CN103776528A - 一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统。它包括信号采集模块、数据处理模块和无线通信模块；测试过程中，每一列的信号采集模块将采集到的数据发送至该列的终端，数据处理模块接收信号采集模块发来的数据并将数据编号后发送至无线通信模块；无线通信模块将数据处理模块发送过来的数据以无线RF方式发送到一个协调器，协调器将数据通过COM口传给上位机。本发明将现代光电技术、远程电子微控制技术、信号无线收发技术和可视化软件数据处理技术有机地融合在传统的光诱渔业研究中，不仅降低了原来逐点测量光照度的成本，使得测试过程更加方便、高效；而且所测数据更加精准，更有利于降低数据分析中的误差。

Description

一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统

技术领域：

本发明涉及的是一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统。

背景技术：

光是一种可见的电磁波，是鱼类生长和发育的必要条件之一，光诱渔业就是利用鱼类趋光的效应进行的一种诱捕鱼作业方式。而集鱼灯是光诱渔业中的诱鱼和集鱼装置，集鱼灯的海面照度分布一直以来都是光诱渔业研究中的一个重要组成部分,其灯光强度、光强分布范围等都会极大地影响诱鱼和集鱼的效果。因此，了解和掌握集鱼灯在水中的光照度分布显得尤为重要。

光照度检测仪是基于光探测器的照度测量仪表，是光强测量中用得最多的仪器之一。

从电灯的发明到现在的一百多年时间里，相关的光照度测量技术在国外率先得到了相应的发展，在一些工业发达国家就形成了相应的检测技术和检测仪器。1727年法国人鲍吉尔P.首次提出了光度量的有关概念。1760年兰伯特J.H.创立了光度学体制并选用特别的光焰灯作为光的基准。1879年采用凝固的铂表面作为光强基准，这就是铂点黑体的原型。1920年到1962年间，光度学从目视法向光电法过渡。目前，美国、德国、日本这三个国家生产的光照测量仪器在国内市场占有率是相当大。

在国内，近几十年来，随着国内工业的发展和技术水平的提高，光照度测量技术也经历了从无到有，从低到高，从早期的技术引进，设备引进，到资助研究、开发、推广以及应用都取得了很大的进步。为了提高人造光源和自然光源测量的精度，发展了硅光二极管结合集成运算放大器的数字显示式物理光度计，响应时间达到纳秒数量级，用这种仪器可以方便地测量光照度等量值。利用测量瞬变光源的积分光度计原理而发展起来的光积累测试仪器已广泛应用到农业、林业、建筑业、渔业等各方面。

虽然现在光照度检测仪技术已经十分成熟，且已经将照度检测仪引入到光诱渔业中，但是缺乏系统的测试方案。传统的测试方法显得落后，测试起来不仅费时费力，而且由于潮水涨落，船体的水位变化很大，故测量的数据误差很大，且同一批数据不在同一个时空范围中，故无法进行定量数据分析。

以下是传统的测试方案。如图1，将船体停泊在码头旁，在码头上预选若干个测量点，再由测试者逐个测量各点的光照度值并记录。

逐点测量各点光照度值数据的过程需要历经大量时间，在此过程中，船体水位受潮水影响，变化十分明显，故所测数据不在同一时空内。由此可见，测量数据误差极大。此外，即便忽略潮水的影响，在进行数据分析时需要将大批量的数据录入PC机中，此过程也相当耗费人力。

综上，先前的试验手段有较多不足，但在一定的历史条件下是可以被接受的，而随着现代科技的逐步发展，应更加拓宽视野，设计更为高效、精良的试验装置。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统，它包括信号采集模块、数据处理模块和无线通信模块；信号采集模块是由光敏传感器搭建的测试节点，它的作用是将光照度信号转换为电信号并放大；测试过程中，每一列的信号采集模块将采集到的数据发送至该列的终端（CC2530核心数据处理模块），数据处理模块的作用是接收信号采集模块发来的数据并将数据编号后发送至无线通信模块；无线通信模块的作用是将数据处理模块发送过来的数据以无线RF方式发送到一个协调器，再由协调器将数据通过COM口传给上位机。

进一步的，该系统还添加了一个终端；该终端的作用是监测周围环境变量对光照度的影响，方便后期数据误差分析；该终端由CC2530模块，温湿度传感器，风速、风向传感器组成。

本发明对比现有技术，有如下的有益效果：本发明将现代光电技术、远程电子微控制技术、信号无线收发技术和可视化软件数据处理技术有机地融合在传统的光诱渔业研究中，不仅降低了原来逐点测量光照度的成本，使得测试过程更加方便、高效；而且所测数据更加精准，更有利于降低数据分析中的误差。

附图说明：

图1是信号采集模块图。

图2是系统结构示意图。

图3是终端装置的示意图。

图4是系统装配图。

图5是光照度同步测试系统上位机界面图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

本装置电路包括信号采集模块、数据处理模块和无线通信模块。信号采集模块是由光敏传感器搭建的测试节点，见图1。

测试过程中，每一列的信号采集模块将采集到的数据发送至该列的终端（CC2530核心数据处理模块），由该列的终端接收数据并进行编号处理之后以无线RF方式发送到一个协调器，再由协调器将数据通过COM口传给上位机。系统的结构示意图见图2。

为了分析所测数据受环境变量的影响，本装置中还额外添加了一个终端，该终端的作用是监测周围环境变量对光照度的影响，方便后期数据误差分析。该终端由CC2530模块，温湿度传感器，风速、风向传感器组成，装置的示意图见图3。

在待测光平面预设若干个测量点，各测量点有序地布置成X*Y的阵列形式。测试时，打开集鱼灯，当光子冲击到某一节点信号采集模块中光敏电阻的接合处，便会产生电流。此电信号通过电路放大并传输给单片机。单片机接收到该信号后进行处理，将该信号转换为可读的光强度信号，并以对应此节点的特定字符对该光强度信号编号。终端上的所有测试节点的数据采集、处理和编号均在瞬时完成。各终端将该列完成编号后的光强度信号发送至网络中的协调器，再由协调器将数据通过COM口传给上位机，在上位机界面实时显示。同时，数据以时间序列存储在数据库中。系统装配图见图4。

本系统的上位机操作界面操作简单，有四个按键及一个显示窗口。工作时按下“开始”键再按下“光照度”健便可以坐标形式显示当前各测试节点光照度强度，显示数据以5秒时间间隔自动刷新；按下“暂停”键后，再按下“环境”健，便可实时显示当前测试环境的温、湿度及风向、风速。光照度同步测试系统上位机界面见图5。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统，其特征在于，它包括信号采集模块、数据处理模块和无线通信模块；

信号采集模块是由光敏传感器搭建的测试节点，它的作用是将光照度信号转换为电信号并放大；测试过程中，每一列的信号采集模块将采集到的数据发送至该列的终端；

数据处理模块的作用是接收信号采集模块发来的数据并将数据编号后发送至无线通信模块；

无线通信模块的作用是将数据处理模块发送过来的数据以无线RF方式发送到一个协调器，再由协调器将数据通过COM口传给上位机。

2.如权利要求1所述的一种集鱼灯照度同步测量无线传输系统，其特征在于,该系统还添加了一个终端，该终端的作用是监测周围环境变量对光照度的影响，方便后期数据误差分析；该终端由CC2530模块，温湿度传感器，风速、风向传感器组成。

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