利索能及
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专利号: 2022110791846
申请人: 中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于波浪能的海洋生物碳汇方法,其特征在于,采用基于波浪能的海洋生物碳汇装置执行所述方法;所述海洋生物碳汇装置包括波浪发电设备、浮岛、制氧设备和至少一培养箱,所述培养箱包括箱体和透光罩体;所述制氧设备设置于浮岛;所述透光罩体分别开设连接口和泄压口,所述制氧设备的进气管分别连通各所述连接口;所述泄压口内设置风机;所述方法包括如下步骤:将海洋波浪能转换成电能,再控制电能分别输送至所述制氧设备和所述培养箱;

获取透光罩体内氧气浓度;

当所述氧气浓度大于或等于第一预设氧气浓度时,控制所述制氧设备抽取所述透光罩体内空气制氧并储存;

当所述氧气浓度小于或等于第二预设氧气浓度时,控制所述箱体与外界海洋沿第一作业速率进行水体交换;其中,所述第一预设氧气浓度的氧气浓度大于所述第二预设氧气浓度的氧气浓度;

当所述氧气浓度位于所述第一预设氧气浓度和所述第二预设氧气浓度之间时,获取第一预设时间段内所述氧气浓度的变化趋势;

当所述氧气浓度的变化趋势呈递增状态时,在第二预设时间段后执行获取透光罩体内氧气浓度的步骤;

当所述氧气浓度的变化趋势呈递减状态时,控制所述箱体与外界海洋沿第二作业速率进行水体交换;其中,所述第一作业速率的水体交换速度大于所述第二作业速率的水体交换速度;其中,第一作业速率为进水口处水泵和出水口处水泵的工作效率;所述当所述氧气浓度的变化趋势呈递减状态时,控制所述箱体与外界海洋沿第二作业速率进行水体交换的步骤,包括:当所述氧气浓度的变化趋势呈递减状态时,再获取所述箱体所在区域的光照状态,并根据光照状态判断所述箱体所在区域为白日或夜晚;

当所述箱体所在区域为白日时,执行控制所述箱体与外界海洋沿第二作业速率进行水体交换;

当所述箱体所在区域为夜晚时,获取所在区域的日出时间;

根据所述日出时间确定第三预设时间段;

在所述第三预设时间段后,执行所述获取透光罩体内氧气浓度的步骤;所述当所述箱体所在区域为夜晚时,获取所在区域的日出时间的步骤,包括:当所述箱体所在区域为夜晚时,获取当前海洋波浪能转换成电能的剩余电量;

当所述剩余电量大于预设电量时,启动光源进行人工照明,并在启动人工照明的第五预设时间段后,执行所述获取透光罩体内氧气浓度的步骤;

当所述剩余电量小于或等于所述预设电量时,获取所在区域的日出时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于波浪能的海洋生物碳汇方法,其特征在于,所述方法还包括:

获取所述箱体内的二氧化碳浓度;

当所述二氧化碳浓度小于预设浓度警戒值时,执行所述控制所述箱体与外界海洋沿第一作业速率进行水体交换的步骤。

3.一种基于波浪能的海洋生物碳汇装置,其特征在于,用于执行权利要求1‑2中任一项所述的方法;所述海洋生物碳汇装置包括波浪发电设备、浮岛、制氧设备和至少一培养箱,所述培养箱包括箱体和透光罩体,所述箱体的顶侧为敞口,所述透光罩体设置于所述箱体的敞口处,所述箱体用于漂浮于海平面下,以使所述透光罩体漂浮于海平面上;所述箱体内用于储存海水养殖海洋生物,以使海洋生物消耗海水内二氧化碳向所述透光罩体内释放氧气;所述制氧设备设置于浮岛;所述透光罩体分别开设连接口和泄压口,所述制氧设备的进气管分别连通各所述连接口,所述制氧设备用于通过所述连接口收集所述透光罩体内氧气,并制成纯氧储存;所述泄压口内设置风机,所述风机用于将所述透光罩体内气体吹向所述连接口位置;所述波浪发电设备用于分别向所述制氧设备和所述风机供能;箱体靠近透光罩体的一端设置若干浮筒。

4.根据权利要求3所述的一种基于波浪能的海洋生物碳汇装置,其特征在于,所述培养箱包括进水管、进水口和出水口,所述进水口和所述出水口分别设置电控阀,所述进水口和所述出水口分别设置泵体;所述进水管的其中一端连接所述进水口,所述进水管的另一端用于连通海洋真光层以下。

5.根据权利要求3所述的一种基于波浪能的海洋生物碳汇装置,其特征在于,各所述培养箱沿设定方向依次设置,各所述培养箱的同一侧设置移动路径,所述移动路径平行于所述设定方向;所述基于波浪能的海洋生物碳汇装置还包括驱动机构,所述驱动机构驱动连接所述浮岛,所述驱动机构用于驱动所述浮岛沿所述移动路径移动。

6.根据权利要求5所述的一种基于波浪能的海洋生物碳汇装置,其特征在于,所述驱动机构包括第一座体和第二座体,各所述培养箱沿所述设定方向排列位于始端的所述培养箱设置第一座体,所述第一座体设置第一滑轮和第一电机,所述第一滑轮滑动设置于所述第一座体,所述第一电机的输出端驱动连接所述第一滑轮;各所述培养箱沿所述设定方向排列位于末端的所述培养箱设置第二座体,所述第二座体设置第二滑轮和第二电机,所述第二滑轮滑动设置于所述第二座体,所述第二电机的输出端驱动连接所述第二滑轮,第一滑轮的轴向平行于第二滑轮的轴向;所述第一座体和第二座体之间设置连接线缆和固定块,所述连接线缆的其中一端连接所述第一滑轮,所述连接线缆的另一端连接所述第二滑轮,所述固定块分别连接所述浮岛和所述连接线缆。

7.根据权利要求5或6所述的一种基于波浪能的海洋生物碳汇装置,其特征在于,所述制氧设备包括电控伸缩管,所述电控伸缩管的其中一端连通所述制氧设备的进气管,所述电控伸缩管的另一端用于伸入临近的所述连接口内,以使所述制氧设备通过所述电控伸缩管吸取所述透光罩体内氧气。