[发明专利]基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置及方法

权利要求书

1.基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，包括TGP测定仪（2）、温度测量仪（3）、空气压缩机（4）、气体流量计（5）、压力表（6）、水流流向计（7）、曝气管组件（8）以及控制计算机（9）；

曝气管组件（8）设于网箱（1）迎水面的外侧，由支架（8-1）和至少一排水平设置的曝气管排（8-2）构成，每排曝气管排包括至少两根并列连接的曝气管，曝气管上布设有若干曝气头，支架上安装有水流流向计（7）；曝气管排相对于网箱迎水面的角度通过角度调节机构调节；

曝气管组件（8）的支架（8-1）通过安装架（11）固定在网箱（1）迎水面的外侧，支架（8-1）由横杆（8-1-1）以及若干与横杆相连的竖杆（8-1-2）构成，曝气管排（8-2）由至少两根曝气管通过若干连接管（8-2-1）并列连接，连接管上设有衔接头（8-3），各衔接头与各竖杆的下端可转动连接；

角度调节机构位于每一排曝气管排最两端的衔接头（8-3）与竖杆（8-1-2）相连接的区域，角度调节机构包括主动齿轮（10-1）、驱动主动齿轮转动的电机（10-2）以及从动齿轮（10-3），主动齿轮安装在于竖杆连接的齿轮连接杆上，主动齿轮的轴与竖杆的轴平行，从动齿轮安装在衔接头上并以衔接头为轴，主动齿轮与从动齿轮相互咬合，在电机驱动下，主动齿轮转动带动从动齿轮转动进而带动曝气管排运动，调节曝气管排相对于网箱迎水面的角度；

空气压缩机（4）的出气口经管件与曝气管连通，空气压缩机与曝气管之间的管道上设有控制阀（12）、气体流量计（5）和压力表（6）；TGP测定仪（2）和温度测量仪（3）安装于网箱内；

空气压缩机（4）、TGP测定仪（2）、温度测量仪（3）、水流流向计（7）、控制阀（12）以及角度调节机构均与控制计算机信号连接，控制计算机根据水流流向计测得的水流流向数据实时通过角度调节机构调节曝气管排相对于网箱迎水面的角度使曝气产生的曝气帷幕与水流之间的夹角为90°±5°，控制计算机根据TGP测定仪测得的TDG饱和度数据与网箱中鱼类对TDG饱和度的耐受阈值实时调节控制阀的开启程度以及空气压缩机的开启、关闭状态。

2.根据权利要求1所述基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，曝气管的长度与网箱安装曝气管组件的迎水面的宽度相等。

3.根据权利要求1所述基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，在网箱的同一个迎水面上设置1~3排曝气管排，每排曝气管排包括2~5根并列连接的曝气管。

4.根据权利要求1所述基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，曝气管组件的支架（8-1）在安装架（11）上的安装高度可调。

5.根据权利要求1所述基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，根据网箱（1）所处河道水流环境的不同，网箱的迎水面为一个面或者两个面；

当网箱的迎水面为两个面时，在两个迎水面上分别安装曝气管组件（8），各曝气管组件的曝气管排的角度调节是相互独立的，以使得各曝气管组件的曝气管排曝气产生的曝气帷幕与各曝气管排所面对的水流的流向之间的夹角为90°±5°。

6.根据权利要求1所述基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，曝气管的迎水面上均匀布设有若干曝气头，曝气头为微孔膜式曝气头。

7.根据权利要求1所述基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的装置，其特征在于，TGP测定仪距离水面的距离为1~2 m。

8.基于移动曝气帷幕缓解复杂流场河道网箱内水体过饱和TDG的方法，其特征在于，该方法使用权利要求1至6中任一权利要求所述装置，包括以下步骤：

①在处于流动水体中的网箱的迎水面上安装权利要求1至6中任一权利要求所述装置；

②通过TGP测定仪、温度测量仪和实时测定网箱内水体的TDG饱和度和温度并实时传输给控制计算机，通过水流流向计实时测定水流流向并传输给控制计算机；

当网箱内水体的TDG饱和度高于网箱中鱼类在测量温度下对TDG饱和度的耐受阈值时，通过控制计算机开启空气压缩机并调节控制阀的开启程度进行曝气以降低来流水体的TDG饱和度；同时，通过控制计算机控制角度调节机构实时调节曝气管排相对于网箱迎水面的角度使曝气产生的曝气帷幕与水流方向之间的夹角为90°±5°；

当网箱内水体的TDG饱和度低于网箱中鱼类在测量温度下对TDG饱和度的耐受阈值并保持该状态20~40 min后，通过控制计算机关闭空气压缩机，停止曝气；

③在网箱养鱼期间持续步骤②的操作，直到打捞收获网箱中的鱼类。