[发明专利]用于大型养殖网箱鱼群探测装置及方法

说明书

本发明公开一种用于大型养殖网箱鱼群探测装置及方法，涉及水下探测技术领域，换能器、驱动装置和控制器均安装在外壳内，驱动装置能够驱动换能器绕竖直轴旋转，换能器、驱动装置和显控终端均与控制器通信连接。控制器控制驱动装置驱动换能器旋转，以换能器转动一个波束角为一个探测周期；在一个探测周期中，以T₀时刻为起始点，在T₀时刻控制器控制换能器发射声波进行水平扫描，换能器在转动过程中收集反射回波并将回波信号传输至控制器，控制器对回波信号进行处理并将探测结果显示在显控终端上；换能器持续旋转直至旋转360°完成水平方向一圈的扫描探测。本发明能够对大型网箱内的鱼群进行探测，成本低，探测效率高，探测结果准确。

技术领域

本发明涉及水下探测技术领域，特别是涉及一种用于大型养殖网箱鱼群探测装置及方法。

背景技术

大型养殖网箱正在成为主要的鱼类养殖手段之一，其通过在海中建造围网的方式实现了海水鱼的饲养，并且可以通过多种控制手段对饲养的进程进行干预。

在网箱养殖过程中，网箱内鱼群数量的准确评估对于网箱的环境调整以及饲养方法的选择有着重要意义。目前主要存在以下几种计数方法：1.使用人工进行计数的方法，此方法较为简单，但是由于海水的透光性等原因难以看清水面下的鱼群，并且当网箱距离岸边较远时，为了保证人员的生活，需要额外投入大量资金用于建设生活保障设施。2.使用水下光学相机拍摄的方法，此方法可以直接获得水下视野以供探测，但是由于水下光线不充足，对于一个大型网箱来说，很难通过单个相机获得整个网箱内部的情况，并且在周围布置多个相机也只能提高对网箱壁近距离范围内的探测能力，无法对网箱较深区域取得良好的影像信号，并且水下光学相机售价十分高昂，带来了极高的建设成本。3.使用传统探鱼仪方法，包括单波束渔探仪和多波束渔用声呐，通过周期性向水中发射声波信号并检测鱼群的回波信号来探测在某个方向上是否有鱼，其中单波束渔探仪只能在固定方向上发射一个波束，所以无法做到对整个养殖网箱的探测；多波束探鱼仪通过波束成形的方法来实现在不移动换能器的情况下对平面的扫描，但是波束成形技术需要大量的换能器组成换能器基阵，其安装成本过高，无法大规模推广与使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大型养殖网箱鱼群探测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够对整个大型网箱内的鱼群进行探测，而且成本低，探测效率高，探测结果准确。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于大型养殖网箱鱼群探测装置，包括换能器、驱动装置、控制器、外壳和显控终端，所述换能器、所述驱动装置和所述控制器均安装在所述外壳内，所述驱动装置能够驱动所述换能器绕竖直轴旋转，所述换能器、所述驱动装置和所述显控终端均与所述控制器通信连接。

优选的，所述驱动装置为伺服电机。

优选的，所述驱动装置固定连接在所述外壳内，所述驱动装置的输出轴上固定连接有传动杆，所述换能器固定连接在所述传动杆上。

优选的，所述控制器固定连接在所述外壳内，所述传动杆上安装有导电滑环，信号电缆一端与所述控制器相连，另一端通过所述导电滑环与所述换能器相连。

本发明还提供一种采用以上所述的用于大型养殖网箱鱼群探测装置的探测方法，通过所述控制器控制所述驱动装置驱动所述换能器旋转，以所述换能器转动一个波束角θ为一个探测周期；在一个所述探测周期中，以T₀时刻为起始点，在T₀时刻通过所述控制器控制所述换能器发射声波对网箱内进行水平方向扫描，所述换能器在转动的过程中收集鱼群目标的反射回波信号并将所述反射回波信号传输至所述控制器，所述控制器对所述反射回波信号进行分析处理并将探测结果显示在所述显控终端上；所述换能器持续旋转直至旋转360°完成水平方向一圈的扫描探测。