CN112120673A - 太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统和监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能水下动物声乐认知识别监测浮标系统，属于海洋声学技术领域。该浮标系统包括漂浮球壳、音影系统和安装在漂浮球壳上的凸台；所述的凸台表面安装有柔性太阳能电池板，凸台顶部安装有卫星天线；所述的漂浮球壳中安装有卫星通信模块、控制模块、数据采集器和转码器，所述的音影系统包括水下播放器和若干个水下摄像头；水下摄像头与转码器相连，转码器与数据采集器相连，所述的控制模块分别与水下播放器、数据采集器和卫星通信模块相连，卫星通信模块与凸台顶部的卫星天线相连。本发明便于科研人员对水下动物的声乐认知能力进行研究，有利于建立蓝色和谐海洋生态系统，为海洋渔业的大发展提供前期基础数据。

Description

太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统和监测方法
技术领域
本发明涉及海洋声学技术领域，具体是一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统和监测方法。
背景技术
声音对于水下动物十分重要，它们在水下主要依靠声音进行交流，水下动物也有其听觉系统，但是现阶段我们对水下动物的听觉能力所知甚少，与水下动物对声乐的认知研究还处于近乎是一片空白的情况。目前伴随着海洋渔业的快速发展，人类与海洋动物的生存关系也不断恶化，对水下生物的相关研究显得十分重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种有效判断水下动物声乐认知的太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种简便、有效的水下动物声乐认知的监测方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特点是：括漂浮球壳、音影系统和安装在漂浮球壳上的凸台；所述的凸台表面安装有柔性太阳能电池板，凸台顶部安装有卫星天线；
所述的漂浮球壳中安装有卫星通信模块、控制模块、数据采集器和转码器，所述的音影系统包括水下播放器和水下摄像头；水下摄像头与转码器相连，转码器与数据采集器相连，所述的控制模块分别与水下播放器、水下摄像头、数据采集器和卫星通信模块相连，卫星通信模块与凸台顶部的卫星天线相连接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统中，所述的水下摄像头是安装在水下播放器上部的水下全景摄像头。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统中，连接漂浮球壳中控制模块和水下播放器的信号线长度为8-12m；
进一步地，信号线的长度为10m。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统中，所述的凸台为圆台形，柔性太阳能电池板可拆卸的安装在凸台的外表面。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，以上所述的太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统中，所述的柔性太阳能电池板上涂有防水材料层。
本发明还提供了一种水下动物声乐认知的监测方法，该方法使用了以上任一项所述的太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特点是，包括以下步骤：
（1）将太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统组装完毕后投入水中，由陆地基站通过卫星控制漂浮球壳中的控制模块，打开水下播放器使其播放不同频率的音乐；
（2）在水下播放器播放音乐的同时，控制模块打开水下摄像头，拍摄下被不同音乐吸引过来的水下生物，转码器将拍摄下的视频转码成数据信息，数据采集器收集相关数据信息并经过卫星通过模块将数据信息由太空中的通信卫星传输至陆地基站。
（3）陆地基站接收到视频信息后可以通过播放的音乐和视频中拍摄到的水下生物种类来研究水下生物对声乐的认知。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：利用本发明中的浮标系统可以有效的开展水下生物对声乐认知的监测研究，使用水下播放器播放不同音乐吸引不同的水下动物，并使用水下摄像头拍摄水下动物，将拍摄的视频通过卫星通信技术传输到陆地基站，便于研究人员观测研究不同音乐类型对不同种类的水下动物的吸引力，更好的建立蓝色和谐海洋生态系统，为海洋渔业的大发展提供前期基础数据。
附图说明
图1是本发明中浮标系统的一种结构示意图；
图2是本发明浮标系统监测方法的工作原理图。
具体实施方式
以下参照附图进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1，一种太阳能水下动物声乐识别监测浮标系统，包括漂浮球壳1、音影系统和安装在漂浮球壳1上的凸台2；所述的凸台2的表面安装有柔性太阳能电池板21，凸台2顶部安装有卫星天线3；
所述的漂浮球壳1中安装有卫星通信模块11、控制模块12、数据采集器13和转码器14，所述的音影系统包括水下播放器6和水下摄像头5；水下摄像头5通过信号线与转码器14相连，转码器14与数据采集器13使用信号线相连，所述的控制模块12分别通过信号线与水下播放器6、水下摄像头5、数据采集器13和卫星通信模块11相连，卫星通信模块11与凸台2顶部的卫星天线3相连；
工作时，科研人员可在陆地基站通过卫星通信技术控制浮标系统启动，通过控制模块将水下播放器和水下摄像头打开，利用转码器将水下摄像头拍摄的视频转换成数据信息，数据采集器采集到的数据信息后通过卫星传输模块将数据信息经由卫星传输至陆地基站，以便科研人员进行科学研究。
实施例2，实施例1所述的太阳能水下动物声乐识别检测浮标系统中，水下摄像头5安装在水下播放器6的上部，水下摄像头5是由美国Battelle公司生产的水下全景摄像头，实现全景无死角拍摄；水下摄像头5和水下播放器6均通过水下电缆4与漂浮球壳1中的控制模块12相连；信号线4的长度设计为10m，主要用于将水下摄像头5置于水中监测浅水海域水下动物。
所述的凸台为圆台形，柔性太阳能电池板安装在凸台的外表面；将凸台制作为圆台形能够使安装在期上的柔性太阳能电池板更充足的接收阳光照射，为该浮标系统提供充足的运行动力。
实施例3，参照图2，一种水下动物声乐认知的监测方法，该方法采用以上任一项实施例所述的浮标系统，其步骤如下，
（1）将太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统组装完毕后投入水中，由陆地基站通过卫星控制漂浮球壳中的控制模块，打开水下播放器使其播放不同频率波段的音乐；
（2）在水下播放器播放音乐的同时，控制模块打开水下摄像头，拍摄下被不同音乐吸引过来的水下生物，转码器将拍摄下的视频转码成数据信息，数据采集器收集相关数据信息并经过卫星通过模块将数据信息由太空中的通信卫星传输至陆地基站。
（3）陆地基站接收到视频信息后可以通过播放的音乐和视频中拍摄到的水下生物种类来研究水下生物对声乐的认知，填补对水下生物认知的空白。
实验数据显示，当水下播放器播放频段为40-70赫兹的音乐时，通过水下摄像头可以观察到水下播放器周围的水母数量明显增多；这有利于增加我们对水下动物了解，助力建立更好的蓝色和谐海洋生态系统，为海洋渔业的大发展提供前期基础数据。

Claims (6)

1.一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特征在于：包括漂浮球壳、音影系统和安装在漂浮球壳上的凸台；所述的凸台表面安装有柔性太阳能电池板，凸台顶部安装有卫星天线；
所述的漂浮球壳中安装有卫星通信模块、控制模块、数据采集器和转码器，所述的音影系统包括水下播放器和个水下摄像头；水下摄像头通过信号线与转码器相连，转码器通过信号线与数据采集器相连，所述的控制模块分别通过信号线与水下播放器、水下摄像头、数据采集器和卫星通信模块相连，卫星通信模块通过信号线与凸台顶部的卫星天线相连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特征在于：所述的水下摄像头是安装在水下播放器上方的水下全景摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特征在于：连接漂浮球壳中控制模块和水下播放器的信号线长度为8-12m。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特征在于：所述的凸台为圆台形，柔性太阳能电池板可拆卸地安装在凸台的外表面。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统，其特征在于：所述的柔性太阳能电池板上涂有防水材料层。
6.一种水下动物声乐认知的监测方法，其特征在于：该方法采用如权利要求1-5任一项所述的监测浮标系统，步骤如下：
（1）将太阳能水下动物声乐认知监测浮标系统组装完毕后投入水中，由陆地基站通过卫星控制漂浮球壳中的控制模块，打开水下播放器使其播放不同频率的音乐；
（2）在水下播放器播放音乐的同时，控制模块打开水下摄像头，拍摄下被不同音乐吸引过来的水下生物，转码器将拍摄下的视频转码成数据信息，数据采集器收集相关数据信息并经过卫星通过模块将数据信息由太空中的通信卫星传输至陆地基站;
（3）陆地基站接收到视频信息后可以通过播放的音乐和视频中拍摄到的水下生物种类来研究水下生物对声乐的认知。
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