CN110881434A - 具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，包括浮动平台和养殖网箱，其中，所述养殖网箱内布置有电气相连的水下摄像机和无线充电模块接收端，所述浮动平台上设有无线充电模块发射端；所述无线充电模块接收端由无线充电模块发射端控制供电，所述无线充电模块接收端和无线充电模块发射端之间通过WIFI网桥进行无线通信获取水下摄像机的视频数据，所述无线充电模块发射端和岸基监控中心相连传送来自水下摄像机的视频数据。本发明能够解决岸基给网箱上设备供电以及网箱上设备数据回传岸基的问题，不再受布线的影响，可以实时将水下视频数据传输到监控中心，并满足恶劣海洋环境下的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种离岸深水养殖系统，尤其涉及一种具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统。
背景技术
我国海水养殖主要是陆基和近浅海养殖，养殖已利用的浅海海区水深均在15米以内，这些海区也是陆源污染最为集中的区域。同时，由于经济社会的发展和人们对生活环境提出更高的要求，能够提供海水养殖的空间受到严重挤压，海水养殖密度过大、病害频发和环境恶化等问题日益突出。为实现新时期我国浅海养殖业的可持续发展，减轻养殖对近岸海区的影响，急需拓展养殖空间，实施深远海养殖战略。
目前世界上只有欧洲地区正在实施“深远海大型网箱养殖平台”工程项目。已经在挪威的特隆汉姆近海、丹麦的哥本哈根近海等处建成颇具规模的试验区。该工程利用可整合海水大型网箱技术、海上风力发电技术、远程控制与监测技术以及优质苗种培育技术、高效环保饲料与投喂技术、健康管理技术等配套技术，形成综合性的工程技术体系，是人类开发和利用海洋资源的新尝试。
我国海水养殖的生产方式以作坊式沿岸陆基养殖、滩涂养殖和内湾普通网箱养殖为主，粗放式的养殖模式使我国养殖设施简陋、工艺粗糙、管理水平低下。从而导致目前15米等深线以内适于渔业养殖水域的饱和，而15米-40米的水域利用率不到1％，40米等深线的深水域尚未开发。
养殖装备在向深海、远海发展的同时也面临诸多挑战，主要问题如下：
首先，装备在远离陆地处运营，各项物资的运输以及人员往来存在诸多不便，深远海渔业装备必须保证能在人员较少的情况下实现装备的有效运行。因此，渔业养殖装备的自动化程度需要不断提高；包括水质自动监控技术、自动投饵技术、自动分选技术、水下视频监控技术等在养殖生产中的应用。
其次，深远海海域一般水文气象环境较差，尤其是我国海域具有台风多、海洋环境恶劣、海水温度高等不利因素。因此，要想在我国海域发展深远海养殖，必须要求养殖装备技术有很强的抵御能力。
最后，由于海鱼养殖平台长时间在海水中作业，会有很多的海生物附着在网衣上，这在很大程度上会影响海水的流动，降低海水的交换效率，进而影响网衣内的水质以及海水的含氧量、氨氮量、PH值等，破坏了海鱼的生存环境，不利于海鱼的生长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，能够解决岸基给网箱上设备供电以及网箱上设备数据回传岸基的问题，不再受布线的影响，可以实时将水下视频数据传输到监控中心，并满足恶劣海洋环境下的应用。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，包括浮动平台和养殖网箱，其中，所述养殖网箱内布置有电气相连的水下摄像机和无线充电模块接收端，所述浮动平台上设有无线充电模块发射端；所述无线充电模块接收端由无线充电模块发射端控制供电，所述无线充电模块接收端和无线充电模块发射端之间通过WIFI网桥进行无线通信获取水下摄像机的视频数据，所述无线充电模块发射端和岸基监控中心相连传送来自水下摄像机的视频数据。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述养殖网箱为可转动网箱，所述养殖网箱部分露出水面，并与转动晒网机构相连；所述养殖网箱内沿转动方向布置有多个水下摄像机，每个水下摄像机配有1个无线充电模块接收端和1个WIFI网桥，多个WIFI网桥通过工业交换机相连；当无线充电模块接收端露出水面且转动到预设固定位置时和浮动平台上的无线充电模块发射端相连充电。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述养殖网箱内沿转动的圆周方向等间隔布置有3个水下摄像机，所述养殖网箱有1/3的空间位于水面上，转动晒网机构每次转动1/3圈。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，同一时间只有水面上的1个WIFI网桥、水面下的2个水下摄像机和工业交换机工作，水面下的2个水下摄像机通过工业交换机与水面上的1个WIFI网桥相连作为数据的输入端，水面上的WIFI网桥与浮动平台上的WIFI网桥配对，可实时将网箱内水面下的2个水下摄像机的视频数据传输到岸基监控中心，实现对网箱内海鱼的生长状态监控。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述无线充电模块接收端包括无线充电线圈、无线充电收发电路和选择电路，所述无线充电模块接收端和WIFI网桥通过电磁屏蔽隔离封装后形成无线充电底座，所述无线充电底座内设有磁铁并采用防水接头；所述无线充电模块发射端包括无线充电线圈和无线充电收发电路，所述无线充电模块发射端和WIFI网桥通过电磁屏蔽隔离封装后形成无线充电插头，所述无线充电插头内设有磁铁并采用防水接头；所述无线充电底座和无线充电插头之间通过磁铁的磁力进行连接，当养殖网箱转动到预设固定位置时，所述无线充电插头和无线充电底座靠磁力吸住，无线充电线圈开始工作；在养殖网箱转动产生的拉力大于无线充电底座插头之间的磁力时，所述无线充电插头和无线充电底座自动断开。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述无线充电插头和无线充电底座的吸附接触面为凹凸弧形面。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述浮动平台上设有吊机、顶部甲板、自动喂料装置和人工增氧装置。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述养殖网箱上还设置有水质传感器。
上述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其中，所述养殖网箱上设有活动式开口，用于连接网衣通道并与海鱼作业船对接，实现海鱼自动收获和分拣。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，。
附图说明
图1为本发明具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统架构示意图；
图2为本发明无线充电底座和无线充电插头连接过程示意图；
图3为图2中无线充电底座顶部结构示意图；
图4为图2中无线充电插头顶部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统架构示意图。
请参见图1，本发明提供的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，包括浮动平台和养殖网箱，其中，所述养殖网箱内布置有电气相连的水下摄像机和无线充电模块接收端，所述浮动平台上设有无线充电模块发射端；所述无线充电模块接收端由无线充电模块发射端控制供电，所述无线充电模块接收端和无线充电模块发射端之间通过WIFI网桥进行无线通信获取水下摄像机的视频数据，所述无线充电模块发射端和岸基监控中心相连传送来自水下摄像机的视频数据。
本发明提供的离岸深水养殖系统，采用无线供电的解决方案，不再受布线的影响；同时提供了一种无线数据传输的解决方案，可以实时将水下视频数据传输到监控中心。
对于海生物附着难题，本发明采用可转动的网箱，专门设置了转动晒网机构，操作更便利和安全。所述养殖网箱部分露出水面，并与转动晒网机构相连；优选地，养殖平台采用半潜式框架船型，平台上设置环向网衣，形成养殖网箱，用于海鱼养殖。养殖网箱有1/3的空间位于水面上，转动晒网机构每次转动1/3圈，转动3次可旋转一圈，实现对整个网衣的晾晒。
由于养殖平台的网箱是可转动的，为了尽可能减少岸基与网箱之间的连线，本发明设计了一套无线充电和无线监控系统，用以解决岸基给网箱上设备供电以及网箱上设备数据回传岸基的问题。
请继续参见图1，整个系统都布置在养殖平台上，系统主要分为两部分，一部分布置在岸基上，由无线充电和无线监控模块D组成；一部分布置在网箱上，其中水上部分包括无线充电和无线监控模块A，水下部分包括无线充电和无线监控模块B、无线充电和无线监控模块C和工业交换机。需要特别说明，由于网箱是转动的，网箱上的设备在水上还是水下的位置是相对固定的，即在同一时间，只有一个无线充电和无线监控模块在水上，两个无线充电和无线监控模块在水下。
网箱上的3个无线充电和无线监控模块(A、B、C)采用同样的结构，都包含一个无线充电底座和一个水下摄像机；
无线充电底座的顶视图如图3所示，包含一个无线充电模块(接收端)、一个WIFI网桥和一个选择电路；其中无线充电模块(接收端)由无线充电线圈和无线充电收发电路组成，选择电路未在图中呈现，主要实现电源和信号的切换；
岸基的无线充电和无线监控模块即无线充电插头；
无线充电插头的顶视图如图4所示，包含一个无线充电模块(发射端)和一个WIFI网桥；其中无线充电模块(接收端)由无线充电线圈和无线充电收发电路组成；
当网箱转动到固定位置，用无线充电插头主动靠近无线充电底座，无线充电插头和无线充电底座靠磁力吸住，无线充电线圈开始工作，如图2所示。在转网时，当作用在无线充电插头插座之间的拉力大于磁力时，系统自动断开，当转动1/3周之后，无线充电插头与无线充电底座再次连接时，系统恢复工作。为了保证线圈的输出电压和电流，线圈对接的位置不能超过线圈最大的工作距离，设置成凹凸形状，有利于对接。
无线充电插头和插座之间的连接用磁铁产生的磁力，当受到不可抗力时，可以自动脱离，不至于像刚性装置，受力折断，还有可能刮坏网衣，造成渔民的损失。无线充电插头和插座的外部结构都是采用圆润结构，在脱落时，可以避免刮坏网衣。
由于要对网箱内海鱼的生长状况进行监控，优选地，本发明在每个网箱内布置了3台水下摄像机，保证每次网箱转动后，都有2台水下摄像机可以正常工作。每个水下摄像机配有1个无线充电模块接收端和1个WIFI网桥，多个WIFI网桥通过工业交换机相连；当无线充电模块接收端露出水面且转动到预设固定位置时和浮动平台上的无线充电模块发射端相连充电。具体来说：当网箱转动到固定位置时，无线充电和无线监控模块A与无线充电和无线监控模块D相连接，无线充电模块开始工作，此时，可以通过无线充电模块给网箱上的设备供电。按照设定逻辑，同一时间，只有水面上的1个WIFI网桥、水面下的2个水下摄像机和工业交换机工作，水面下的2个水下摄像机通过工业交换机与水面上的1个WIFI网桥相连，作为数据的输入端，水面上的WIFI网桥又与无线充电和无线监控模块D中的WIFI网桥配对，可实时将网箱内水面下的2个水下摄像机的视频数据传输到监控中心，实现对网箱内海鱼的生长状态监控。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (9)
1.一种具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，包括浮动平台和养殖网箱，其特征在于，所述养殖网箱内布置有电气相连的水下摄像机和无线充电模块接收端，所述浮动平台上设有无线充电模块发射端；所述无线充电模块接收端由无线充电模块发射端控制供电，所述无线充电模块接收端和无线充电模块发射端之间通过WIFI网桥进行无线通信获取水下摄像机的视频数据，所述无线充电模块发射端和岸基监控中心相连传送来自水下摄像机的视频数据。
2.如权利要求1所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述养殖网箱为可转动网箱，所述养殖网箱部分露出水面，并与转动晒网机构相连；所述养殖网箱内沿转动方向布置有多个水下摄像机，每个水下摄像机配有1个无线充电模块接收端和1个WIFI网桥，多个WIFI网桥通过工业交换机相连；当无线充电模块接收端露出水面且转动到预设固定位置时和浮动平台上的无线充电模块发射端相连充电。
3.如权利要求2所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述养殖网箱内沿转动的圆周方向等间隔布置有3个水下摄像机，所述养殖网箱有1/3的空间位于水面上，转动晒网机构每次转动1/3圈。
4.如权利要求3所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，同一时间只有水面上的1个WIFI网桥、水面下的2个水下摄像机和工业交换机工作，水面下的2个水下摄像机通过工业交换机与水面上的1个WIFI网桥相连作为数据的输入端，水面上的WIFI网桥与浮动平台上的WIFI网桥配对，可实时将网箱内水面下的2个水下摄像机的视频数据传输到岸基监控中心，实现对网箱内海鱼的生长状态监控。
5.如权利要求1所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述无线充电模块接收端包括无线充电线圈、无线充电收发电路和选择电路，所述无线充电模块接收端和WIFI网桥通过电磁屏蔽隔离封装后形成无线充电底座，所述无线充电底座内设有磁铁并采用防水接头；所述无线充电模块发射端包括无线充电线圈和无线充电收发电路，所述无线充电模块发射端和WIFI网桥通过电磁屏蔽隔离封装后形成无线充电插头，所述无线充电插头内设有磁铁并采用防水接头；所述无线充电底座和无线充电插头之间通过磁铁的磁力进行连接，当养殖网箱转动到预设固定位置时，所述无线充电插头和无线充电底座靠磁力吸住，无线充电线圈开始工作；在养殖网箱转动产生的拉力大于无线充电底座插头之间的磁力时，所述无线充电插头和无线充电底座自动断开。
6.如权利要求5所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述无线充电插头和无线充电底座的吸附接触面为凹凸弧形面。
7.如权利要求1所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述浮动平台上设有吊机、顶部甲板、自动喂料装置和人工增氧装置。
8.如权利要求1所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述养殖网箱上还设置有水质传感器。
9.如权利要求1所述的具有无线充电监控功能的离岸深水养殖系统，其特征在于，所述养殖网箱上设有活动式开口，用于连接网衣通道并与海鱼作业船对接，实现海鱼自动收获和分拣。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200317 |
|
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