[發明專利]一種深海養殖重力式網箱抽注水升降控制方法

有效

• 申請號: 202011138973.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112243914B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 鐘智雄
• 申請（專利權）人: 閩江學院
• 主分類號: A01K61/60
• 分類號: A01K61/60
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

本發明涉及一種深海養殖重力式網箱抽注水升降控制方法，包括以下步驟：步驟S1:在重力式網箱周側設置若干浮筒；步驟S2:根據物理學原理建立網箱的升降運動方程；步驟S3:基于升降運動方程，用李雅普諾夫函數穩定性的分析方法求解控制器，用于控制浮筒抽水或注水，進一步控制重力式網箱升降。本發明能夠實現深海養殖重力式網箱平穩沉降。

技術領域

本發明涉及網箱深海養殖技術領域，涉及一種深海養殖重力式網箱抽注水升降控制方法。

背景技術

近年來，由于出現了世界范圍內的捕撈過度和環境污染等問題，漁業資源出現了嚴重衰退。為此，將漁業產業的重點由傳統的狩獵式捕撈漁業轉向放牧式的增養殖漁業，尤其是避開近海內灣的易污染環境，轉向外海去發展高經濟價值魚類的深水網箱養殖業，已成為世界各國的共識。深水網箱作為一種產業，對緩解當前海洋漁業資源衰退；并可帶動網箱制作、苗種培育、餌料生產、加工保鮮、銷售運輸等相關產業。

設置水深在15米以上、沿海開放性水域的大型網箱稱為深水網箱。深水網箱養殖容量較大，是具有較強的抗風浪、海流性能的海上養殖設施。深水網箱在拓展養殖海域、減輕沿岸環境壓力、提高養殖魚的質量、增加養殖效益等方面已顯示出明顯的優勢。

現有的一些深水網箱具有升降功能，在海上風浪比較大時深水網箱可以向下降落至水中，以減小風浪對深水網箱的影響。在風浪較小時，可以將深水網箱再向上升起。因此，深水網箱的升降功能對于深水網箱的防風浪功能具有很大益處；

然而，現有的深水網箱的升降控制裝置中，往往無法保持深水網箱在升降過程中的平衡，容易出現深水網箱升降不平衡的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種深海養殖重力式網箱抽注水升降控制方法，實現深海養殖重力式網箱平穩沉降。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種深海養殖重力式網箱抽注水升降控制方法，包括以下步驟：

步驟S1:在重力式網箱周側設置若干浮筒；

步驟S2:根據物理學原理建立網箱的升降運動方程；

步驟S3:基于升降運動方程，用李雅普諾夫函數穩定性的分析方法求解控制器，用于控制浮筒抽水或注水，進一步控制重力式網箱升降。

進一步的，所述步驟S1具體為：在重力式網箱周側均勻設置4 個浮筒，每個浮筒設置有2個潛水泵，1個是進行抽水，1個是進行注水。

進一步的，所述步驟S2具體為：

步驟S21:建立潛水泵的動力學方程：

其中Δh是液位差,A是浮筒的截面積，d是潛水泵的橫截面半徑，θ是潛水泵葉片的渦角，n潛水泵葉輪旋轉速度，Δt是操作時間的時長；

步驟S22:建立網箱的水下運動方程

其中m是網箱質量，y是下潛的或者上升的高度，W₀是網箱的重量，ρ是海水的密度，B是網箱的浮力，k是阻尼系數；

步驟S23:給定網箱升降的高度參考值y₀,定義e＝y-y₀，得到：

定義那么得到：

定義u＝nΔt,得到：

其中

進一步的，所述步驟S3具體為：