阅读说明：本技术 一种自动升降式紫菜养殖装置及其使用方法 (Automatic lifting type laver culture device and use method thereof ) 是由 汪文俊 陈四清 鲁晓萍 梁洲瑞 刘福利 孙修涛 张朋艳 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自动升降式紫菜养殖装置及其使用方法,配设有电控系统,主体为两层中空管形成的长方体形状的框架,框架上层设置有紫菜养殖网；下层管件所用材料的密度大于海水密度,上层管件所用材料的密度小于海水密度,二者均两端封口,且二者之间设有起到支撑作用的支柱；下层管件靠近中间部位设有通水管和通气管,固定于上层管件的上面,分别与双向水泵、通气阀相连接；电控制系统一方面连接通气阀和水泵,另一方面通过无线网络与岸上的控制系统连接；电控制系统配备防水外壳；框架侧面可以打开以便船只通行驶入养殖框架内收菜。本发明可以根据环境变化和藻体生产需求控制晒网程度以及生长水层位置,以培养出高品质的成品紫菜。(The invention discloses an automatic lifting laver culture device and a use method thereof, and the automatic lifting laver culture device is provided with an electric control system, wherein the main body of the automatic lifting laver culture device is a cuboid-shaped frame formed by two layers of hollow pipes, and a laver culture net is arranged on the upper layer of the frame; the density of the material used by the lower layer pipe fitting is greater than that of the seawater, the density of the material used by the upper layer pipe fitting is less than that of the seawater, both ends of the lower layer pipe fitting and the upper layer pipe fitting are sealed, and a supporting column for supporting is arranged between the lower layer pipe fitting and the upper layer pipe fitting; the lower layer pipe fitting is provided with a water pipe and a vent pipe near the middle part, is fixed on the upper layer pipe fitting and is respectively connected with a two-way water pump and a vent valve; the electric control system is connected with the breather valve and the water pump on one hand, and is connected with a control system on the shore through a wireless network on the other hand; the electric control system is provided with a waterproof housing; the side surface of the frame can be opened so that the ship can run into the cultivation frame to collect dishes. The invention can control the net sunning degree and the position of a growing water layer according to the environmental change and the algae production requirement so as to culture high-quality finished laver.)

一种自动升降式紫菜养殖装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种紫菜养殖装置，具体涉及一种自动升降式紫菜养殖装置及其使用方法，属于紫菜养殖技术领域。

背景技术

紫菜是最受欢迎的海洋蔬菜之一，是当前我国养殖面积最大、养殖范围最广的大型经济海藻。一千多年以前，我国沿海居民已开始采食紫菜，并利用清礁方式有意识的增殖紫菜，即为最早的“菜坛式养殖法”。该方法一直沿用到上世纪五六十年代，甚至福建沿海某些岛屿至今仍然留存这种古老的方式；但是这种方法可控性差，种苗来源完全依赖于自然，紫菜产量和推广海区非常有限。现代紫菜栽培技术建立于上世纪六十年代，主要包括“支柱式”，“半浮动筏式”，“全浮动筏式”三种栽培方式，使得紫菜养殖业得到快速发展。“支柱式栽培”是在潮间带滩涂或适当水深的海区安设木桩或竹桩作为支柱，将紫菜网帘张挂到支柱上进行养殖的一种方式，网帘的高度可根据潮汐和晒网需要随机调节；“半浮动筏式”是一种涨潮时整个筏架漂浮于水表面，退潮时下沉立于滩涂上的栽培方式；两种方式都是充分利用潮汐的涨落，使紫菜网帘周期性的暴露干晒以杀除杂藻病害，保证紫菜健康生长，现为我国主流紫菜栽培模式。然而，“半浮动筏式”和“支柱式”两种栽培方式均严重受制于潮汐和水深。近年来，适合栽培的近岸、浅海、滩涂被过度开发利用，加上气候变暖、环境变化，主产区紫菜病烂较为严重，一般表现为近岸养殖区比离岸养殖区严重。可见，向离岸深水区发展紫菜养殖是紫菜产业未来可持续发展的必然出路。“全浮动筏式”养殖模式，虽然可在离岸较远、海水较深的海区实施，但网帘不能干露，易生杂藻，影响出苗和成菜的质量以及产量。虽然可以采用冷藏网、化学杀灭等方式从一定程度上解决浒苔和硅藻等杂藻繁生问题，但是不仅耗费人力、物力，增加成本，且化学处理可能对环境造成负面影响。

为了推动紫菜养殖向离岸深水区发展，新型养殖设施和技术不断更迭。如发明专利CN103493722A公开了一种紫菜全浮流人工养殖干露的装置及其使用方法，该发明主要采用一种梯形浮漂，上有凹槽，晒网时，将支撑紫菜帘的竹竿翻转到梯形浮漂的凹槽内，该发明改善了传统全浮动筏式养殖技术紫菜帘不能干露的缺陷，但是利用该发明的方法需将养殖网帘逐一放置到梯形浮漂上，非常耗费人工，难以大面积推广。发明专利CN104488691A公开了一种紫菜深水区栽培装置及其使用方法，该发明可以解决紫菜筛网的技术问题，但是需要通过人力将整排的网帘翻转过来才可以实现晒网，由于紫菜藻体长大以后整个网帘特别沉重，人力翻转整个网帘十分吃力且存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种自动升降式紫菜养殖装置及其使用方法，解决了紫菜在深海养殖过程中筛网和水层调节的技术问题能够实现轻松筛网，并可以根据环境变化和藻体生产需求控制晒网程度以及生长水层位置，以培养出高品质的成品紫菜。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动升降式紫菜养殖装置，配设有电控系统，主体为两层中空管形成的长方体形状的框架，框架上层设置有紫菜养殖网，其特征在于：

所述的框架，包括下层框架、上层框架、支柱：下层框架包括两根相互平行且横向设置的下层管件；上层框架包括两根相互平行且横向设置的上层管件，两根上层管件之间设置有多根彼此之间相互平行的、横向设置的支架，且支架与上层管件之间相互垂直；一根上层管件位于一根下层管件的正上方、且二者之间通过支柱连接在一起，另一根上层管件位于另一根下层管件的正上方、且二者之间也通过支柱连接在一起；所述的支柱为多根，彼此之间相互平行且竖向设置，支柱支撑下层框架和上层框架从而形成长方体形状的框架；所述的下层管件和上层管件的形状、长度完全相同，均为内部中空、两端封口的中空管，下层管件的直径≥上层管件；所述的支架之间设置所述的紫菜养殖网；

两根所述的下层管件，中间部位均连通有两根中空管，一根为通水管、另一根为通气管，分别用于进出水和通气；通水管的管壁固定在上层管件的管壁上，其末端与双向水泵相连接；通气管的管壁固定在上层管件的管壁上，其末端与通气阀相连接；双向水泵、通气阀均与所述的电控系统相连通，电控系统控制双向水泵的开启及方向，同时控制通气阀的闭合。

上述技术方案中，所述的电控系统，还能够通过无线网络与位于岸边的控制系统相连接，管理人员在岸上发布控制命令，通过无线网络传达到海上的电控制系统中从而控制双向水泵和通气阀工作。

上述技术方案中，所述的电控系统，外部配设有防水外壳，避免海水侵蚀。

上述技术方案中，所述的支柱，通过衔接件与上层管件或者下层管件相连接。

上述技术方案中，所述的衔接件，优选为顶面或者底面具有卡接口，两侧面具有衔接口的连接件；卡接口能够卡在上层管件或者下层管件上，衔接口能够插入支架进行链接。

上述技术方案中，所述的框架，左右侧面均设置有一个侧面支撑架，每个侧面支撑架包括两根上位支撑管、两根下位支撑管，其中：两根上位支撑管的一端分别通过能够活动的连接结构与两根上层管件同侧的末端相连接，两根上位支撑管的另一端通过连接装置连接在一起；两根下位支撑管的一端也分别通过能够活动的连接结构与两根下层管件同侧的末端相连接，两根下位支撑管的另一端也通过连接装置连接在一起；打开连接装置，两根上位支撑管、两根下位支撑管均能够向外打开。

上述技术方案中，所述的能够活动的连接结构，为活页铰链或者能够活动的二通管；所述的连接装置，为绳索或者卡扣或者卡钩；闭合连接装置，能够活动的连接结构呈90°，以稳固长方体形状的框架，打开连接装置，能够活动的连接结构呈180°，以便船只通行驶入框架内收菜。

上述技术方案中，所述的下层管件，材质的密度>海水密度，优选为玻璃钢管或者密度大于海水的塑料管；所述的高密度塑料管优选为PTFE管、PPS管等。

上述技术方案中，所述的下层管件，长度优选为10-120m、内直径为8-20cm。

上述技术方案中，所述的上层管件，材质的密度<海水密度，优选为普通高强度中低密度塑料中的任意一种，进一步优选为PE塑料管。

上述技术方案中，所述的上层管件，长度优选为10-120m、内直径为5-20cm。

上述技术方案中，所述的支柱，为内部中空或实心的塑料管，进一步优选为内部中空的PE塑料管。

上述技术方案中，所述的支柱，高度为40-100cm、内直径为5-20cm。

上述技术方案中，所述的支柱，彼此之间的间隔为1-3m。

上述技术方案中，所述的支架，为内部中空的塑料管，优选为普通高强度中低密度塑料中的任意一种，进一步优选为PE塑料管。

上述技术方案中，所述的支架，长度为2.0-4.2m、内直径为3-6cm。

上述技术方案中，所述的支架，彼此之间的间隔为1-3m。

本发明装置的使用原理为：通过调节下层管件中水量来控制整个装置的上升和下降，实现紫菜晒网、贴水面生长、调节水层等。

本发明装置的使用方法包括以下步骤：

(1)上升：将紫菜养殖网的两个长边系在相邻的两个支架上，两个短边分别系在两个上层管件上；根据紫菜藻体生长情况、气候、海况，管理人员在岸上发布控制命令，通过无线网络，传达到海上的电控制系统，控制通气阀打开，空气通过通气管进入下层管件中，同时控制打开双向水泵，将下层管件中的海水通过通水管抽出到海中，当紫菜养殖网离水距离达到要求后，停止双向水泵，关闭通气阀；紫菜养殖网离水面的距离即上升高度，根据藻体长短调节适宜的高度，紫菜一般生长到15-20cm即进行采收；此时，紫菜养殖网暴露在空气中从而进行晒网；

(2)下降：晒网时间达到要求后，管理人员在岸上发布控制命令，通过无线网络传达到海上的电控制系统，打开双向水泵、调整水泵进出水方向，此时，水泵从海中将海水通过通水管注入下层管件中，同时控制打开通气阀，将下层管件中的空气通过通气管排出，当上层管件下降到水面后，停止双向水泵，关闭通气阀；此时，附在上层管件上的紫菜养殖网浸没在海水中(海水表面)，正常生长；当光线太强、透明度过高时，通过向下层管件中增加储水量，适当降低紫菜网的生活水层，以避免长时间的高光胁迫对藻体生长和品质造成不利影响。

上述技术方案中，所述的紫菜养殖网离水距离、晒网时间均按照本领域常规要求进行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)与传统全浮动筏式相比，增加了晒紫菜网环节。框架采用两层结构，紫菜网放在上层，通过框架的升降实现晒网，减少浮泥杂藻干扰以及病害的发生率。

(2)传统的半浮动筏式养殖模式只适用于潮差大的滩涂，插竿式养殖模式由于竹竿等支柱高度的限制，只适用于十数米水深的浅水区，而本发明能够适用于水深几十米的海区。

(3)既可以实现紫菜网帘晒网，减少杂藻滋生，无需喷洒药物，绿色安全，并且，可以调节紫菜网帘在水层的位置使紫菜避免受到高光胁迫。

(4)采用双向水泵，通过调节下层管道中水量控制养殖筏架的上浮或下层，无需将整个筏架抬起或者翻转。

(5)增加电控制系统，控制水泵和通气阀的开关以及双向水泵的抽水方向，通过无线网络与岸基连接，真正实现自动化控制。

综合上述，本发明能够实现轻松筛网，并可以根据环境变化和藻体生产需求控制晒网程度以及生长水层位置，以培养出高品质的成品紫菜。

附图说明

图1为本发明中自动升降式紫菜养殖装置的整体结构示意图；

图2为本发明中自动升降式紫菜养殖装置的俯视图；

其中：1为下层管件，2为上层管件，3为支柱，4为衔接件，5为通水管，6为通气管，7为电控系统，8为支架，9为紫菜养殖网，10为连接结构，11为连接装置。

具体实施方式

以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：

一种自动升降式紫菜养殖装置，配设有电控系统7，主体为两层中空管形成的长方体形状的框架，框架上层设置有紫菜养殖网9，其特征在于如图1-2所示：

所述的框架，包括下层框架、上层框架、支柱：下层框架包括两根相互平行且横向设置的下层管件1；上层框架包括两根相互平行且横向设置的上层管件2，两根上层管件之间设置有多根彼此之间相互平行的、横向设置的支架(8)，且支架与上层管件之间相互垂直；一根上层管件位于一根下层管件的正上方、且二者之间通过支柱3连接在一起，另一根上层管件位于另一根下层管件的正上方、且二者之间也通过支柱连接在一起；所述的支柱为多根，彼此之间相互平行且竖向设置，支柱支撑下层框架和上层框架从而形成长方体形状的框架；所述的下层管件和上层管件的形状、长度完全相同，均为内部中空、两端封口的中空管，下层管件的直径≥上层管件；所述的支架8之间设置所述的紫菜养殖网9；

两根所述的下层管件，中间部位均连通有两根中空管，一根为通水管5、另一根为通气管6，分别用于进出水和通气；通水管的管壁固定在上层管件的管壁上，其末端与双向水泵相连接；通气管的管壁固定在上层管件的管壁上，其末端与通气阀相连接；双向水泵、通气阀均与所述的电控系统7相连通，电控系统控制双向水泵的开启及方向，同时控制通气阀的闭合。

上述技术方案中，所述的电控系统，还能够通过无线网络与位于岸边的控制系统相连接，管理人员在岸上发布控制命令，通过无线网络传达到海上的电控制系统中从而控制双向水泵和通气阀工作。

上述技术方案中，所述的电控系统，外部配设有防水外壳，避免海水侵蚀。

上述技术方案中，所述的支柱3，通过衔接件4与上层管件或者下层管件相连接。

上述技术方案中，所述的衔接件，优选为顶面或者底面具有卡接口，两侧面具有衔接口的连接件；卡接口能够卡在上层管件或者下层管件上，衔接口能够插入支架进行链接。

上述技术方案中，所述的框架，左右侧面均设置有一个侧面支撑架，每个侧面支撑架包括两根上位支撑管、两根下位支撑管，其中：两根上位支撑管的一端分别通过能够活动的连接结构10与两根上层管件同侧的末端相连接，两根上位支撑管的另一端通过连接装置11连接在一起；两根下位支撑管的一端也分别通过能够活动的连接结构与两根下层管件同侧的末端相连接，两根下位支撑管的另一端也通过连接装置连接在一起；打开连接装置，两根上位支撑管、两根下位支撑管均能够向外打开。

上述技术方案中，所述的能够活动的连接结构10，为活页铰链或者能够活动的二通管；所述的连接装置11，为绳索或者卡扣或者卡钩；闭合连接装置，能够活动的连接结构呈90°，以稳固长方体形状的框架，打开连接装置，能够活动的连接结构呈180°，以便船只通行驶入框架内收菜。

上述技术方案中，所述的下层管件1，材质的密度>海水密度，优选为玻璃钢管或者密度大于海水的塑料管；所述的高密度塑料管优选为PTFE管、PPS管等。

上述技术方案中，所述的下层管件1，长度优选为10-120m、内直径为8-20cm。

上述技术方案中，所述的上层管件2，材质的密度<海水密度，优选为普通高强度中低密度塑料中的任意一种，进一步优选为PE塑料管。

上述技术方案中，所述的上层管件2，长度优选为10-120m、内直径为5-20cm。

上述技术方案中，所述的支柱3，为内部中空或实心的塑料管，进一步优选为内部中空的PE塑料管。

上述技术方案中，所述的支柱3，高度为40-100cm、内直径为5-20cm。

上述技术方案中，所述的支柱3，彼此之间的间隔为1-3m。

上述技术方案中，所述的支架8，为内部中空的塑料管，优选为普通高强度中低密度塑料中的任意一种，进一步优选为PE塑料管。

上述技术方案中，所述的支架8，长度为2.0-4.2m、内直径为3-6cm。

上述技术方案中，所述的支架8，彼此之间的间隔为1-3m。

本发明装置的使用原理为：通过调节下层管件中水量来控制整个装置的上升和下降，实现紫菜晒网、贴水面生长、调节水层等。

本发明装置的使用方法包括以下步骤：

(1)上升：将紫菜养殖网的两个长边系在相邻的两个支架上，两个短边分别系在两个上层管件上；根据紫菜藻体生长情况、气候、海况，管理人员在岸上发布控制命令，通过无线网络，传达到海上的电控制系统，控制通气阀打开，空气通过通气管进入下层管件中，同时控制打开双向水泵，将下层管件中的海水通过通水管抽出到海中，当紫菜养殖网离水距离达到要求后，停止双向水泵，关闭通气阀；紫菜养殖网离水面的距离即上升高度，根据藻体长短调节适宜的高度，紫菜一般生长到15-20cm即进行采收；此时，紫菜养殖网暴露在空气中从而进行晒网；

(2)下降：晒网时间达到要求后，管理人员在岸上发布控制命令，通过无线网络传达到海上的电控制系统，打开双向水泵、调整水泵进出水方向，此时，水泵从海中将海水通过通水管注入下层管件中，同时控制打开通气阀，将下层管件中的空气通过通气管排出，当上层管件下降到水面后，停止双向水泵，关闭通气阀；此时，附在上层管件上的紫菜养殖网浸没在海水中(海水表面)，正常生长；当光线太强、透明度过高时，通过向下层管件中增加储水量，适当降低紫菜网的生活水层，以避免长时间的高光胁迫对藻体生长和品质造成不利影响。

下面结合具体的实施例，对本发明进行阐述：

实施例1：

2019年10月在山东青岛海域采用本发明装置进行条斑紫菜养殖试验。当时：

下层管件的材质为玻璃钢管、长10m、内径10cm，上层管件的材质为PE塑料、长10m、内径8cm。

支柱，为内部中空的PE塑料，高度为40cm、内径为8cm；彼此之间的间隔为1m。

衔接件，顶面或者底面具有卡接口(与支柱的外径相匹配)，两侧面具有衔接口(与支架的外径相匹配)；卡接口能够卡在上层管件或者下层管件上，衔接口能够插入支架进行链接。

支架，为内部中空的PE塑料，长度为2m、内径为5cm，彼此之间间隔2米。

所述的能够活动的连接结构为活页铰链；所述的连接装置(为绳索。

养殖到2020年1月，紫菜产量提高20％，养殖管理的人工成本降低50％。

上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。