[发明专利]一种自主巡检式渔业养殖声学监测系统

说明书

本发明公开一种自主巡检式渔业养殖声学监测系统，包括养殖设施、水面定位探测平台和水面平台，水面定位探测平台和水面平台通过无线通信协议连接；水面定位探测平台包括水上自主巡检平台和定位基阵；水上自主巡检平台包括渔探传感器模块、渔探信号处理模块、定位模块、主控模块、通讯模块以及为主控模块、定位模块、通讯模块及渔探信号处理模块提供工作电压的电池组。本发明通过水上自主巡检平台作为声学探测的载体、定位基阵定位的自主运动轨迹规划，数据无线实施传输，完成对大型养殖设施养殖过程自主监测，具有无缝覆盖、自主巡检、低成本、不受漂移影响等优点。

技术领域

本发明涉及海洋渔业技术领域，具体而言，本发明涉及一种自主巡检式渔业养殖声学监测系统。

背景技术

海洋渔业养殖正向远海、深海，养殖过程采用的大型围栏、大型网箱和养殖工船规模也越来越大，如发达国家积极推进在半潜式深水养殖平台研究建设，挪威萨尔玛集团设计研发的“海洋渔场1号”2018年投入试运行，设施主体直径110m，高67m，适于100-300m水深工作范围，养殖容量超过20万立方米，配备智能化生产作业装备，仅需7名工作人员就可以完成整个设施的养殖生产；还有利用废弃的海洋石油平台作为后勤保障工作站，控制外海多个网箱群，建立起外海平台式网箱养殖基地；我国海洋大学与湖北海洋工程装备研究院联合设计，青岛武船重工有限公司建造的我国首个深远海大型养殖平台“深蓝1号”已经投入使用，该平台高35米，周长180米，可容纳养殖水体5万立方米，一次可养育三文鱼30万条，将养殖战线向外推进了130海里。上述介绍的大型养殖平台代表未来渔业养殖的发展趋势，在未来将有数量越来越多、规模越来越大、离岸越来越远的大型养殖实施投入使用。

针对上述养殖平台需要对养殖鱼类进行实时有效监测，由于养殖设施规模加大，部分海域海水透光性不高，采用传统养殖过程中的光学视频监测几乎无法完成对这个养殖区域的无缝监测；采用传统固定式声学探测仪器来进行养殖过程的监测存在位置死角，只能多点安装，费用大幅提升。同时受到海风和水流的影响，大型养殖设施位置会有一定漂移，如采用全球卫星定位系统、北斗等卫星定位会造成极大的位置偏差。

发明内容

为了寻找更为有效的养殖设施监测的实现方案，本发明提供了一种自主巡检式渔业养殖声学监测系统。

为实现上述目的，本发明一种自主巡检式渔业养殖声学监测系统，其包括养殖设施、水面定位探测平台、水面平台，所述水面定位探测平台和所述水面平台通过无线通信协议连接；所述水面定位探测平台包括水上自主巡检平台和固定在所述养殖设施的多个用于定位所述自主巡检式渔业养殖声学监测系统的定位基阵；

所述水上自主巡检平台包括用于声音信号和电信号转换的渔探传感器模块、与所述渔探传感器模块连接的渔探信号处理模块、与所述定位基阵相对应的用于实时获取所述水上自主巡检平台的位置信息的定位模块、根据接收的所述水面平台的控制参数或者所述水上自主巡检平台的位置信息调整所述水上自主巡检平台巡检路径的主控模块、与所述水面平台通讯的通讯模块以及为所述主控模块、定位模块、通讯模块及渔探信号处理模块提供工作电压的电池组，所述定位模块、通讯模块及渔探信号处理模块分别与所述主控模块连接。

优选地，所述水面平台包括用于显示巡检信息或者读取外部输入的控制参数的显示与控制模块以及与所述水上自主巡检平台的通讯模块通过无线通信协议连接的无线通信模块，所述显示与控制模块与所述无线通信模块连接。

优选地，所述渔探传感器模块包括用于在巡检时获取所述养殖设施内的声音信号的传感器和与所述传感器连接的阻抗匹配单元，所述渔探传感器模块通过所述阻抗匹配单元与所述渔探信号处理模块连接。

优选地，所述渔探信号处理模块包括信号处理单元、与所述阻抗匹配单元连接的接收机以及与所述渔探传感器模块连接的发射机，所述接收机、发射机以及主控模块分别与所述信号处理单元连接。