上过安装有压力传感器，所述的压力传感器与海上控制系统电连接。所述的浮筒上标记有上水位和下水位，并且在上水位和下水位两处均设置有位置传感器，所述的位置传感器与海上控制系统电连接。所述的网箱的底部悬挂有重锤。采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点I)由于在网箱上设置了平衡装置，这样，在网箱的下沉与上浮过程中，都通过平衡装置来使网箱始终处于相对水平的状态，从而保证网箱的平稳度，进而能保证鱼类的正常生长，也能提高网箱养殖的产量和质量。2)平衡装置中利用液体导电的原理，将倾斜后弯管内的两个导线接头接通导电，从而使传感器发出信号给海上控制系统，从而再通过海上控制系统控制该处的浮筒组件停止进水，从而达到平衡，这种装置结构简单、操作方便，能实现自动控制的目的。 3)在充气阀处装有压力传感器，是因为当压缩空气罐内的压力小于某个值时，把信息传给海上控制系统，并通过无线网络给用户发送更换命令。4)在浮筒的上水位处和下水位处均安装了传感器后，使海上控制系统能及时掌握浮筒内水位状况。5)在网箱底部悬挂了重锤后，使网箱具有与海水浮力相抗衡的重力，不至于被海水随意飘浮。图I是本发明深海网箱的自动沉降系统的结构示意图。图2是本发明深海网箱的自动沉降系统的俯视结构示意图。图3是本发明深海网箱的自动沉降系统中平衡装置在水平状态时的结构示意图。 图4是本发明深海网箱的自动沉降系统中平衡装置在倾斜状态时的结构示意图。图5是本发明深海网箱的自动沉降系统的电气原理图。其中1、重锤；2、网箱；3、进水口 ；4、下水位；5、压缩空气罐；6、浮筒；7、上水位；8、充气阀；9、支撑架；10、通气阀；11、平衡管；12、弯管；121、竖直管；122、横管；13、导线接头；14、传感器；15、导电液体。

对本发明作进一步详细地说明。由图I 图4所示的本发明深海网箱的自动沉降系统的结构示意图可知，它包括对称安装在网箱2的框架四周的多套浮筒组件、与每套浮筒组件电连接的控制系统，所述的海上控制系统连接在网箱2的框架上且通过无线网络与岸上的总控制系统信号连接。它还包括平衡装置，所述的平衡装置安装在网箱2框架的上层支架上，且与海上控制系统电连接。本实施例中，所述的浮筒组件为四组，分别连接在网箱2框架的四边，每套浮筒组件包括浮筒6、充气阀8、通气阀10和压缩空气罐5。所述的浮筒6连接在网箱2框架的上层支架上，充气阀8和通气阀10均安装在浮筒6的上端，充气阀8与压缩空气罐5连通，压缩空气罐5连接在浮筒6的侧面，浮筒6的下端具有与海水相通的进水口 3。充气阀8和通气阀10均与海上控制系统电连接。所述的平衡装置包括平衡管11、导线接头13和传感器14，所述的平衡管11内充有导电液体15，平衡管11沿着网箱2的边缘设置而形成一个方形，平衡管11的底部通过支撑架9与网箱2框架的上层支架连接。所述的平衡管11在靠近每个浮筒6处均具有垂直于海面向上的倒U形的弯管12，即每个弯管12由两段竖直管121和一段横管122连接而成，每个弯管12与平衡管11相通，弯管12内具有空气。所述的每个弯管12的两段竖直管121内均具有导线接头13，每个导线接头13的一端位于导电液体15的液面之上，另一端穿出平衡管11后均与传感器14电连接，传感器14与海上控制系统电连接。所述的每个充气阀8上过安装有压力传感器，所述的压力传感器与海上控制系统电连接。所述的浮筒6上标记有上水位7和下水位4，并且在上水位7和下水位4两处均设置有位置传感器，所述的位置传感器与海上控制系统电连接。所述的网箱2的底部悬挂有重锤I。本发明的平衡装置的过程如下
I、下沉当用户从岸上通过手机短信发出下沉指令后，安装在网箱上的海上控制系统通过无线网络接收指令并运行下沉程序，四个浮筒组件中的通气阀10开启，这样，在水泵(水泵为现有技术中常见的部件，其安装方式也很常见，图中未示出)的作用下，浮筒6通过下端的进水口 3进水，网箱2开始下沉。在下沉有过程中，当网箱2平衡时，平衡管11内的导电液体15如图3所示。当网箱2不平衡时，偏低的一处弯管12内的导电液体15如图5所示，此时，偏低处弯管内的两个导线接头13通过导电液体15接通，在平衡管11外的传感器14感受到电流后就把信息传给海上控制系统，海上控制系统发出纠偏命令，关闭此弯管处的浮筒6的进水口 3。随着时间的推移，偏低的那侧平衡管11就会因为不进水而不再偏低。同理，当偏高的时候，就会平衡管11内的导电液体15流向偏低处，从而露出两个导线接头13而断开电路，此时传感器也会把这个信息传送给海上控制系统，海上控制系统再发出纠偏命令，开启此弯管处的浮筒6的进水口，这样，偏高一侧就会慢慢沉下。这样就保证了网箱在下沉过程中的平衡。当浮筒6内的水面线到达上水位7时，该处的传感器发出信号给海上控制系统，海上控制系统再发出命令关闭通气阀10。由于网箱2、重锤和浮筒6内的水的总的重力大于海水的浮力，网箱2仍然下沉直至预置水深，此时，重锤与海底接触，总的重力就会小于海水的浮力，网箱就会浮在预置水深处。此时返回信息给岸上的用户，告知用户网箱已经下沉到预置水深，等待用户的上浮命令。2、上浮当用户从岸上通过手机短信发出上浮指令后，安装在网箱上的海上控制系统通过无线网络接收指令并运行上浮程序，四个浮筒6的通气阀10均关闭，同时启动充气阀8并开始向浮筒6内充气，当浮筒6内的气体达到一定值时进水口 3开始向外排水。随着浮筒6内的海水逐渐排出，网箱2开始上浮。网箱上浮至海面，当浮筒6内的水位到达下水位7时，该处的传感器发出信号给海上控制系统，海上控制系统再发出命令关闭充气阀8，此时网箱恢复到下沉前的水面漂浮的平衡状态。此时海上控制系统返回信息给岸上的用户，告知用户网箱已经完成上浮，并开始气体补偿程序，给压缩空气罐5内进行气体补充。在网箱处于上浮状态时，为避免因水、气阀门缓慢泄露、浮筒焊缝渗水等因素的影响，造成网箱在无用户下沉指令的情况下发生下沉现象，系统中浮筒的下水位传感器自动检测水面的位置，若水位高于下水位4时，海上控制系统自动执行上浮程序，向浮筒内充气，使网箱重新恢复到平衡位置。由图5所示的本发明深海网箱的自动沉降系统的电气原理图可知，SBl控制水泵的开关，Sffl为到位开关，KMl为控制总阀门，KM2、KM3、KM4和KM5分别是四个浮筒的通气阀。当网箱下沉时，SBl断开，KMl接通，到位开关SWl接通，KM2、KM3、KM4和KM5均接通。这时向四个浮筒内进水，网箱开始下沉。当网箱下沉时出现偏低的一处浮筒时，平衡装置就会出现图4的情况，传感器14把信息传递给海上控制系统，海上控制系统就会断开控制此浮筒的通气阀开关。随着时间的推移，原来偏低的就会翘起，传感器14又会把信息传递给海上控制系统，海上控制系统就会接通控制此浮筒的通气阀开关，从而向浮筒内注水。当正常到预置水深时，通过检测浮筒内的水位是否到达上水位，通过上水位处的传感器发 出信息，断开到位开关SWl和四个通气阀开关KM2、KM3、KM4和KM5。当网箱上浮时，接通SB1，启动气泵，接通到位开关SW1，这时通过充气阀向浮筒充气，网箱就会慢慢浮起。当浮起过程出现不平衡时，偏高一处的浮筒的充气阀自动关闭，停止充气，慢慢地，偏高一处的浮筒就会下沉，这时充气阀就会自动打开继续充气，直至网箱浮到水面上，这时浮筒内的水位就会达到下水位。此时，启动气体补偿程序，防止网箱因漏气而下沉。


本发明公开了一种深海网箱的自动沉降系统，包括对称安装在网箱(2)的框架四周的多套浮筒组件、与每套浮筒组件电连接的控制系统，所述的海上控制系统连接在网箱(2)的框架上且通过无线网络与岸上的总控制系统信号连接，它还包括平衡装置，所述的平衡装置安装在网箱(2)框架的上层支架上，且与海上控制系统电连接。这样，在网箱的下沉与上浮过程中，都通过平衡装置来使网箱始终处于相对水平的状态，从而保证网箱的平稳度，进而能保证鱼类的正常生长，也能提高网箱养殖的产量和质量。