[發(fā)明專利]一種基于OWC原理的自航式摻氣增氧船及其增氧方法

在審

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113016704A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 高力元;尹則高;吉昊宇;熊杰;李菲凡;蘭云龍;崔圣佳;楊璇
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: A01K63/04
• 分類號: A01K63/04;B63B35/00
• 代理公司: 青島博雅知識產權代理事務所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

本發(fā)明公開了一種基于OWC原理的自航式摻氣增氧船及其增氧方法，該增氧船包括主船體，底層甲板的底部與主船體之間形成壓艙水室，在壓艙水室內注滿水；在底層甲板的頂部安裝兩個結構相同的摻氣增氧系統(tǒng)和一個密封艙，還包括有摻氣增氧系統(tǒng)，所述的密封艙內安裝控制上述進水電磁閥、排水電磁閥、水泵及下述電機、兩個船體推進器工作的單片機和為增氧船內各部件供電的電池。本發(fā)明所公開的增氧船具有很高的智能性和靈活性：可自主巡航作業(yè)，航行過程利用太陽能供能，可實現(xiàn)對任意海域的摻氣增氧，增氧區(qū)域不再受限，維護操作也更便利。

技術領域

本發(fā)明屬于水域增氧裝置領域，特別涉及該領域中的一種基于OWC原理的自航式摻氣增氧船及其增氧方法。

背景技術

溶解氧是溶解在水體中的分子態(tài)氧，是海洋中的重要組成部分。海水中的溶解氧為大多數(shù)海洋生物提供必須的生存環(huán)境，其含量是衡量海水水質、預測海水自凈能力和評估海洋生態(tài)環(huán)境的重要參數(shù)。

研究表明，全球范圍內有報道的缺氧區(qū)已經達到470個以上。大面積的缺氧現(xiàn)象在空間范圍上主要分布在受到人類影響較大的河口和近岸海區(qū)，目前研究和關注區(qū)域集中在密西西比河口的北部墨西哥灣。另外中國長江口也發(fā)現(xiàn)存在夏季低氧區(qū)域，面積甚至達到一萬平方公里以上。波羅的海作為世界上最大的缺氧海域，缺氧面積可達8.4×10⁴ km²。墨西哥海灣缺氧面積為2.07×10⁴ km²，被稱為著名的“死亡地帶”。黑海西北陸架區(qū)缺氧區(qū)的深度高達40 m，最大缺氧區(qū)面積為4×10⁴ km²，歷史最低溶解氧濃度為0mg/L。海水缺氧現(xiàn)象對海洋生態(tài)環(huán)境、水產養(yǎng)殖、旅游業(yè)和航運業(yè)造成較大負面影響，因此對水體增氧的研究越來越受到大家的重視。

目前用于提高水體含氧量的方法主要有機械、化學和生物三種，其中機械增氧是最為常用的增氧方法，其原理是利用電能驅動機械部件攪動水體，加快對流交換和界面更新，以達到提高水體含氧量的目的。常用的機械增氧機主要有葉輪式增氧機、水車式增氧機等等，主要存在以下不足：消耗電能或化石能源，污染水質，鋪設電纜的成本高且耗電量大；對水的擾動劇烈，噪音很大，容易影響并傷害水生生物；易于泵送水體底部的泥漿等物質，造成水體渾濁。

為解決鋪設電纜成本高和耗電量大的問題，有學者提出利用太陽能等可再生能源為機械增氧機供電，它的原理是收集太陽能將其轉化為電能，再利用電能使電機帶動葉輪轉動實現(xiàn)增氧功能，但是其受天氣狀況影響較大，能量轉換率較低，且存在噪音問題。

此外，目前機械增氧機的工作方式多為在固定區(qū)域定點增氧，增氧區(qū)域有限，無法根據(jù)各地點含氧濃度的變化來智能移動增氧，在海洋牧場的實際應用中存在不足。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種基于OWC原理的自航式摻氣增氧船及其增氧方法。

本發(fā)明采用如下技術方案：