CN104899992A - 一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置，网箱内安装中心处理器及蓄电池，在网箱外围的多个超声波探测器探测区域覆盖网箱的各个面，各超声波探测器与中心处理器相连接。中心处理器还连接有声光报警装置，当测得大形生物体积超过阈值、且进入了设定的闯入距离，中心处理器启动声光报警装置吓退驱赶接近网箱的生物，保证网箱安全。还有高压气管网包裹在所述网箱外，高压气管网管内压力大于网箱所处位置的水压，所接压力传感器连接中心处理器。当气压信号突降得知有生物侵扰，启动报警装置。本超声波报警装置有效感知外来生物侵入，不受水深及杂物影响，探测准确，报警可靠，可长期在水下工作，成本低，易安装，维护简单，易于推广应用。

Description

一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置
技术领域
本发明涉及水产养殖网箱技术领域，具体为一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置。
背景技术
目前海洋经济迅速发展，人们在海中布署养殖网箱，充分利用广大海洋，实现了多种水产品养殖，尤其是经济价值相对较高的海参、鲍鱼等水产品养殖，经济效益显著。由于放置海洋自然环境中的网箱，其中养殖的水产品的生产环境与野生产品的生长环境相近，故网箱养殖获得的水产品质量与野生水产品质量相当。因此，目前网箱养殖已成为获得多种珍稀海洋水产品的主要手段。
然而由于在网箱中养殖的水产品经济价值较高，也成为不法分子偷盗的目标。网箱主要是由框架及塑料网衣构成，一些不法分子潜入水底用刀具割破网衣，即可盗取网箱中的水产品，从事水产养殖的渔民损失巨大。
但由于目前网箱养殖在浅海覆盖面积较大，现有的陆基监控手段难以发挥有效作用。传统的探测报警装置，如红外探测器、感应传感器等等，在水上均无法有效使用。而且，海面广阔，偷盗者可能潜入的路线无法预计。特别是水产养殖网箱多是布置在水下，水下的探测监控设施目前更为匮乏。故造成目前对水产养殖的偷盗行为日益猖獗，水上警察无能为力，影响了正常的渔业生产秩序，更损害了渔民的合法权益。故急需一种针对水产养殖网箱的探测报警装置，以保护渔民水产养殖网箱的安全。
发明内容
本发明的目的是设计一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置，在网箱外围布置安装多个超声波探测器，各超声波探测器的信号线均与中心处理器相连接，中心处理器根据超声波反馈信号，探测靠近网箱的大形生物或人。
本发明设计的一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置，包括带有框架的网箱，还包括安装于水密箱体内的中心处理器及蓄电池，蓄电池为本装置的各部件供电。在网箱的外围布置安装多个超声波探测器，各超声波探测器的超声波探测区域相互交接，覆盖网箱的各个面。各超声波探测器的信号线均与中心处理器相连接。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透能力很强，尤其是在不透明的固体中，它仍可穿透几十米的深度。超声波碰到障碍产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
基于超声波的工作原理，中心处理器接收到各超声波探测器的回波信号，即可分析是否有大形生物靠近该网箱，且能计算其移动速度。
中心处理器还连接有声光报警装置，当中心处理器测得靠近网箱的生物体积超过体积阈值、与网箱的距离小于设定的闯入距离，中心处理器启动声光报警装置2～5分钟，闪烁强光和异常声响将吓退驱赶接近网箱的生物，让它们远离网箱，保证网箱安全。
所述中心处理器连接无线通讯模块，通过无线通讯模块与养殖中心无线连接。中心处理器在启动声光报警的同时，通过无线通讯模块向养殖中心发送报警信号。养殖中心工作人员可及时出动，检查网箱是否损坏，并制止偷盗。
所述超声波探测器的探测半径为L，同一面上相邻的超声波探测器的中心距离小于2L，与某一面的外边相邻的超声波探测器的中心与相邻的边的距离小于L，以保证超声波探测器的探测区域覆盖网箱的各个面。
所述网箱顶面或底面相邻的超声波探测器的中心距离小于L，网箱顶面和底面布置加密的超声波探测器，可更好地保护网箱。
还有高压气管网包裹在所述网箱外，高压气管网为柔软的塑料软管构成的网，网孔最大线度为8～12cm，管内充有气体，管内压力大于网箱所处位置的水压，高压气管网连接压力传感器，压力传感器的信号线连接中心处理器的气压信号输入端。当有大形生物侵扰网箱时，侵扰的生物先破坏高压气管网才会达到网箱，高压气管网被破坏气压将下降，中心处理器根据气压信号突降得知有生物侵扰，将及时启动报警装置并通过无线通讯模块向养殖中心发送报警信号。
与现有技术相比，本发明水产养殖网箱的超声波探测报警装置的优点为：1、为水产养殖网箱提供一种能有效感知外来生物侵入的探测装置，超声波不受水深及水中杂物的影响，探测准确，报警可靠，且适合长期在水下工作；2、配有报警装置，在发现有外来大形生物侵入即及时声光报警，对靠近水产养殖网箱的生物进行警告和驱赶，防止有攻击性的水中生物破坏养殖网箱，造成养殖水产品的损失；3、可加装高压气管网，超声波探测与气管网的双重探测，使报警更加准确；4、可与岸上的养殖中心无线联络，养殖中心根据收到的报警信号能及时采取行动；5、超声波探测技术成熟，超声波探测器为市售商品，成本低，易于安装，维护简单，本装置易于推广应用，能够在长时间内为水产养殖网箱提供探测和安全预警。
附图说明
图1为本水产养殖网箱的超声波探测报警装置实施例的整体电路框图；
图2为本水产养殖网箱的超声波探测报警装置实施例超声波探测器在网箱的侧面布置情况示意图；
图3为本水产养殖网箱的超声波探测报警装置实施例超声波探测器在网箱的底面布置情况示意图；
图4为本水产养殖网箱的超声波探测报警装置实施例部分高压气管网结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例具体说明本发明的实施方式。
本水产养殖网箱的超声波探测报警装置实施例如图1所示，包括带有框架的网箱，还包括安装于水密箱体内的中心处理器及蓄电池，蓄电池为本装置的各部件供电。在网箱的外围布置安装多个超声波探测器，各超声波探测器的超声波探测区域相互交接，覆盖网箱的各个面。各超声波探测器的信号线均与中心处理器相连接。本例还有高压气管网包裹在所述网箱外，高压气管网为柔软的塑料软管构成的网，如图4所示，网孔为菱形，长对角线等于或小于10cm，管内充有气体，管内压力大于网箱所处位置的水压，高压气管网连接压力传感器，压力传感器的信号线连接中心处理器的气压信号输入端。
中心处理器还连接有声光报警装置，当中心处理器由超声波探测器测得靠近网箱的生物体积超过体积阈值、与网箱的距离小于设定的闯入距离，或者压力信号突降，中心处理器启动声光报警装置2～5分钟，闪烁强光和异常声响将吓退驱赶接近网箱的生物。
所述中心处理器连接无线通讯模块，通过无线通讯模块与养殖中心无线连接。中心处理器在启动声光报警的同时，通过无线通讯模块向养殖中心发送报警信号。
如图2所示本例超声波探测器的探测半径为L＝10cm，网箱侧面上相邻的超声波探测器的中心距离小于2L＝20cm，与侧面外边相邻的超声波探测器的中心与相邻的边的距离小于L。
如图3所示本例网箱顶面和底面相邻的超声波探测器的中心距离小于L。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水产养殖网箱的超声波探测报警装置，包括带有框架的网箱，还包括安装于水密箱体内的中心处理器及蓄电池，蓄电池为本装置的各部件供电；其特征在于：
所述网箱的外围布置安装多个超声波探测器，各超声波探测器的超声波探测区域相互交接，覆盖网箱的各个面；各超声波探测器的信号线均与中心处理器相连接；
所述中心处理器还连接有声光报警装置。
2.根据权利要求1所述的水产养殖网箱的超声波探测报警装置，其特征在于：
所述中心处理器连接无线通讯模块，通过无线通讯模块与养殖中心无线连接。
3.根据权利要求1或2所述的水产养殖网箱的超声波探测报警装置，其特征在于：
所述超声波探测器的探测半径为L，同一面上相邻的超声波探测器的中心距离小于2L，与某一面的外边相邻的超声波探测器的中心与相邻的边的距离小于L。
4.根据权利要求3所述的水产养殖网箱的超声波探测报警装置，其特征在于：
所述网箱顶面或底面相邻的超声波探测器的中心距离小于L。
5.根据权利要求1或2所述的水产养殖网箱的超声波探测报警装置，其特征在于：
还有高压气管网包裹在所述网箱外，高压气管网为柔软的塑料软管构成的网，管内充有气体，管内压力大于网箱所处位置的水压，高压气管网连接压力传感器，压力传感器的信号线连接中心处理器的气压信号输入端。
6.根据权利要求5所述的水产养殖网箱的超声波探测报警装置，其特征在于：
所述高压气管网的网孔最大线度为8～12cm。
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