CN110301406A - 一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，属于海洋捕鱼设备技术领域，本智能拖网包括：第一网囊，进口端连接有第二绳体，重力测量器，与第二绳体连接，用于获取拖网在水中拖动力，水下探测器，固定于第一网囊，第一网囊连接有与拖动方向平行的第三绳体，第三绳体将水下探测器与第一网囊固定，其中，重力测量器、水下探测器通过无线数据传输分别与移动终端连接。本发明实时监控拖网渔获量，并估算渔获产量，保证拖网捕捞的高效作业同时避免网具破碎。
Description
技术领域
本发明属于海洋捕鱼设备技术领域，具体涉及一种可监控及统计捕捞量的智能拖网。
背景技术
目前海洋拖网捕捞作业中，常碰到拖网时间长但渔获物少导致作业效率不高或者渔获量太多而导致渔网破裂废弃等情况，而且并没有很好的解决办法。在捕捞过程中，大部分需要依靠船老大的渔捞日志统计，很大程度上取决于人为的积极性与责任心，且渔获量基本基于鱼箱数的估算，对于渔获量的多少并无具体的测算。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可监控及统计捕捞量的智能拖网，实时监控拖网渔获量，并估算渔获产量，保证拖网捕捞的高效作业同时避免网具破碎。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，包括：
第一网囊，进口端连接有第二绳体，
重力测量器，与第二绳体连接，用于获取拖网在水中拖动力，
水下探测器，固定于第一网囊，第一网囊连接有与拖动方向平行的第三绳体，第三绳体将水下探测器与第一网囊固定，
其中，重力测量器、水下探测器通过无线数据传输分别与移动终端连接。
本发明的拖网在进行拖网作业前需在空拖状态下拉力，用于获取在海洋环境中拖网初始拖动力，获取在空拖状态下重力测量器的数据，在正常拖网作业时，通过重力测量器与第一网囊的第二绳体的连接获取整个拖网的拖动力，随着渔获物变多、水下拉力变大之后重力测量器的数据不断增大，通过减去拖网空拖状态下的力，来获取拖网捕捞作业中的渔获物重量，在所捕获的渔获物重量达到设定值时停止捕捞，以避免网具破碎或弃网的情况出现导致捕获的损失情况出现。同时重力测量器与第一网囊的第二绳体的连接在拖动过程中，重力测量器连接于拖动绳体中可起到一定的缓冲作用，避免直接的拖动力过大，导致拖网内的渔获物受伤。为进一步获取拖网作业中渔获物的情况，通过在第一网囊上设置水下探测器来实时监控渔获物的捕获情况，这样可避免在拖网作业中拖网与海底礁石发生接触导致拖网破碎的情况出现，也可在拖网捕获保护动物的时候第一时间发现并将其放生。
优选的，重力测量器一端连接第二绳体，另一端连接第一绳体，第一绳体与航行设备连接。通过重力测量器将第二绳体与第一绳体连接的方式可获取拖网在水中拖动力的数据，同时将重力测量器作为第二绳体与第一绳体之间的缓冲体，避免直接的拖动力过大，导致拖网内的渔获物受伤。
优选的，第一网囊进口端的第二绳体设有导流组件，在拖网拖动过程中由于海流以及拖动方式等问题会导致第一网囊的网口张口过小，网囊的张口过小势必会导致渔获物数量的减小，降低捕获效率并且增大捕捞整体使用的能耗，因此，通过在第一网囊的第二绳体上穿接导流组件来使第一网囊在拖动过程中网口始终保持处于较大张口的状态。
优选的，导流组件包括：
连接套管，套接于第二绳体上，
弧形板，对向设置于连接套管两侧，两弧形板之间形成12/π~6/π的夹角，弧形板之间连接有柔性绳体。
弧形板的内板面上连接有加强杆，导流组件的部件材质选用柔性橡胶材质。由于波浪对小尺寸物体（结构特征尺寸与射入波的波长比小于0.2）的作用表现为粘滞效应和附加质量效应，这样对于第一网囊网口张口不利，通过增设导流组件来扩大第一网囊网口与射入波的波长比值，以实现降低波浪对于第一网囊网口的粘滞效应和附加质量效应，保持第一网囊的网口处于较大张口的状态，具体的通过设置弧形板来实现结构特征尺寸的增大，弧形板的结构状态相对于截面为圆形的第二绳体来说，水体流过弧形板的水流的流线更平滑，提高水体通过导流组件的速度，进而使第一网囊网口的水流通过速度相应增大，第一网囊的网口附近水流流速的增大实现第一网囊在拖动过程中网口始终保持处于较大张口的状态，同时通过柔性绳体控制两弧形板之间的夹角来控制水流方向，使流经弧形板的流体与第一网囊的网衣附近流动水体流线接近，降低两流体汇流时对第一网囊网衣浮动影响。
优选的，第一网囊尾端连接有圆环状的承接环体，承接环体内连接有第二网囊，为解决在捕鱼作业过程中出现捕获量过载的情况，通过设置第二网囊作为预备捕获网，在第一网囊内的渔获量超过阀值但操作者未能及时停止捕捞的时候，渔获物在第一网囊尾端相对集中且具有较大的压力处于第二网囊上，在一定压力状态下展开第二网囊缓解整个拖网的受力。
优选的，第二网囊长度方向折叠后通过挂钩挂接于承接环体上。挂钩为塑料挂钩，挂钩底端具有与第二网囊连接的球状连接点，通过设定的塑料挂钩，在渔获物对第二网囊的相对压力大于塑料挂钩断裂力的时候释放第二网囊缓解整个拖网的受力。
优选的，第二网囊的网目小于第一网囊，通过设置第二网囊的网目大小用于提高第二网囊的相对承载力。
优选的，第一网囊由编织绳编织而成，编织绳所编织的网孔为菱形，编织绳交接处通过连接体固定，通过选用菱形作为编织的网孔用于提高第一网囊在受拉伸时，网目大小均衡，保证第一网囊受力均匀，增强第一网囊抗断裂性能，并且在编织绳的交接处设置连接体用于使编织绳的交接点的交接面积扩大，以此来实现增强第一网囊的承受冲击强度。
优选的，第三绳体上还连接有噪音发生器，在完成捕捞准备收网时，通过启动噪音发生器来避免未进入第一网囊的鱼类进入第一网囊，同时第一网囊内的渔获物受噪音影响向第一网囊内游动，防止捕获的鱼类外逃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的拖网在进行拖网作业前需在空拖状态下拉力，用于获取在海洋环境中拖网初始拖动力，获取在空拖状态下重力测量器的数据，在正常拖网作业时，通过重力测量器与第一网囊的第二绳体的连接获取整个拖网的拖动力，随着渔获物变多、水下拉力变大之后重力测量器的数据不断增大，通过减去拖网空拖状态下的力，来获取拖网捕捞作业中的渔获物重量，在所捕获的渔获物重量达到设定值时停止捕捞，以避免网具破碎或弃网的情况出现导致捕获的损失情况出现。
附图说明
图1为本发明可监控及统计捕捞产量的智能拖网使用状态示意图；
图2为本发明可监控及统计捕捞产量的智能拖网示意图；
图3为第二网囊与承接环体连接示意图；
图4为图3的a部放大图；
图5为导流组件侧视图；
图6为导流组件结构示意图；
图7为弧形板结构示意图；
图8为编织绳与连接体连接示意图；
图9为实时例4测试水槽示意图；
图10为第一绳体的拉力变化示意图；
图11为第一网囊的网口高度与流速关系图；
图12为第一网囊的网口宽度与流速关系图。
附图标记说明：10-航行设备；11-第一绳体；20-重力测量器；21-移动终端；30-第二绳体；40-导流组件；41-弧形板；42-连接套管；43-柔性绳体；44-加强杆；50-拖网；60-第一网囊；61-第三绳体；62-水下探测器；63-噪音发生器；64-连接体；65-编织绳；70-承接环体；80-第二网囊；81-挂钩；100-固定点及测力计；200-侧面相机；300-底部相机。
具体实时方式
下面将结合本发明实时例中的附图，对本发明实时例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实时例仅仅是本发明一部分实时例，而不是全部的实时例。基于本发明中的实时例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实时例，都属于本发明保护的范围。
实时例1：
参见图1-8所示，一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，包括：
第一网囊60，进口端连接有第二绳体30，
重力测量器20，与第二绳体30连接，用于获取拖网在水中拖动力，
水下探测器62，固定于第一网囊60，第一网囊60连接有与拖动方向平行的第三绳体61，第三绳体61将水下探测器62与第一网囊60固定，
其中，重力测量器20、水下探测器62通过无线数据传输分别与移动终端21连接。
本发明的拖网在进行拖网作业前需在空拖状态下拉力，用于获取在海洋环境中拖网初始拖动力，获取在空拖状态下重力测量器20的数据，在正常拖网作业时，通过重力测量器20与第一网囊60的第二绳体30的连接获取整个拖网的拖动力，随着渔获物变多、水下拉力变大之后重力测量器20的数据不断增大，通过减去拖网空拖状态下的力，来获取拖网捕捞作业中的渔获物重量，在所捕获的渔获物重量达到设定值时停止捕捞，以避免网具破碎或弃网的情况出现导致捕获的损失情况出现。同时重力测量器20与第一网囊60的第二绳体30的连接在拖动过程中，重力测量器20连接于拖动绳体中可起到一定的缓冲作用，避免直接的拖动力过大，导致拖网内的渔获物受伤。为进一步获取拖网作业中渔获物的情况，通过在第一网囊60上设置水下探测器62来实时监控渔获物的捕获情况，这样可避免在拖网作业中拖网与海底礁石发生接触导致拖网破碎的情况出现，也可在拖网捕获保护动物的时候第一时间发现并将其放生。
重力测量器20一端连接第二绳体30，另一端连接第一绳体11，第一绳体11与航行设备10连接。通过重力测量器20将第二绳体30与第一绳体11连接的方式可获取拖网在水中拖动力的数据，同时将重力测量器20作为第二绳体30与第一绳体11之间的缓冲体，避免直接的拖动力过大，导致拖网内的渔获物受伤。
第一网囊60进口端的第二绳体30设有导流组件40，在拖网拖动过程中由于海流以及拖动方式等问题会导致第一网囊60的网口张口过小，网囊的张口过小势必会导致渔获物数量的减小，降低捕获效率并且增大捕捞整体使用的能耗，因此，通过在第一网囊60的第二绳体30上穿接导流组件40来使第一网囊60在拖动过程中网口始终保持处于较大张口的状态。
导流组件40包括：
连接套管42，套接于第二绳体30上，
弧形板41，对向设置于连接套管42两侧，两弧形板41之间形成12/π的夹角，弧形板41之间连接有柔性绳体43。
弧形板41的内板面上连接有加强杆44，导流组件40的部件材质选用柔性橡胶材质。由于波浪对小尺寸物体（结构特征尺寸与射入波的波长比小于0.2）的作用表现为粘滞效应和附加质量效应，这样对于第一网囊60网口张口不利，通过增设导流组件40来扩大第一网囊60网口与射入波的波长比值，以实现降低波浪对于第一网囊60网口的粘滞效应和附加质量效应，保持第一网囊60的网口处于较大张口的状态，具体的通过设置弧形板41来实现结构特征尺寸的增大，弧形板41的结构状态相对于截面为圆形的第二绳体30来说，水体流过弧形板41的水流的流线更平滑，提高水体通过导流组件40的速度，进而使第一网囊60网口的水流通过速度相应增大，第一网囊60的网口附近水流流速的增大实现第一网囊60在拖动过程中网口始终保持处于较大张口的状态，同时通过柔性绳体43控制两弧形板41之间的夹角来控制水流方向，使流经弧形板41的流体与第一网囊60的网衣附近流动水体流线接近，降低两流体汇流时对第一网囊60网衣浮动影响。
第一网囊60尾端连接有圆环状的承接环体70，承接环体80内连接有第二网囊80，为解决在捕鱼作业过程中出现捕获量过载的情况，通过设置第二网囊80作为预备捕获网，在第一网囊60内的渔获量超过阀值但操作者未能及时停止捕捞的时候，渔获物在第一网囊60尾端相对集中且具有较大的压力处于第二网囊80上，在一定压力状态下展开第二网囊80缓解整个拖网的受力。
第二网囊80长度方向折叠后通过挂钩81挂接于承接环体70上。挂钩81为塑料挂钩，挂钩81底端具有与第二网囊80连接的球状连接点，通过设定的塑料挂钩，在渔获物对第二网囊80的相对压力大于塑料挂钩断裂力的时候释放第二网囊80缓解整个拖网的受力。
第二网囊80的网目小于第一网囊60，通过设置第二网囊80的网目大小用于提高第二网囊80的相对承载力。
第一网囊60由编织绳65编织而成，编织绳65所编织的网孔为菱形，编织绳65交接处通过连接体64固定，通过选用菱形作为编织的网孔用于提高第一网囊60在受拉伸时，网目大小均衡，保证第一网囊60受力均匀，增强第一网囊60抗断裂性能，并且在编织绳65的交接处设置连接体64用于使编织绳65的交接点的交接面积扩大，以此来实现增强第一网囊60的承受冲击强度。
第三绳体61上还连接有噪音发生器63，在完成捕捞准备收网时，通过启动噪音发生器63来避免未进入第一网囊60的鱼类进入第一网囊60，同时第一网囊60内的渔获物受噪音影响向第一网囊60内游动，防止捕获的鱼类外逃。
实时例2：
参见图1-8所示，本发明的航行设备10为捕鱼船体或舰艇或游轮等，本发明的移动终端21为电脑或手机，本发明的第一绳体11、第二绳体30优选采用钢绳，弧形板41内设有的加强杆44用于增强弧形板41的整体强度，连接体64为橡胶方块状，承接环体70一端与第一网囊60连接，另一端与第二网囊80连接，承接环体70为环状体，第二网囊80的中部外部环绕连接有挂钩81，挂钩81的前端钩状部分挂接于承接环体70上。
实时例3：
本发明的可监控及统计捕捞产量的智能拖网实际使用时：本发明的拖网在进行拖网作业前需在空拖状态下拉力，用于获取在海洋环境中拖网初始拖动力，获取在空拖状态下重力测量器20的数据，在正常拖网作业时，通过重力测量器20与第一网囊60的第二绳体30的连接获取整个拖网的拖动力，随着渔获物变多、水下拉力变大之后重力测量器20的数据不断增大，通过减去拖网空拖状态下的力，来获取拖网捕捞作业中的渔获物重量，在所捕获的渔获物重量达到设定值时停止捕捞，以避免网具破碎或弃网的情况出现导致捕获的损失情况出现。在第一网囊60内的渔获量超过阀值但操作者未能及时停止捕捞的时候，渔获物在第一网囊60尾端相对集中且具有较大的压力处于第二网囊80上，在一定压力状态下展开第二网囊80缓解整个拖网的受力。
整个捕捞过程重力测量器20、水下探测器62通过无线数据传输分别与移动终端21连接，将重力测量器20所获数据以及水下探测图像实时传送到移动终端21中进行数据分析以及操作人员观测拖网内的捕获量。
实时例4：
本实时例通过水槽模型试验对本发明的可监控及统计捕捞产量的智能拖网进行测试：
水槽的观测部长度为9.0m，宽为2.2m，水深为1.95m，流速可控制在0~2.0m/s范围内。试验过程中，采用螺旋桨式流速计（VO.101A，测量精度0.5%以内）对流速进行测量，针对不同流速水流作为下的智能拖网进行测试，利用设置在水槽侧面以及底部的观测窗的2台数码照相机同时进行拍摄记录，试验流速控制在0.4~0.9m/s范围内，0.1m/s为一个间隔进行测试。测试水槽如图9所示，
测试过程中，试验者不断的向水槽内放入磷虾模拟海洋生物，磷虾随着水流进入第一网囊60内，随着磷虾的不断进入重力测量器20不断将获取的重力数据发送至电脑中，水下探测器62将水下图像传送至电脑，在捕获量达到第一网囊60的70%的设定容量时电脑端提速，以达到捕获饱和量，提示结束捕捞工作，捕获量达到第一网囊60的75%的设定容量时挂钩81断裂，第二网囊80展开，停止模拟试验。
在试验结束后计算获取了试验过程中第一绳体11的拉力变化，如图10所示，并获取第一网囊60的网口高度与流速的关系，如图11所示，获取第一网囊60的网口宽度与流速的关系如图12所示，经试验后可得出本发明的导流组件40可使第一网囊60在拖动过程中网口始终保持处于较大张口的状态。
以上所揭露的仅为本发明较佳实时例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，包括：
第一网囊，进口端连接有第二绳体，
重力测量器，与第二绳体连接，用于获取拖网在水中拖动力，
水下探测器，固定于第一网囊，所述第一网囊连接有与拖动方向平行的第三绳体，所述第三绳体将水下探测器与第一网囊固定，
其中，所述重力测量器、水下探测器通过无线数据传输分别与移动终端连接。
2.根据权利要求1所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述重力测量器一端连接第二绳体，另一端连接第一绳体，所述第一绳体与航行设备连接。
3.根据权利要求1所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述第一网囊进口端的第二绳体设有导流组件。
4.根据权利要求3所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述导流组件包括：
连接套管，套接于第二绳体上，
弧形板，对向设置于连接套管两侧，两弧形板之间形成12/π~6/π的夹角，所述弧形板之间连接有柔性绳体。
5.根据权利要求1所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述第一网囊尾端连接有圆环状的承接环体，所述承接环体内连接有第二网囊。
6.根据权利要求5所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述第二网囊长度方向折叠后通过挂钩挂接于承接环体上。
7.根据权利要求5所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述第二网囊的网目小于第一网囊。
8.根据权利要求1所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述第一网囊由编织绳编织而成，所述编织绳所编织的网孔为菱形，编织绳交接处通过连接体固定。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种可监控及统计捕捞产量的智能拖网，其特征在于：所述第三绳体上还连接有噪音发生器。
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