宁波高新区围海工程技术开发有限公司 浙江省 315030
沿海滩涂作为海岸带的重要组成部分，地处海陆交接带（咸淡水相互交汇、交替的区域范围内）并不断演变的生态系统，是我国重要的后备土地资源。我国沿海滩涂分布十分广泛，据全国海岸带和海涂资源综合调查资料显示，北起辽宁鸭绿江口，南至广西北仑河口，4 大海域，沿海11 个省市区（不包括台湾省）共有滩涂21709 平方千米，并以每年大约300平方千米的速度淤长。随着各级政府对沿海滩涂开发的不断深入，沿海滩涂开发已上升为国家战略。滩涂是一个处于动态变化中的海陆过渡地带，是一个不断演变的生态系统，若向陆方向发展，通过围垦、引淡洗盐，可以较快形成农牧渔业畜产用地，是发展现代水产养殖业最佳的区域。
1研究背景
目前，我国的沿海滩涂开发以水产养殖业为主，养殖面积和养殖种类逐年增加。然而，随着养殖种类的增加和养殖规模的扩大，众多养殖农户却处于因农产品滩涂运输设备落后大量处于丰收旺季的滩涂农产品无法及时从滩涂收获销往市场和人无法更远抵达养殖区域扩大养殖的的窘境，给养殖农户造成了极大的损失及资源浪费。此外，养殖农户为了尽量减少损失，冒着海水涨潮的危险，投入大量的人力物力，采取“少量多次”的运输方式抢收农产品，严重危及了养殖农户的人身安全。
沿海滩涂水产养殖运输装备技术升级，是实现可持续发展水产养殖业，实现水产业现代化的关键。因此只有滩涂水产养殖运输设备水平提高，才能建立市场化的水产业运行机制和高产优质高效水产生产体系，把水产养殖建成一个具有显著经济效益、社会效益和生态效益的可持续发展的现代化产业的过程，才能大幅度提高水产业综合生产能力，才能不断增加水产品有效供给和养殖户收入的过程。
2国内外现状和发展趋势
滩涂水产品既具有食用营养价值高，又具有可出口换取外汇的价值，是国内外目前争相采取的带动海洋经济的手段之一。据了解，国外现有的滩涂水产养殖运输设备技术也不成熟，没有形成完整的体系和设备，基本靠人工和简易运输工具进行运输工作，特别是东南亚等经济不发达地区，拥有大量的海洋滩涂资源，不能够有效的利用，造成极大的资源浪费；目前国内还没有现成的滩涂行走设备直接应用于滩涂水产品运输，大多数地区仍在采用最原始的人工运输方式，现有的滩涂农产品运输设备一次只能运输100kg～200kg水产品，效率低、耗时长、保鲜差，造成极大的资源浪费。
因低强度滩涂软基的基础承载力小，一般陆地设备没有持力点容易陷入其中不能行走；由于没有水，船 只设备不能行走，而且由于这种基础粘力又比较大，一般两栖设备会被吸牢也不能行走。国内外目前最先进的滩涂运输车为履带浮箱式，虽然能够有效解决在行走在滩涂中不下陷的难题，但是由于履带式的推进装置笨重，只能直行不能转弯，在滩涂中容易打滑，远远不适用于滩涂水产品养殖运输。宁波高新区围海工程技术开发有限公司（以下简称“围海技术公司”）研发出的一种能在滩涂淤泥上行走的设备作为水产品的运输工具，真正的以机械运输代替人工运输，来满足滩涂及水中不同方向的行进与倒退，更加灵活方便，使运输效率有了大大提高。
3新技术的研究与突破
针对以上滩涂水产养殖背景，围海技术公司研发出的一种每台单次可运输5吨以上水产品的滩涂水产养殖运输设备，具有运输效率高、运输过程稳定快速、运输平台操作空间能保证养殖农户的人身安全的特点。
3.1新设备特性
该设备由两大系统构成，上部结构浮箱式结构车体和下部结构运输平台及行走装置。
上部结构：浮箱结构车体，内部拥有先进精密的操作系统，配有GPS导航能准确的控制方位，大体积的货仓容量能装载运输更多的水产品，优良的保温装置能使水产品得到很好的保鲜，密闭的车体结构能避免海边恶劣的天气环境，保证运输人员的安全和运输作业的进行。
下部结构：滩涂水产品运输平台，行走系统采用一对对称的圆柱形空心浮体结构，在滩涂（海水）中为整台设备提供足够浮力的同时，借助浮体上一对相反方向的旋转叶片，由液压系统作为动力，从而满足滩涂及水中不同方向的行进与倒退，从而解除了侯潮运输的难题。
设备平台下部的定位升降装置，可根据设备的倾斜度自由调节不同方向的升降装置，结合浮体结构，使设备更加平稳，为运输人员提供一个稳定的运输平台。
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3.2技术指标
一种新型的滩涂水产品运输设备及作业平台，克服滩涂、沼泽强度低，承载力差，且受潮涨潮落影响无法全天运输的难题，该设备可水陆两用，解除了候潮运输的弊端，提高了工作效率，具体技术指标有：
1）单次可以运输5吨左右的海产品；
2）载重量：大于18吨；
3）行走速度：横向最大速度60m/min、最小速度20m/min，纵向最大速度30m/min、最小速度10m/min ；
4）行走转向：前后左右360°自由转向；
5）货仓贮存7天内新鲜度：TVB-N<15mg/100g、pH=5.8～6.2。
4关键技术创新
新型行走装置推进器，由一对对称的螺旋滚筒推进器组成，螺旋滚筒推进器采用圆柱形滚筒结构，滚筒外围为旋转的叶片，两个滚筒的旋转叶片相反布置，推进器由液压动力带动，从而满足滩涂及水中不同方向的行进与倒退，更加灵活方便，
关键技术主要涉及两大方面：滩涂水产品运输作业平台与滩涂行走的推进装置。
4.1 滩涂水产品运输作业平台
一般的滩涂养殖运输的方式主要是人工运输，运输量少且效率低下，在淤泥中也行走不便，基于以上问题，围海技术公司研发出的一种能再滩涂上行走的一种运输平台，运输人员可在平台操作，方便快捷。克服滩涂强度低、承载力差、且受潮涨潮落影响无法全天运输的难题，而且可以水陆两用，同时宽敞的运输平台为人员设备提供了有效的工作平台，且水产品的携带量大，安全稳定，快速环保。
围海技术公司研发出一种滩涂水产品运输作业平台，行走系统是采用一对对称的圆柱形空心浮体结构，在滩涂（海水）中为整台设备提供足够浮力的同时，借助浮体上一对相反方向的旋转叶片，由液压系统作为动力，从而满足滩涂及水中不同方向的行进与倒退，从而解除了运输不便的难题。
设备平台下部的定位升降装置，可根据设备的倾斜度自由调节不同方向的升降装置，结合浮体结构，使设备更加平稳，为运输人员提供一个稳定的运输平台。
4.2滩涂行走的推进装置
运输平台想要在滩涂面上自由流畅行走就需要一种推进装置，滩涂、沼泽地等低强度的软基由于其基础承载力比较小，一般陆地设备没有持力点容易陷入其中不能行走；由于没有水，船只设备不能行走，而且由于这种基础粘力又比较大，一般两栖设备会被吸牢也不能行走；所以需一种既能浮于承载力比较小的软基，又能克服较大粘力的行走设备。为了克服在滩涂、沼泽地等强度低粘性大的软基上无法行走的难题，围海技术公司研制出螺旋滚筒推进器，该推进器不仅能浮于滩涂、沼泽地等类型软基，并能提供克服横向软基粘力的同时又能提供竖向前进的动力。
围海技术公司设计出一种软基螺旋滚筒推进器，由一对对称的螺旋滚筒推进器组成，螺旋滚筒推进器采用圆柱形滚筒结构，滚筒外围为旋转的叶片，两个滚筒的旋转叶片相反布置，推进器由液压动力带动。
推进器自身的浮体结构，提供设备的浮力，且降低与软基的接地比压，使设备浮于滩涂、沼泽地等软基。
旋转的叶片采用反旋转阿基米德螺线布置；叶片高度在10~30cm之间，当设备液压动力开启带动推进器转动，滚筒转动带动旋转叶片旋转，推进器以转动的方式提供横向动力，克服软基粘力，且转动的滚筒带动旋转叶片旋转提供竖向推进动力。
当相反旋转叶片的两个推进器同向内或向外转动，两个推进器的旋转叶片推进方向一致向前或向后，设备则向前或向后运动；当相反旋转叶片的两个推进器向同一个方向转动，两个推进器提供的一个向前一个向后的竖向推进力相互抵消，设备则向推进器转动的方向横向移动；当一个推进器转动，另一个不转，设备则向转动的推进器旋转叶片旋进右方转弯。
5发展前景及经济、社会效益分析
沿海滩涂作为海岸带的重要组成部分，具有重要的生态以及社会、经济价值。滩涂养殖业前景可观，优势明显，符合国家产业政策发展的方向，有良好的经济效益和社会效益，围海技术公司所研发的运输设备起点高，技术设备先进，为国内行业先进水平。该项目的上马及投产一定能有力地推动我国滩涂项目相关产品的供应能力，推动滩涂养殖行业进一步发展，提升行业产品质量和市场竞争力
本设备不但可以作为滩涂水产品的运输设备还将滩涂运输工作平台合二为一，不但解决了原始滩涂运输的难题，同时还大量的节约了搭建滩涂运输工作平台的资源。水陆两栖的行走系统，使运输工作不受潮涨潮落的影响，大大提高了工作效率。针对软粘地基，本设备不仅能浮于滩涂、沼泽地等软基，并能克服横向软基粘力的同时提供竖向前进动力，实现滩涂软基施工设备的行走系统，生产出系列产品。
综合而言，本项目对地区经济及下游行业发展都具有明显的积极作用，具有巨大的商业价值和经济利润，对推动沿海滩涂水产养殖业的快速发展具有重要意义。
论文作者:谢士猛,余朝伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：滩涂论文; 推进器论文; 设备论文; 水产品论文; 滚筒论文; 叶片论文; 平台论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;