專利名稱：淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)，特別涉及一種淺海海底植被修復(fù)領(lǐng)域使用的播種機(jī)械。
背景技術(shù)：
海草床是熱帶和溫帶重要的海洋生態(tài)系統(tǒng)，是許多海洋動物的棲息地、生存場所和食物來源地，具有重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。20世紀(jì)以來，全世界的海草床衰退嚴(yán)重，僅1993年到2003年間約有2. 6X104km消失，達(dá)到15%，開展海草床的生態(tài)恢復(fù)已迫在眉 睫。目前海草床的修復(fù)以移植為主，而種植方法很少。美國在2004年發(fā)明了Underwater Seagrass Seeding Apparatus,該播種機(jī)是以膠質(zhì)作為流體,種子在膠體混合均勻后在泵的作用下播入海床。該方法存在著播種前要進(jìn)行種子和膠質(zhì)的混合，另外膠質(zhì)還需要低溫保存，造成了能源和勞動力的浪費(fèi)。而國內(nèi)目前沒有相關(guān)方面的報(bào)道，因此研制經(jīng)濟(jì)適用適合淺海海底植被種植的播種機(jī)械對海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和海洋資源的可持續(xù)性發(fā)展具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)，可以節(jié)省人力、提高勞動生產(chǎn)率。本發(fā)明對各淺灘海域情況適應(yīng)性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效、智能化作業(yè)。一種淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)，包括水下播種裝置、輸送裝置、提升機(jī)構(gòu)、排種系統(tǒng)、機(jī)架和PLC控制系統(tǒng)；所述的水下播種裝置包括橫滑板a、橫滑板b、豎支撐板a、豎支撐板b、連接管、連接覆板、連接排種管、覆板、調(diào)節(jié)片、調(diào)節(jié)塊、排種管和連接環(huán)；所述的輸送裝置包括不銹鋼自吸泵、分配器、輸種管和三通；所述的提升機(jī)構(gòu)包括提升電機(jī)和卷筒；所述的排種系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)、排種軸、窩眼式排種器、裙皺管、漏斗、內(nèi)箱體、左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板；所述的覆板呈T形，T形上端兩側(cè)高中間低成凹型，T形下端呈圓弧型；以淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)前進(jìn)的方向即覆板T形下端(安裝時(shí)覆板與地面平行放置)朝向?yàn)榍岸藱M滑板a和橫滑板b分別水平平行放置并固定在覆板呈凹形端即后端的兩側(cè)；豎支撐板a和豎支撐板b用不銹鋼焊條分別垂直焊接在橫滑板a和橫滑板b沿水平放置方向的中線上；兩個(gè)豎支撐板的整體形狀呈橢圓形，但豎支撐板a和豎支撐板b與橫滑板a和橫滑板b焊接的一端即底端成一直線形；豎支撐板a和豎支撐板b的上前端及中間的位置均設(shè)有兩個(gè)孔；連接管的兩端穿過豎支撐板a和豎支撐板b前端相對應(yīng)的孔與豎支撐板a和豎支撐板b連接固定；連接覆板兩端分別穿過豎支撐板a和豎支撐板b中間對應(yīng)的孔與豎支撐板a和豎支撐板b連接固定，且覆板前端與連接覆板中間連接固定，使覆板前端面上揚(yáng)呈圓弧狀；豎支撐板a和豎支撐板b的前端均沿其水平方向與其平行安裝有一個(gè)調(diào)節(jié)槽，調(diào)節(jié)槽上設(shè)有兩條凹槽，凹槽之間的寬度與調(diào)節(jié)塊上兩個(gè)固定孔之間的寬度對等；所述調(diào)節(jié)塊中心位置有一中心孔，在中心孔的兩側(cè)對稱的位置有兩個(gè)固定孔，調(diào)節(jié)塊通過兩個(gè)固定孔與豎支撐板上的調(diào)節(jié)槽連接，且調(diào)節(jié)塊可以沿調(diào)節(jié)槽上下移動，通過調(diào)節(jié)固定孔在凹槽內(nèi)的位置控制調(diào)節(jié)塊在調(diào)節(jié)槽上的位置；在調(diào)節(jié)塊中心孔和任一個(gè)固定孔之間上下等距離設(shè)置三個(gè)調(diào)節(jié)孔；連接排種管與排種管通過連接環(huán)垂直連接，連接環(huán)的位置可調(diào)；連接排種管兩端分別焊接一個(gè)調(diào)節(jié)片，并保持兩個(gè)調(diào)節(jié)片的方向一致，且連接排種管兩端穿過調(diào)節(jié)塊中心的孔與調(diào)節(jié)塊連接但可以轉(zhuǎn)動，便于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)片的位置；調(diào)節(jié)片通過三個(gè)調(diào)節(jié)孔與調(diào)節(jié)塊連接，通過改變調(diào)節(jié)片與不同調(diào)節(jié)孔的連接可以調(diào)整調(diào)節(jié)片在調(diào)節(jié)塊上的位置以改變排種管的傾角；不銹鋼自吸泵與機(jī)架固定連接，卷筒通過軸承座固 定連接在機(jī)架上，卷筒與提升電機(jī)通過聯(lián)軸器a連接，提升電機(jī)通過提升電機(jī)底座固定在機(jī)架；左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板平行安裝在內(nèi)箱體的兩側(cè)，與內(nèi)箱體組成種子箱放置種子；左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板下端通過折彎折成L形固定在機(jī)架上，起到支撐內(nèi)箱體的作用；窩眼式排種器安裝在內(nèi)箱體底部的安裝孔上并與漏斗連接相通，漏斗與褶皺管上端連接；支撐板與左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板垂直連接固定；三通固聯(lián)在支撐板上，三通分別連接褶皺管下端、分配器出水口和輸種管一端；不銹鋼自吸泵出水管與分配器入水口連接，分配器固連在機(jī)架上；輸種管另一端與排種管連接；排種軸穿過窩眼式排種器中的排種輪；步進(jìn)電機(jī)通過固定法蘭與左側(cè)支撐板連接，并通過聯(lián)軸器b與排種軸連接；GPS模塊通過信號線與PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制系統(tǒng)通過信號線與步進(jìn)電機(jī)連接。本發(fā)明可適應(yīng)海底不同的海域情況。橫滑板前端設(shè)計(jì)為圓弧，具有仿形性，有利于通過情況特殊的海域，比如說不平坦的海底，水下播種裝置能順利的通過該區(qū)域。本發(fā)明可根據(jù)需要調(diào)節(jié)行距。行距是通過連接環(huán)上的緊固螺釘改變連接環(huán)在連接排種管上的相對位置來改變排種管的位置調(diào)節(jié)的。本發(fā)明可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)播深。播深有四種調(diào)節(jié)方式一是通過連接環(huán)上的緊固螺釘使排種管向上或向下移動，改變播深；二是保持排種管的位置不變，調(diào)節(jié)塊有三個(gè)調(diào)節(jié)孔，通過改變調(diào)節(jié)片在調(diào)節(jié)塊上的位置改變排種管的傾角，從而改變播深；三是通過上下移動調(diào)節(jié)塊，從而改變其播深；四是通過一和二兩種方式的配合來實(shí)現(xiàn)播深的無極調(diào)節(jié)的。本發(fā)明可根據(jù)需要調(diào)節(jié)種子的粒距。種子粒距的調(diào)節(jié)在這里有三種方式一是通過PLC系統(tǒng)輸入指令改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)粒距；二是通過改變船的速度調(diào)節(jié)粒距；三是通過PLC系統(tǒng)輸入指令改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和船的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外還可以保持種子粒距的一致性，當(dāng)船速改變時(shí)，GPS模塊會實(shí)時(shí)的測定船速，PLC系統(tǒng)改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變種子播種速度，從而使粒距保持一致性。本發(fā)明可減少種子在淺海海底的損失。海草種子播入淺海海底后，覆板馬上將排種管前行劃開的溝用海底基質(zhì)抹平覆蓋，避免了魚類的取食，同時(shí)還避免了種子隨海洋洋流的飄散，減少了種子的損失。

圖I是整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是水下播種裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是水下播種裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是水下播種裝置左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是GPS模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.繩索，2.機(jī)架，3.提升電機(jī)，4.聯(lián)軸器a，5.軸承座，6.支撐板，7.步進(jìn)電機(jī)，8.固定法蘭,9.聯(lián)軸器b, 10.左側(cè)支撐板,11.內(nèi)箱體,12.窩眼式排種器,13.排種軸，14.右側(cè)支撐板，15.漏斗，16.褶皺管，17.三通，18.分配器，19.不銹鋼自吸泵，20.輸種管，21.卷筒，22.豎支撐板a，23.橫滑板a，24.連接管，25.橫滑板b，26.豎支撐板b，27.連接覆板，28.調(diào)節(jié)塊，29.調(diào)節(jié)片，30.連接排種管，31.排種管，32.連接環(huán)，33.覆板，34. GPS模塊。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要用于淺海海底各類海草的播種，根據(jù)本發(fā)明的提供的裝置，下面將參照圖I說明本發(fā)明淺海海底植被修復(fù)播種原理。如圖I、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明有以下部分組成，本裝置以播種前行的方向?yàn)榍岸?，以裝置在水面上的方向?yàn)樯喜?I)水下播種裝置橫滑板a和橫滑板b與覆板水平平行放置并固定在覆板呈凹形端即后端的兩側(cè)，豎支撐板a和豎支撐板b用不銹鋼焊條分別垂直焊接在橫滑板a和橫 滑板b沿水平放置方向的中線上；豎支撐板a和豎支撐板b成平行關(guān)系，覆板33的前端與連接覆板27用螺栓連接；豎支撐板a 22和豎支撐板b 26在前端與中間上部的位置有兩個(gè)孔，分別與連接管24、連接覆板27連接并通過兩端螺母緊固；連接排種管30兩端與調(diào)節(jié)片29焊接為一個(gè)整體，連接排種管30固定連接在調(diào)節(jié)塊28中心的孔并保持相對轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)塊28通過固定孔與豎支撐板上的調(diào)節(jié)槽連接固定。調(diào)節(jié)片29通過螺栓與調(diào)節(jié)塊28上調(diào)節(jié)孔中的一個(gè)孔固定，調(diào)節(jié)塊28與豎支撐板之間用螺栓連接，連接排種管30與排種管31通過連接環(huán)32連接；行距是通過調(diào)節(jié)環(huán)32上的緊固螺釘改變其在連接排種管30上的相對位置來改變排種管31的位置調(diào)節(jié)的；播深有四種調(diào)節(jié)方式一是通過調(diào)節(jié)環(huán)32上的緊固螺釘使排種管31向上或向下移動，調(diào)節(jié)其播深；二是調(diào)節(jié)塊28有三個(gè)調(diào)節(jié)孔，通過調(diào)節(jié)片29在調(diào)節(jié)塊28上的位置改變排種管31的傾角，從而改變播深；三是通過以上兩種方式的配合來實(shí)現(xiàn)無極調(diào)節(jié)。(2)輸送裝置，包括不銹鋼自吸泵19通過自帶電機(jī)底座與機(jī)架2固聯(lián)，分配器18的入水口與不銹鋼自吸泵19的出水口連接，分配器18的出水口與三通17后端連結(jié)，分配器18用螺栓固聯(lián)在機(jī)架2上，輸種管20 —端與三通17前端連結(jié)，輸種管20另一端與排種管30通過喉箍緊固，三通17固聯(lián)在支撐板6上。 (3 )提升機(jī)構(gòu)，包括卷筒21通過軸承座5固定連接在機(jī)架上，卷筒與提升電機(jī)3通過聯(lián)軸器a4連接，并通過提升電機(jī)底座固定用螺栓固聯(lián)在機(jī)架2。(4)排種系統(tǒng)，包括左側(cè)支撐板10和右側(cè)支撐板14與內(nèi)箱體11連接組成種子箱放置種子，左側(cè)支撐板10和右側(cè)支撐板14下端L形用螺栓固定在機(jī)架2上；步進(jìn)電機(jī)7通過固定法蘭8與左側(cè)支撐板10對應(yīng)的安裝孔連接，并通過聯(lián)軸器b9與排種軸13連接，排種軸13穿過窩眼式排種器12中的排種輪；四個(gè)窩眼式排種器12通過螺栓與內(nèi)箱體11底部的相應(yīng)的安裝孔連接，四個(gè)漏斗15分別與對應(yīng)窩眼式排種器12連接，四個(gè)褶皺管16上端分別與相對應(yīng)漏斗15連接，四個(gè)三通17與分別相對應(yīng)的褶皺管16下端連接，三通17通過螺栓固定在支撐板6?？刂葡到y(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，首先通過軟件進(jìn)行編程，由數(shù)據(jù)線寫入PLC控制器，通過對按鈕的操作實(shí)現(xiàn)工作過程。本發(fā)明提供了兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，下面以海草大葉藻播種四行為實(shí)施例，但不用限制本發(fā)明的范圍實(shí)施例I :本發(fā)明通過繩索I 一端與卷筒21相連，繩索另一端與水下播種機(jī)構(gòu)連接用U型卡固定。工作時(shí)將機(jī)架以上部分放置于船艙內(nèi)，將水下播種裝置放置于船尾并通過提升裝置上的提升電機(jī)3驅(qū)動卷筒21將水下播種裝置慢慢放置于淺海海底。隨著船的前行，GPS模塊34測得信號在PLC控制系統(tǒng)處理下，給步進(jìn)電機(jī)7信號使其驅(qū)動排種軸13帶動窩眼式排種器12里面的排種輪，內(nèi)箱體11里面的大葉藻種子隨著排種輪的轉(zhuǎn)動落入到漏斗15，漏斗15里面的大葉藻種子通過褶皺管16進(jìn)入三通17。于此同時(shí)不銹鋼自吸泵19工作，水流通過分配器18將海水均勻的分配到三通17，水流通過三通17進(jìn)入四個(gè)輸種管20內(nèi)，三通17中的種子隨著水流的流動進(jìn)入通過輸種管20進(jìn)入到排種管31，大葉藻種子通過排種管31播入淺海海底，覆板33隨著水下播種機(jī)構(gòu)的前行，將大葉藻種子覆蓋，降低其損失。種子粒距的調(diào)節(jié)是通過PLC系統(tǒng)輸入指令改變步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)粒距；二是通過改變船的速度調(diào)節(jié)粒距；三是通過PLC系統(tǒng)輸入指令改變步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速和船的速度進(jìn)行調(diào) 節(jié)。另外還可以保持種子粒距的一致性，當(dāng)船速改變時(shí)，GPS模塊34實(shí)時(shí)的測定船速，PLC系統(tǒng)改變步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速改變種子播種速度，從而使粒距保持一致性。橫滑板具有高度的仿形性，不受海底地形的限制，有效地提升了本發(fā)明的實(shí)用性，提聞播種效率。實(shí)施例2 本發(fā)明通過繩索I 一端與卷筒21相連，繩索另一端與水下播種機(jī)構(gòu)連接用U型卡固定。工作時(shí)將機(jī)架以上部分放置于船艙內(nèi)，將水下播種機(jī)構(gòu)放置于船尾；隨著船的前行，GPS模塊34測得信號在PLC控制系統(tǒng)處理下，給步進(jìn)電機(jī)7信號使其驅(qū)動排種軸13帶動窩眼式排種器12里面的排種輪，內(nèi)箱體11里面的大葉藻種子隨著排種輪的轉(zhuǎn)動落入到漏斗15，漏斗15里面的大葉藻種子通過褶皺管16進(jìn)入三通17。于此同時(shí)不銹鋼自吸泵19工作，水流通過分配器18將海水均勻的分配到三通17，水流通過三通17進(jìn)入四個(gè)輸種管20內(nèi)，三通17中的種子隨著水流的流動進(jìn)入通過輸種管20進(jìn)入到排種管31，大葉藻種子通過排種管31播入水面，種子落入淺海海底。本實(shí)例以播種四行為例，本發(fā)明同時(shí)播種行數(shù)不局限于四行，可根據(jù)實(shí)際需要對裝置進(jìn)行增加或者減少。
權(quán)利要求1.ー種淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)，其特征在于包括水下播種裝置、輸送裝置、提升機(jī)構(gòu)、排種系統(tǒng)、機(jī)架和PLC控制系統(tǒng)；所述的水下播種裝置包括橫滑板a、橫滑板b、豎支撐板a、豎支撐板b、連接管、連接覆板、連接排種管、覆板、調(diào)節(jié)片、調(diào)節(jié)塊、排種管和連接環(huán)；所述的輸送裝置包括不銹鋼自吸泵、分配器、輸種管和三通；所述的提升機(jī)構(gòu)包括提升電機(jī)和卷筒；所述的排種系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)、排種軸、窩眼式排種器、褶皺管、漏斗、內(nèi)箱體、左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板；所述的覆板呈T形，T形上端兩側(cè)高中間低成凹型，T形下端呈圓弧型；以淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)前進(jìn)的方向即覆板T形下端朝向?yàn)榍岸耍瑱M滑板a和橫滑板b分別水平平行放置并固定在覆板呈凹形端即后端的兩側(cè)，豎支撐板a和豎支撐板b用不銹鋼焊條分別垂直焊接在橫滑板a和橫滑板b沿水平放置方向的中線上；兩個(gè)豎支撐板的整體形狀呈橢圓形，但豎支撐板a和豎支撐板b與橫滑板a和橫滑板b焊接的一端即底端成一直線形；在豎支撐板a和豎支撐板b上前端及中間的位置分別設(shè)有兩個(gè)孔；連接管的兩端穿過豎支撐板a和豎支撐板b前端相對應(yīng)的孔與豎支撐板a和豎支撐板b連接固定；連接覆板兩端分別穿過豎支撐板a和豎支撐板b中間對應(yīng)的孔與豎支撐板a和豎支撐 板b連接固定，且覆板前端與連接覆板中間連接固定，使覆板前端面上揚(yáng)呈圓弧狀；豎支撐板a和豎支撐板b前端均與其平行安裝有ー個(gè)調(diào)節(jié)槽，調(diào)節(jié)槽上設(shè)有兩條凹槽，凹槽之間的寬度與調(diào)節(jié)塊上兩個(gè)固定孔之間的寬度對等；調(diào)節(jié)塊中心位置有一中心孔，在中心孔的兩側(cè)對稱的位置有兩個(gè)固定孔，調(diào)節(jié)塊通過兩個(gè)固定孔與豎支撐板上的調(diào)節(jié)槽連接，且調(diào)節(jié)塊可以沿調(diào)節(jié)槽上下移動，通過調(diào)節(jié)固定孔在凹槽內(nèi)的位置控制調(diào)節(jié)塊在調(diào)節(jié)槽上的位置；在調(diào)節(jié)塊中心孔和任ー個(gè)固定孔之間上下等距離設(shè)置三個(gè)調(diào)節(jié)孔；連接排種管與排種管通過連接環(huán)垂直連接，連接環(huán)的位置可調(diào)；連接排種管兩端分別焊接一個(gè)調(diào)節(jié)片，并保持兩個(gè)調(diào)節(jié)片的方向一致，且連接排種管兩端穿過調(diào)節(jié)塊中心的孔與調(diào)節(jié)塊連接但可以轉(zhuǎn)動，便于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)片的位置；調(diào)節(jié)片通過三個(gè)調(diào)節(jié)孔與調(diào)節(jié)塊連接，通過改變調(diào)節(jié)片與不同調(diào)節(jié)孔的連接可以調(diào)整調(diào)節(jié)片在調(diào)節(jié)塊上的位置以改變排種管的傾角；不銹鋼自吸泵與機(jī)架固定連接，卷筒通過軸承座固定連接在機(jī)架上，卷筒與提升電機(jī)通過聯(lián)軸器a連接，提升電機(jī)通過提升電機(jī)底座固定在機(jī)架；左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板平行安裝在內(nèi)箱體的兩側(cè)，與內(nèi)箱體組成種子箱放置種子；左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板下端通過折彎折成L形固定在機(jī)架上，起到支撐內(nèi)箱體的作用；窩眼式排種器安裝在內(nèi)箱體底部的安裝孔上并與漏斗連接相通，漏斗與褶皺管上端連接；支撐板與左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板垂直連接固定；三通固聯(lián)在支撐板上，三通分別連接褶皺管下端、分配器出水口和輸種管一端；不銹鋼自吸泵出水管與分配器入水ロ連接，分配器固連在機(jī)架上；輸種管另一端與排種管連接；排種軸穿過窩眼式排種器中的排種輪；步進(jìn)電機(jī)通過固定法蘭與左側(cè)支撐板連接，并通過聯(lián)軸器b與排種軸連接；GPS模塊通過信號線與PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制系統(tǒng)通過信號線與步進(jìn)電機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種淺海海底植被修復(fù)播種機(jī)，由水下播種裝置、輸送裝置、提升機(jī)構(gòu)、排種系統(tǒng)、機(jī)架、PLC控制系統(tǒng)組成；本實(shí)用新型將海草種子(如大葉藻種子)通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動排種軸帶動排種輪將箱體內(nèi)的海草種子通過漏斗和褶皺管進(jìn)入三通，在不銹鋼自吸泵的作用下將三通中的海草種子通過輸種管進(jìn)入到水下播種裝置播入淺海海底；種子之間的行距通過連接環(huán)在連接排種管上的位置來調(diào)節(jié)，種子的粒距可通過船速、步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及他們之間的相互配合來完成；播深是通過調(diào)節(jié)排種管與連接環(huán)之間的相對位置和調(diào)節(jié)塊和調(diào)節(jié)片的配合來實(shí)現(xiàn)無級的調(diào)節(jié)，本實(shí)用新型可適應(yīng)海底不同的海域情況。
文檔編號A01C7/20GK202635061SQ20122032698
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者張曉輝, 張學(xué)雷, 劉雷 申請人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 國家海洋局第一研究所