一种海上风机养殖综合平台

1.本实用新型涉及海上发电和海上养殖技术领域，尤其是涉及一种海上风机养殖综合平台。


背景技术：

2.海上浮式风电系统，一般由风机、塔筒和浮式支撑基础三部分组成。浮式风电可最大限度地利用海上风能潜力，不仅开拓了可开发的海域范围，开发周期短、对环境局友好，是未来深远海上风电开发的发展方向。水产养殖，是人类利用可供养殖的水域，按照养殖对象的生态习性和水域环境的条件要求，运用水产养殖技术和设施，从事水生经济动、植物养殖。
3.目前市面上所具有的一些兼容海上发电和养殖的技术方案中，一部分是将风电机组设置于中心处，养殖部分环绕风电机组设置，这种结构的综合平台将养殖作为主要功能，风电为次要功能，对风电机组载荷考虑不全面，只能做小型风电机组，导致整体的经济性较差；还有一部分是将养殖的网箱通过系泊绳连接，导致养殖网箱与浮式风机平台之间的自由度过高，这种养殖网箱在海洋环境中使用时，网箱无法配置监测设备，导致无法实时了解网箱的使用状态，使得网箱容易腐蚀，耐久性差，严重时网箱将会与浮式风机分离而脱落。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决现有海上风机养殖综合平台，要么设计时以养殖为主，导致综合平台整体的经济性较差，要么养殖网箱与浮式风机之间的自由度过高且无法监测网箱，使得网箱容易腐蚀，耐久性差，甚至网箱脱落的缺点，提供一种海上风机养殖综合平台。
5.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种海上风机养殖综合平台，包括浮式平台、固定于所述浮式平台上的风机组件以及固定于所述浮式平台中心处的网箱；所述浮式平台包括至少三个立柱和将所有所述立柱固定连接的桁架结构，所述立柱包括基座、固定于所述基座上的柱筒以及设置于所述柱筒侧面用于固定所述网箱的u型轨道；所述网箱包括至少三个侧网和一个底网，所有所述侧网和所述底网围合形成顶部开口的多边形网体；相邻的两个所述侧网的连接处设置有安装板，所述安装板插入所述立柱的u型轨道内，使得所述网箱与所述立柱固定连接。
6.在其中一个实施例中，所述u型轨道包括两条相互平行设置于所述立柱侧面的连接板，所述连接板上沿其高度方向设置有若干个间隔排布的第一安装孔，所述安装板上沿其高度方向行设置有若干个间隔排布的第二安装孔，所述安装板插入两个所述连接板之间，使得所述第一安装孔与所述第二安装孔齐平，若干个连接件穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔锁紧于所述连接板上。
7.在其中一个实施例中，所述立柱的柱筒内设置有水密隔仓，所述水密隔仓包括设置于所述柱筒内沿着所述柱筒的高度方向平行设置的上密封板和下密封板，以及设置于所
述上密封板和所述下密封板之间的十字形支撑架。
8.在其中一个实施例中，所述基座和所述柱筒的截面可以为圆形结构或多边形结构。
9.在其中一个实施例中，所述网箱的底网与所述立柱的基座底面齐平。
10.在其中一个实施例中，所述网箱的侧网和底网均采用铜质或复合材料制成具有若干镂空孔的平面网状结构。
11.在其中一个实施例中，所述桁架结构包括若干组分别设置于相邻的两个所述立柱之间的横梁组件，所述横梁组件包括两端分别固定于所述柱筒上的第一横梁和两端分别固定于所述基座上的第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁相互平行设置。
12.在其中一个实施例中，所述浮式平台还包括固定于所述立柱上的系泊组件，所述系泊组件包括若干条锚链，所述锚链的一端固定于所述立柱的柱筒的外侧面，另一端设置于海床上。
13.在其中一个实施例中，所述风机组件固定于任意一个所述立柱上，所述风机组件包括固定于所述立柱上的塔筒以及设置于所述塔筒顶部的发电风机。
14.在其中一个实施例中，所述立柱采用钢材、混凝土、复合材料中的一种或多种制作而成。
15.本实用新型所提供的一种海上风机养殖综合平台的有益效果在于：包括浮式平台、风机组件和网箱，网箱结构简单、方便安装，并且风机组件和网箱共同用海，同步维护，降低建造成本、节约运行维护成本、提升运行效率和海洋资源的利用率；该网箱设置于浮式平台的中心处，通过浮式平台限制网箱在海中的自由度，一方面方便后期维护人员在维护风机时可以同步监测网箱状态，并对其进行同步维护，另一方面通过浮式平台保护网箱，减少海洋环境对网箱的破坏。
附图说明
16.图1是本实用新型提供的一种海上风机养殖综合平台的立体结构示意图；
17.图2是本实用新型提供的一种海上风机养殖综合平台中网箱的立体结构示意图；
18.图3是本实用新型提供的一种海上风机养殖综合平台中网箱的俯视图；
19.图4是图3中a-a处的剖视图；
20.图5是本实用新型提供的一种海上风机养殖综合平台中立柱的立体结构示意图；
21.图6是本实用新型提供的一种海上风机养殖综合平台中立柱的俯视图；
22.图7是图6中b-b处的剖视图。
23.附图标记说明：
24.100-海上风机养殖综合平台；
25.10-浮式平台、11-立柱、111-基座、112-柱筒、1121-水密隔仓、1121a-上密封板、1121b-下密封板、1121c-十字形支撑架、113-u型轨道、1131-连接板、1131a-第一安装孔、12-桁架结构、121-横梁组件、1211-第一横梁、1212-第二横梁、13-系泊组件、131-锚链、1311-锚链的一端、1312-锚链的另一端；
26.20-风机组件、21-塔筒、22-发电风机；
27.30-网箱、31-侧网、32-底网、33-安装板、331-第二安装孔。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.参见图1-图7，为本实用新型所提供的一种海上风机养殖综合平台100。本实用新型所提供的海上风机养殖综合平台100可以适用于各种不同海域的布置，即能够承载高载荷的风电机组，也能够满足海上养殖的网箱布置，实现风电和水产养殖的共同用海，提升设备的生产经济价值。
30.如图1所示，为本实用新型所提供的一种海上风机养殖综合平台100的立体结构示意图。本实用新型所提供的一种海上风机养殖综合平台100包括浮式平台10、固定于浮式平台10上的风机组件20以及固定于浮式平台10中心处的网箱30。该浮式平台10可以漂浮于海平面上，该浮式平台10一方面用于支撑位于其上方的风机组件20，使得其可以稳固的漂浮于海面上，另一方面用于围合网箱30，将网箱30包覆于其中，限制网箱30在海上的活动区域以及自由度，并且网箱30直接设置于浮式平台10的中心处，可以在综合平台100进入运行期时，对风机组件20进行维护的同时展开对于网箱30的维护，即节约了综合平台100运行维护资源的成本，也提升了综合平台100的运行维护效率，使得风机组件20和网箱30内的养殖同等重要，提升了整个综合平台100的经济性。
31.如图1所示，本实用新型所提供的浮式平台10包括至少三个立柱11以及将所有立柱11固定连接的桁架结构12，所有立柱11在海平面上通过桁架结构12围合形成多边形框架。在本实施例中，该浮式平台10包括三个立柱11，该桁架结构12与三个立柱11在海平面上围合形成三角形框架。当然，该浮式平台10还可以根据风机组件20的负载需求，以及网箱30的养殖需求，增加立柱11的数量，当立柱11为四个时，该多边形框架为四边形框架，当立柱11为6个时，该多边形框架为六边形框架。且立柱11的数量越多，其多边形框架所围合的截面面积越大，其网箱30的截面面积也随之增大。因此，本实用新型所提供的浮式平台10中的立柱11的数量一般在3-10个之间，以确保浮式平台10能够同时兼顾平衡风机组件20以及网箱30两者之间的需求。
32.如图1所示，本实用新型所提供的海上风机养殖综合平台100中，该风机组件20固定于任意一个立柱11上，风机组件20包括固定于立柱11上的塔筒21以及设置于塔筒21顶部的发电风机22。风机组件20上的发电风机22能够实现对于浮式平台10上方的风能的充分利用，保障风电的政策运行。
33.如图5所示，为本实用新型所提供的浮式平台10中单个立柱11的立体结构示意图。本实用新型所提供的浮式平台10中的所有立柱11的结构均完全相同，在加工时，可以将立柱11统一加工，再根据实际需要确定立柱11的数量后，再通过桁架结构12将所有的立柱11固定为一体。如图5所示，该立柱11包括基座111、固定于基座111上的柱筒112以及设置于柱筒112侧面用于固定网箱30的u型轨道113。该立柱11的基座111和柱筒112为竖直设置的柱体结构，其中柱筒112的截面面积小于基座111的截面面积，从而使得该柱筒112和基座111之间形成台阶面，而设置于立柱11侧面的u型轨道113则从柱筒112的顶面一直延伸至基座111和柱筒112之间的台阶面上。
34.如图2所示，为本实用新型所提供的网箱30的立体结构示意图。本实用新型所提供
的网箱30包括至少三个侧网31和一个底网32，所有侧网31和底网32围合形成顶部开口的多边形网体。在本实施例中，该网箱30包括三个侧网31和一个底网32，其中底网32为三角形结构，该底网32与三个侧网31围合形成顶部开口的三边形网体。该网箱30的结构与浮式平台10的结构相关，即该浮式平台10上立柱11与桁架结构12所围合的形状与侧网31所围合的形状相同，即该网箱30的多边形网体和浮式平台10的多边形框架的截面形状一致。在本实施例中，该浮式平台10具有三个立柱11，其所围合的框架为三角形框架，则对应的该网箱30具有三个侧网31，其所围合的网体为三角形网体，两者的截面轮廓形状一致。
35.如图2和图3所示，本实用新型所提供的网箱30中，相邻的两个侧网31的连接处设置有安装板33。该安装板33设置于相邻的两个侧网31之间，并与侧网31的侧边连为一体，并且该安装板33沿着多边形网体的边缘向着多边形网体的外侧延伸。在本实用新型所提供的海上风机养殖综合平台100安装的时候，仅需通过吊机，将整个网箱30吊起，并将网箱30的每个安装板33与每个立柱11的u型轨道113对齐，从上而下放下网箱30，该网箱30的安装板33插入立柱11的u型轨道113内，使得网箱30与立柱11固定连接，从而实现网箱30与浮式平台10之间的固定连接。该网箱30必须与浮式平台10中的立柱11牢牢固定为一体，在大风大浪的天气条件下，减少网箱30的损坏风险以及避免网箱30从浮式平台10上脱落而导致养殖损失的问题。
36.本实用新型所提供的海上风机养殖综合平台100中，该网箱30的底网32与立柱11的基座111底面齐平。网箱30的底面与立柱11的底面齐平设置，从而使得该网箱30可以依靠浮式平台10保护，一方面该浮式平台10限制了网箱30在海上的自由度，另一方面通过立柱11和桁架结构12保护设置于其中的网箱30，且减少网箱30的侧网31以及底网32遭到海洋环境的破坏。并且，该网箱30的侧网31和底网32均采用铜质或复合材料制成具有若干镂空孔的平面网状结构。网箱30采用铜质或复合材料加工，能够保证其自身的强度和刚度，以防止大型鱼类从网箱30中逃脱。
37.如图5所示，该立柱11的u型轨道113包括两条相互平行设置于立柱11侧面的连接板1131，连接板1131上沿其高度方向设置有若干个间隔排布的第一安装孔1131a。该u型轨道113由立柱11的顶部一直沿着立柱11的高度方向延伸至立柱11的基座111上。两个连接板1131与立柱11的柱筒112的侧面围合形成外侧开口的u型轨道113，两个连接板1131之间形成可供网箱30的安装板33插入的间隙。如图2和图4所示，该网箱30的每个安装板33上沿其高度方向行设置有若干个间隔排布的第二安装孔331。该网箱30的一个安装板33插入与其对应的立柱11的两个连接板1131之间，使得第一安装孔1131a与第二安装孔331齐平，若干个连接件(图中未示出)穿过第一安装孔1131a和第二安装孔331锁紧于连接板1131上。该连接件为大型螺母和螺栓组件，大型螺母从一侧的连接板1131穿过安装板33的第二安装孔331后由另一侧的连接板1131处穿出，并通过螺栓锁紧，从而实现安装板33与u型导轨113之间的固定连接。网箱30所有的安装板33均与与其对应的立柱11的u型导轨113通过上述的连接方式固定，进而实现网箱30与浮式平台10之间的固定。
38.本实用新型所提供的立柱11的柱筒112内设置有水密隔仓1121。该水密隔仓1121设置于立柱11的柱筒112内，并且将立柱11分为上中下三个仓体，其中水密隔仓1121位于中间层，将上仓体和下仓体分离，且上仓体与水密隔仓1121之间相对密封，下仓体与水密隔仓1121之间也相对密封，三者之间在柱筒112内相互独立，并不贯通。这样使得，立柱11一旦发
生破损进水时，水流不会贯通整个立柱，而单独在上仓体或下仓体或者是水密隔仓1121内，从而使得立柱11依然能够保持足够的浮力以及稳定性。
39.如图7所示，为本实用新型所提供的立柱11的局部剖视图。该柱筒112内的水密隔仓1121包括设置于柱筒112内沿着柱筒112的高度方向平行设置的上密封板1121a和下密封板1121b，以及设置于上密封板1121a和下密封板1121b之间的十字形支撑架1121c。该上密封板1121a和下密封板1121b为与柱筒112的截面面积相当的板材，且板材通过焊接、胶接、浇灌等方式实现与柱筒112内壁的密封连接，从而使得上密封板1121a在柱筒112的上方形成上仓体，下密封板1121b在柱筒112的下方内形成下仓体，上密封板1121a和下密封板1121b之间形成水密隔仓1121，为了确保上密封板1121a和下密封板1121b在水密隔仓1121内的稳固支撑，该上密封板1121a和下密封板1121b之间还设置有截面呈十字形结构的十字形支撑架1121c，该十字形支撑架1121c由两个呈竖直状设置的板体相互交叉组成，该十字形支撑架1121c的上侧边与上密封板1121a固定连接，十字形支撑架1121c的下侧边与下密封板1121b固定连接，通过十字形支撑架1121c固定支撑上密封板1121a和下密封板1121b。
40.本实用新型所提供的立柱11中的基座111和柱筒112的截面可以为圆形结构、方形结构或多边形结构。在本实施例中，该基座111和柱筒112均为截面为圆形的圆柱筒体结构。而该立柱11还可以根据实际的使用需求，将其截面选择正方形筒体结构或者六边形筒体结构。且本实用新型所提供的立柱11中的柱筒112的筒壁的厚度在吃水线附近厚度大于两端的厚度，即该柱筒112的顶部的筒壁厚度为20cm，柱筒112的底部与基座111连接的一端的筒壁厚度与顶部的筒壁厚度一致，均为20cm。而该柱筒112中间段，在吃水线上下20cm附近的筒壁厚度为30cm，使得吃水线附近的筒壁厚度大于两端端部的筒壁厚度。如此设计，可以加强柱筒112的吃水线附近的强度，从而增强立柱11的防撞性能。
41.如图1所示，本实用新型所提供的浮式平台10中的桁架结构12包括若干组分别设置于相邻的两个立柱11之间的横梁组件121。该桁架结构12中的横梁组件121的设置数量与立柱11的设置数量相关。在本实施例中，设置有三个立柱11，两两相邻的立柱11之间设置有该横梁组件121，使得该桁架结构12中包括三组横梁组件121。在浮式平台10中，随着立柱11的数量的增多，该横梁组件121的数量也随之增加。而桁架结构12中的每组横梁组件121的结构完全相同。每组的横梁组件121包括两端分别固定于柱筒112上的第一横梁1121和两端分别固定于基座111上的第二横梁1122，第一横梁1121和第二横梁1122相互平行设置。该第一横梁1121位于海平面上方，第二横梁1122位于海平面下方，第二横梁1122的截面面积大于该第一横梁1121的截面面积。该横梁组件121起到连接和固定相邻立柱11的作用。
42.如图1所示，本实用新型所提供的浮式平台10还包括固定于立柱11上的系泊组件13。该系泊组件13将整个浮式平台10固定于海床面上，从而限制了浮式平台10所能随着波浪所能飘动的海域面积，起到固定浮式平台10的作用。该系泊组件13包括若干条锚链131，在本实施例中，同一个立柱11上设置有两个锚链131，两个锚链131的一端1311固定于立柱11的柱筒112的外侧面，另一端1312设置于海床上。
43.本实用新型所提供的浮式平台10中的立柱11采用钢材、混凝土、复合材料中的一种或多种制作而成。例如，整个立柱11可以均采用钢筋混凝土材料加工制成，或者整个立柱11均采用复合材料加工制成，又或者该立柱11在吃水线以下的部分采用钢筋混凝土加工，而在吃水线以上的部分采用钢材加工而成。
44.本实用新型所提供的一种海上风机养殖综合平台100，包括浮式平台10、风机组件20和网箱30，网箱30结构简单、方便安装，并且风机组件20和网箱30共同用海，同步维护，降低建造成本、节约运行维护成本、提升运行效率和海洋资源的利用率；该网箱30设置于浮式平台10的中心处，通过浮式平台10限制网箱30在海中的自由度，一方面方便后期维护人员在维护风机时可以同步监测网箱30状态，并对其进行同步维护，另一方面通过浮式平台10保护网箱30，减少海洋环境对网箱30的破坏。
45.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。