CN112429161A - 一种潜水捕鱼船的方法 - Google Patents

Abstract

一种潜水捕鱼船的方法,本发明打破传统钓鱼、捕鱼情境是在水下通过视频操作，有趣高效。本发明采用中低密度的材料做成船体，船体的下部会嵌入多个能耐高压的储气罐，储气罐配有向储气罐注水的高压水泵和放水的电磁阀。通过向储气罐注水达到使整个船体下沉潜水的目的。船体配有摄像头可以观察水中的鱼儿活动情况，及时实施抓捕。视频的内容通过射频发送给无线控制器，捕鱼者通过控制器的屏幕了解水中鱼的情况，下发无线命令操控船体的各种运动及捕鱼。视频信号会有一个屏蔽的射频导线传输到水面上方的浮标，浮标内有天线，负责收发无线数据。

Description

一种潜水捕鱼船的方法

技术领域

本发明属于垂钓领域和渔业养殖领域的一种多用途的智能工具。

背景技术

传统上人们采用鱼竿钓鱼乏味枯燥，后来人们又发明了遥控钓鱼船，仅是用遥控船替代了鱼竿，克服了鱼竿的长度不足，但本质上没有大的改变，垂钓者不知道鱼饵附近是否有鱼，一味等待，更不了解水下鱼儿的数量、种类及活动情况。

传统的鱼饵船、鱼苗船只能在水面上抛洒鱼饵和鱼苗，不能了解水下鱼儿的状况，以及水下的情况，洒下的鱼食料的情况等。

本发明克服了以上不足，可以清楚地看到水中鱼儿的活动情况，水底的生态环境、鱼食料及鱼饵的情况，可以根据看到的鱼儿的大小、种类来决定是否捕猎它。也可也根据水底的情况选择在哪里投放饵料和鱼饲料。对于捕到的鱼没有刺穿鱼嘴的伤害和痛苦，对它们放生时没有健康影响。这种方法彻底颠覆了人们垂钓的观念，是有趣生动的在水下捕捉想要的鱼儿。

发明内容

本发明采用了以下技术：

1、 潜艇的下潜和上浮技术、视频的采集压缩技术、视频及其他命令、数据的无线传输技术以及螺旋桨的电调技术、计算机技术和电子技术等。

主要的思路：在小密度的船体中嵌入能承受多个大气压的储气罐多个，根据需要下潜的的深度范围来选择储气罐能承受的最大压力，每个储气罐配有一个注水压力泵和一个放水电磁阀。通过压力泵向储气罐内注水，增加船体重量达到整个船体下沉的需求，通过螺旋桨向下推动水产生向上推力和把储气罐中的水放出的办法使船体上浮。船体上安装摄像头来观察水中的情况，可以准确的知道水下鱼儿的活动情况、水底的饵料情况及其他情况。不用传统的鱼钩来钓鱼，而是当鱼能吃到饵料时就已经进入你设计的捕鱼空间内，只要关上出口就将鱼儿活捉。而这一切的操作都通过操作者操控手里的控制器来完成，控制器上的显示屏会让你看到实时发生的一切，就像操控无人机一样，操控水中小潜艇来捕鱼、和鱼儿做游戏、了解水下情况等。水下传输大数据量的无线数据非常困难，需要通过屏蔽导线把数据信号传到水面上，在水面上发射和接收，因此水面上有一个浮球来实现以上需要。

附图说明：

图1是整体示意图

图2部件标注图

图3动力机构图

图4主船体结构图

图5储气罐图

图6鱼饵仓图

图7是浮漂系统

图8是捕鱼仓图

图9是电路功能框图

图10是原理图主控部分

图11是电池、螺旋桨、水压传感器、推杆电机驱动部分

图12是视频模块L113、WIFI

图13是图像传感器、IC电源、红外LED原理图

图14是水泵驱动原理图

图15是电磁阀驱动原理图

图16主流程图

图17控制器图

具体实施方式：

下面介绍本发明的一种实现方法。

总体示意图部件名称如下，请见附图2

1.1 船体左船舷后螺旋桨

1.2 船体左船舷前螺旋桨

1.3 船体右船舷前螺旋桨

1.4 船体右船舷后螺旋桨

2.1 船体左舷

2.2 船体右舷

3.1 船体左舷后气缸注水泵

3.2 船体左舷前气缸注水泵

3.3 船体右舷前气缸注水泵

3.4 船体右舷后气缸注水泵

4.1 船体左舷后气缸放水电磁阀

4.2 船体左舷前气缸防水电磁阀

4.3 船体右舷前气缸防水电磁阀

4.4 船体右舷后气缸放水电磁阀

5.1 船体左舷后汽缸

5.2 船体左舷前汽缸

5.3 船体右舷前气缸

5.4 船体右舷后气缸

6 鱼饵箱

7 鱼饵箱底门开门电磁铁

8 浮漂绳索固定支架

9 浮漂绳索

10 捕鱼仓前门关门电磁铁

11- 电源及电子电器控制盒

12.1 船头水深压力传感器

12.2 右船舷底部水深压力传感器

12.3 左船舷底部水深压力传感器

13 船头

14 捕鱼舱内中部靠前向前下方拍摄的摄像头

15 船舷壳体上的小洞

16 螺旋桨旋转操控支架

16.1 两个后螺旋桨转动连杆

16.1.1 后两个螺旋桨连杆的右转动轴承，固定在右船舷外壳上

16.1.2 后两个螺旋桨连杆的左转动轴承，固定在左船舷外壳上

16.2 两个前螺旋桨转动连杆

16.2.1 前两个螺旋桨连杆的右边转动轴承，固定在右船舷外壳上

16.2.2 前两个螺旋桨连杆的左边转动轴承，固定在左船舷外壳上（标注拥挤，没画出来）

17 捕鱼仓

18 控制螺旋桨方向调整的微型电动推杆

19 电动推杆伸缩头与螺旋桨操纵杆的连接处

20 前后螺旋桨支架的连杆

21 浮漂球

22 浮漂球内配重底

23 浮漂球内的天线屏蔽导线

24 浮漂球内天线

25 控制盒上红绿双色指示灯

26.1 系统电源开启键

26.1 系统电源关闭键

第一部分：主要部件说明及可行性分析：

1 螺旋桨及其方向调整系统。

本船体共4个螺旋桨。本例采用的具体参数如下，无刷水下推进器，工作电压1-24V，重量130g，额定电流5A，最大13A；最大正向推力2kg，反向推力1.5kg。电调PWM信号值1000us-2000us，中值1500us；产品工作深度小于等于300米；电调配置12V30A或24V45A；安装螺丝M4；电机KV值是350KV。

这4个螺旋桨配备一个4合一30A电调驱动。本例电调参数如下：型号35A 2-6S 4合一；尺寸36mm*36mm；重量11.8g；支持2-6S 锂电，4路PWM输入控制，不带BEC；供电电压2-6S，即6-25V；每路最大持续驱动电流30A。

每个螺旋桨有两种位置，一种水平位位置，正传驱动向前，反转驱动向后。另一种竖直位置，正传驱动向上，反转驱动向下。四个螺旋桨的方向统一改变，由推杆电机控制，工作原理参考附图3。

16.1是连接后面两个螺旋桨的固定杆，螺旋桨和该固定杆的位置是固定的。该固定杆可以在轴承16.1.1和16.1.2内转动，两个轴承固定在两边船舷的外壁下侧。16.5.1和16.5.2是固定在16.1上，16.5.1和16.5.2的上端固定有轴承16.3.1和16.3.2，16.5.1和16.5.2通过轴承16.3.1和16.3.2绕轴16.3转动。16.5.1和16.5.2与16.1是固定一体的。前面两个螺旋桨的相关结构和功能与后面的相同。20.1和20.2是前后螺旋桨支架的连杆，连杆两端都有轴承，可绕轴16.3及前面轴16.6旋转。

其中图中1是螺旋桨在水平位置，此时推杆电机活动杆是全部收回状态。

图中2是螺旋桨在竖直位置，此时推杆电机的活动杆部分在全部伸出状态。

本部分在水中的重量（空气中的重量减去所受浮力）：

轴承采用6800POM塑料轴承，外径19mm，内径10mm，重量5.3g。

12个重5.3*12=63.6g（水中浮力忽略）。

4个螺旋桨重：130g*4=520g（水中浮力忽略）

两个螺旋桨固定轴（图中16.2和16.1）直径10mm，长0.7m铝合金棒（铝合金密度：2800kg/m³）

0.005²*π*0.7*（2800kg/m³-1000kg/m³）*2=197.92g

两根连杆（图中20.1和20.2）：

0.005²*π*0.8*（2800kg/m³-1000kg/m³）*2=226.2g

两根移动轴（图中16.3和16.6）

0.005²*π*0.4*（2800kg/m³-1000kg/m³）*2=113.1g

四根小连接柱（图中16.5.1等共4根）

0.005²*π*0.005*（2800kg/m³-1000kg/m³）*4=2.83g

推杆电机重0.2Kg。

这部分水中总重：63.6g + 520g+197.92g+226.2g+113.1g+2.83g+200g =1.32365kg

2 主船体

参见附图4，船舷及船体。

船体ABS+PC，密度1.10~1.16，取1.14g/cm³。

本例中是左右体船，左右体的底部被一张大板固定在一起，该大板上有许多小孔（附图1和附图2中这些小孔没有画出来，主要是不想让图过于复杂，影响观看理解），该大板也是捕鱼仓的底板。左右船体的前部被船头连载一起，船头的下四分之三是空的，以便鱼儿从此处进入捕鱼仓。左右船体及船头上每个部位都一些小洞，保证塑料船体（除了铝合金气缸外、电器盒和其他金属部件）内没有密闭空间。左右船体都分为上下两层，上层放有两个铝合金气缸，每个气缸配有一个注水水泵和一个放水电磁阀。下层是螺旋桨导流，在左右船体后底部还各有一个水深压力传感器。船头的下部也有一个水深压力传感器。该传感器的水平高度比船尾的两个传感器高出四分之三船体高度。整个船体是PC+ABS塑料构成，厚度3mm。

主船体在水中重量：

左船体水中重：

{[0.2²-0.194²+0.2*0.003+(0.2-0.003)*π*0.003/2]*（0.9-0.006）+0.2²*0.003*2}*（1140kg/m³-1000kg/m³）={[0.002364+0.0006+0.000928]*0.894+0.00024}*140=0.521kg.

船底板重（厚0.005m）：0.5*0.7*0.005*（1140-1000）=0.245kg

船头重（近似按半圆计算）：（0.2*0.1-0.194*0.094）*(0.5*π/2)*(1140-1000)=0.19396kg

主船体在水中总重（重多小孔减少的重量忽略不计）：

0.521*2+0.245+0.19396=1.481kg

3 水泵和电磁阀

水泵参数：长度110mm，直径40mm，重量400g，额定电压12VDC，电流3A，最大流量8升/分，扬程15米，出口内含止回阀。

水泵固定在左右船体的上半部分壳体内，在铝合金气缸旁边，参考附图2.，水泵出水管和气缸进水管通过铝合金管焊接相连，连接铝管内径5mm外径10mm，长30mm。

水泵和和导管在水中重量：

0.4-0.02²*π*0.11*1000kg/m³+（0.005²*π-0.0025²*π）*0.03*（2800kg/m³-1000 kg/m³）

=0.26177+0.00318=0.26495kg

4个水泵及导管0.26495*4=1.06kg

电磁阀参数：直动式常闭型，DC12V，排水阀，材质铝合金，使用压力0-0.8Mpa，流量孔径13mm，最大耐压力1.05Mpa，保护等级IP68，电流0.5A。重量238g

4个电磁阀和导管重量：

（0.238+0.00318）*4=0.96472kg

水泵和电池阀水中总重：1.06+0.96472=2.025kg

4 储气罐参数：

储气罐工艺和材料都采用大货车铝合金储气罐的工艺和材料，耐压值为10个大气压，本实例应用最多需要5个大气压足够，本实例最大下潜深度设计为小于25米水深（3.5个大气压）。铝合金储气罐外径0.15m，厚度0.002m，长0.35m，共4个。

储气罐的出水口和进水口请参见附图5.

1是水泵，2是铝合金气罐，3是电磁阀，4是进水管，5是出水管。

总重量：[（0.075²-0.073²）*π*0.35+0.075²*π*0.002*2]*4*2800kg/m³=4.4369kg

水中重量：[（0.075²-0.073²）*π*0.35+0.075²*π*0.002*2]*4*1800kg/m³=2.8523kg

总容积：0.073²*π*0.346*4=0.02317m³

5 鱼饵箱：参见附图6

6.1是上面门的拉手，6.2是下门的拉手，6.3是两扇上门的开关，7是下门开的电磁铁，当下面门关闭时电磁铁通电吸合下面门打开。下面门打开后鱼饵箱和捕鱼仓是相通的，可以从这里把捕鱼仓中的鱼儿取出来。

电磁铁选用门用小型电磁铁，参数：DC12V，1A，吸力10N，锁舌行程10mm，持续通电时长不大于10S，重量137g。

鱼饵箱长0.4m，宽0.2m，高0.15米，ABS+PC料，厚度0.005m。

鱼饵箱水面上的重量：（0.4*0.2+0.4*0.15+0.2*0.15）*2*0.005*1140kg/m³=1.938kg

在水中的重量：（0.4*0.2+0.4*0.15+0.2*0.15）*2*0.005*140kg/m³=0.238kg

上门的手动开关重50g。

鱼饵箱及配件在水中的重量：0.238+0.05+0.137=0.425kg（上门开关和电磁铁受浮力不计）

在水面上的重量：1.938+0.05+0.137=2.125kg

6 浮漂系统。 参见附图7

图中8是焊在船两边的支架，两根竖直梁一根横梁。梁的直径是0.01m的实心铝合金圆柱，竖直梁高0.25m，横梁长0.7m。

重量：0.005²*π*（0.25*2+0.7）*2800kg/m³=0.2639kg

水中重量：0.005²*π*（0.25*2+0.7）*（2800kg/m³-1000kg/m³）=0.1696kg

图中9是横梁和浮漂的连接绳，长25m，即本实例最深下潜深度25m。是直径3mm的尼龙绳上缠绕着50欧姆的双层屏蔽镀银天线导线构成。尼龙绳的抗拉强度为46kg，密度0.8g/cm³，双层屏蔽天线直径2.5mm，重量16g/m.

连接绳在水中的重量：（天线导线缠绕尼龙绳，多预估3m余量，按28m算）

0.016*28-0.00125²*π*28*1000kg/m³+0.0015²*π*25*（800-1000）kg/m³

=0.311-0.03534=0.2757kg

图中21是一个ABS+PC材料的球体，直径0.4m，厚度0.003m。

图中22是求体内的配重，功能是保证漂浮射频天线始终在球体上方。绳索固定在配重底部中心。。

图中23是天线导线的最末部分。24就是射频天线。

球的体积0.2³*π*3/4=0.01885m³。

球的壳重：(0.2³*π*3/4-0.197³*π*3/4)*1140kg/m³=0.95255kg

球体内配重：2kg，材料是铅，密度11.3437g/cm³，这块铅的体积是2/11343.7kg/m³=0.0001763m³。

该球体不沉没能承受最大的向下拉力是：0.01885*1000kg/m³-2-0.95255=15.89745kg。

减去连接绳水中的重量：15.89745kg - 0.2757kg = 15.62175kg。

7 捕鱼仓，请参见附图8

图中17.1是捕鱼仓的底，也是船的底。

图中17.2是鱼饵箱下底的开口。17.3是捕鱼仓前面的门，可以向仓内上面开启开在电磁铁10的衔铁上。门和上底面之间有弹簧，弹簧是缠绕在门的轴上，弹簧的两头分别定在舱内的上面和门面，以保证电磁铁吸合时门能快速关上。

图中17.4是门的轴承，共有两个。

图中17.5是上面提到的弹簧。

图中17.6是门的挡板，保证门不能向外面开。

图中14是摄像头，重量放在“10 摄像系统”。

捕鱼仓重量：材料也是ABS+PC，厚度0.005mm，长0.6m，宽0.25m，高0.4m

底部重量在前面“主船体中”已经计算，这里就不重复计算。

5个面在水中重量：（小孔的重量影响忽略）

（0.6*0.25-0.4*0.2+0.6*0.4*2+0.25*0.4*2）*0.005*（1140kg/m³-1000kg/m³）

=0.75*0.005*140=0.525kg

电磁铁和鱼饵箱的相同，重量137g， 门的挡块重50g，

捕鱼仓在水中总的重量（忽略电磁铁和门挡块受的浮力）

0.525+0.137+0.05=0.712kg

8 电源和控制系统

电源采用12V、21AH的动力锂电池，可持续电流25A，过保护电流50A.重量1.162kg，

体积是0.3m*0.1m*0.33m。控制板的重量是0.4kg，所有导线加起来重0.2kg。

电子、电器类总重：1.162+0.4+0.2=1.762kg。

9 水深压力传感器：

采用高精度水深压力传感器，参数，检测压力范围0-30bar，分辨率0.2mbar，SPI通讯，电压2.4-3.6V，工作电流不大于5uA，工作温度-40°-85°。防水最大水深100m，重量20g。

分析：1bar=100000par，是一个大气压即10m水深的压力，可工作水深度为29m满足本例25米的要求。分辨率0.2mbar即0.0002*10m=0.002m，即2mm水深的分辨率，足够。

本系统共用3个这样的压力传感器，分别在船尾两侧下部和船头，当船水平放置时在船头的压力传感器水平高度比船尾的高30cm。这样就可以准确快速的知道船体的状态及所处水深。

3个传感器重60g。

10 摄像系统

采用30米防水的SQ12型号水下摄像头，1080P高清，感光元件是CMOS，拍摄角度155°，具有夜视功能。重量200g。摄像头放在捕鱼仓内部上面靠前一点的位置，参考附体1和2摄像头位置。

摄像头重0.2kg。

小结：

在水中的总总量：

螺旋桨及其调整系统1.32365kg；

主船体1.481kg；

水泵和电磁阀2.025kg；

储气罐2.8523kg；

鱼饵箱0.453kg；

捕鱼舱0.712kg；

电源和控制系统1.762kg；

水深压力传感器60g；

摄像头0.2kg；

1.32365+1.481+2.025+2.8523+0.425+0.712+1.762+0.06+0.2=10.841kg。

储气罐的总容积0.02317m³，水泵扬程15米，15米扬程包括吸水扬程和压水扬程，水泵在水中，吸水扬程为0，那么压水扬程为15米，即水泵可以把水压送到15米高度，出水口的压力约在1.5个大气压。我们取1个大气压足够，在水深半米以内，水泵至少可以把水压入储气罐一半容积的水。此时储气罐内空气和水各占一半的容积，内部的大气压为两个大气压强。此时压入水的质量是(0.02317m³/2)*1000kg/m³=11.585.11.585-10.841=0.744kg.

所以在实际使用中，船本身重量不足时，我们还可以适当增加配重铁到船身，这样可以减少水泵向储气罐的注水量。

在实际操作中，MCU会根据注水前压力传感器的数据提前算好注水量和时间，在注水后船所受的浮力略小于船在水中重量时及时停止注水。以便水中船体有更小的惯性和更好的操控性。

另外在极端意外情况下，在水深压力远大于储气罐内部压力时，4个储气罐泄露，全部灌满水，整个船体的水中重量也只是10.77895kg，小于浮漂不沉没所能承受的最大拉力15.62175kg，所以只要浮漂不进水，绳索不断，船体不能沉到25米以下。

第二部分 电子系统。

主框图参见附图9

1 主控IC，参见附图10原理图主控部分

主控IC采用STM32F302VCT6，封装LQFP100，Flash256 Kbytes，温度-40°到 85°，SRAM40 Kbytes，Timers 8个，SPI 3个，IIC 2个，主频72MHz，ARM Cotex-M4内核，具有FPU和MPU，工作电压2.0—3.6V.是整个系统中的控制中心。

2、水深检测部分。由三个独立的水深检测模块构成，分别安装在船尾的两个船体的下部和船头的下部，其中船头处的水平高度要比船尾的两个高出约30cm。三个模块用来检测各部位的高度以便调整平衡整个船体，提供船体位置和深度参数。每个模块有六个接线端，其中数据输入口DIN、数据输出口DOUT和数据时钟口共用，都接到主控MCU的一个SPI口的数据输出、输入和SPI的时钟线上。每个模块的主时钟引脚MCLK分别接到主控MCU的一个IO口，主控MCU分别对每个MCLK口提供32.768KHz的方波来让该模块工作，读出所在处的具体压力值然后换算出对应的水深（压力传感器参数参照第一部分，9，水深压力传感器），为船体的控制提供数据。电路参照附图10、11原理图中的水压传感器部分。

3、推杆电机电路，推杆电机行程50mm，DC12V，重0.2kg，最大推力20N，最大拉力20N，自锁力（推）30N，自锁力（拉）25N。使用频率10。主控MCU通过两个IO口“PUSH_OUT”和“PULL_BACK”来控制推杆的伸出和收回。这两个IO口用于控制三极管Q7和Q9的通断来控制继电器D9和D8开和关来控制回路通断及切换正反转。控制电压12V的通断，继电器线圈电压也是12V。电机两端加了TVS管保护。主控MCU通过读取“IF_MOTOR_WORK”点的模拟电压值来判断推杆电机是否正常工作。以上参照附图11原理图部分的“推杆电机”。

4、电磁铁电路，共有两个电磁铁，分别控制鱼饵仓下门打开和捕鱼仓的前门的关闭。电磁铁电压DC12V，功率12W，最大通电时间10S，吸力10N。本例中每次通电时间小于1秒，只要衔铁在线圈磁力下收回，鱼饵仓下门在重力下打开,捕鱼仓门在弹簧弹力下立即关闭。电磁铁的通电吸合有主控MCU的IO口“ELE_MAG1”和“ELE_MAG2”来控制N沟道MOS管Q1和Q3来实现，请参照附图10原理图主控部分中的“电磁铁”部分。

5、电源部分，采用12V21AH的动力锂电池，可持续电流25A，最大电流达到50A。本系统中主要供电为12V电压和3.3V电压，12V供给一些动力装置，如压力泵、电磁铁、电磁阀、推杆电机等。3.3V主要是为各种IC供电，如主控IC、视频处理IC等。12V电压分别通过两路TI的TPS5430降为两路3.3V3A输出。其中一路标号为“3V3A”，主要供给摄像头的图像采集IC“OV9712-VL1A”。另一路标号为“3V3”，作为其他3.3V使用。参见附图11的Battery电路和附图13的IC电源的部分。

6、水泵和电磁阀电路。参见附图14和15。

水泵驱动：为了精确控制向储气罐注水的速度及量，使得体验较好，本例采用了PWM控制，为了提高控制灵敏度、提高系统的健壮性，没有用IO口直接控制用于开关的MOS管，而是通过多级三级管放大整形驱动波形后控制MOS管。电机的两端增加了TVS保护和限压保护。端点PUMP1—PUMP4是4个注水泵的控制口，主控IC通过PWM控制。端点PUMP1_DET-----PUMP4_DET是主控IC的4个ADC输入口，主控IC通过这4个模拟量来监控水泵的工作状态。关于水泵参数请参见第一部分“3 水泵和电磁阀”. 原理图参见附图14水泵驱动.

电磁阀驱动：电磁阀参数请见第一部分“3 水泵和电磁阀”。原理图参见附图15“电磁阀驱动”。该电磁阀驱动电流1A，控制要求不是很高，直接用主控MCU的IO口VALVE1--- VALVE4的高低电平控制导通与关断，通过4个ADC口“VALVE1_DET--- VALVE4_DET”检测他们是否按操作动作。

7、螺旋桨及电调部分参见附图11原理图部分中的“螺旋桨和电调”。

螺旋桨和电调的一般参数请参见第一部分的“1、螺旋桨及其方向调整系统”。

电调模块上共有24个进口MOS管，即4路输出，每路6个MOS管。每路有一个FD6288驱动控制IC，每路有一个EFM8BB2F16G主控MCU接收输入的一路PWM信号。每路主控IC接收PWM通过FD6288控制6个MOS管的工作，使整个电调板达到良好的控制效果。主控MCU通过4个PWM向电调模块输出螺旋桨控制信号，这4个IO口是PROP_PWM1-----PROP_PWM4.

8、视频的压缩处理，参见附图12视频和射频电路。

本例的视频处理主要采用现有模块L113_MAIN_MODULE，该模块主要包含华为海思的经济型视频处理器HI3518EV200、64MB的DDR、16MB的SPI接口的Flash。HI3518EV200主要参数：内核ARM926@540MHz，视屏编码H.264，码流720P@30fps+VGA@30fps+QVGA@30fps+720P@1fpsJPEG抓拍，支持CBR/VBR两种码率控制模式，外围接口集成4通道SAR-ADC，3个UART，I2C，SPI、2个SDIO，USB等。视频采集传感器采用OV9712-VL1A。射频采用WIFI模块MT7601UN_MOUDLE,该模块是LB_LINK生产的150Mbps数率，IEEE802.11n/b/g标准，USB接口的WIFI模块，WIFI芯片是MT7601UN。频段是24GHz—2.4835GHz。

HI3518EV200通过“R_CDS_IN”口的输入检测光线强弱，光线不足时通过IO口“PWM0_LED”置高来点亮远红外LED（图中LED2---7）.

HI3518EV200通过USB端口“USB_DP”和“USB_DM”与WAFI模块通信，通过WIFI模块发送视频到用户智能控制终端，通过WAFI接收来自智能控制终端的命令及信息。

HI3518EV200通过端口“INT_TO_U1”向系统主控IC U1发送中断请求，通过端口“UART2_RXD_CMD”、“UART2_TXD_CMD”、“UART2_CTS_CMD”与主MCU进行信息交换。主控IC U1也可以通过端口“INT_TO_M1”向HI3518EV200发送中断请求，通过上面的UART口与之通讯。

用户智能控制终端与系统主控的通讯路径是：用户智能控制终端《--》WIFI模块《--》HI3518EV200《--》系统主控STM32F302XBC。系统主控接收用户的操作命令控制船体运动，把船体信息如深度、系统状态等发给用户终端。

第三部分 软件主体流程

软件内容很多这里只能很简略的写个主体流程，请参见附图16主流程图

第四部分 控制器简单说明，参见附图17，由于控制器不是本发明的主要部分，因此只做简要说明。

1、显示器：主体部分用于显示视频拍到的情况

2、深度信息：显示目前船体所处的深度

3、螺旋桨正反转滑动钮：向右滑动正传，滑动的大小决定转速的高低。向左滑动就反转，滑动的大小决定转速的高低

4、螺旋桨的位置角度：滑动钮在最左边是水平状态，最右边是竖直状态，参考附图3.

5、船体的前后倾斜：滑钮在中间船体前后高度一样，向左滑动船尾向上，船头向下；向右滑动船头向上，船尾向下。倾斜的最大角度不超过45°

6、船体左右倾斜：滑钮向左滑动就向左倾斜，向右滑动就向右倾斜。中间位置是左右水平。最大倾斜角度45°

7、左右转弯：滑钮在中间，直线运动，向左就左转，向右就右转，滑动大小决定转弯角度大小

8、排水按钮：当潜水深度在2米内时按住此按钮所有的电磁阀打开排水。水深超过2米时，按下按钮屏幕上会有错误提示，不会打开排水阀

9、注水按钮：潜水2米内按下后向储气罐注水，注水达到要求后主控会停止注水，即便该按钮一直被按下，此时屏幕也会出现提示信息“水已注够”。水深超过2米时，此按钮不起作用

10、捕鱼仓关闭按钮：捕鱼仓门打开时，按下后挡住捕鱼仓门的电磁铁的衔铁会被吸回，捕鱼仓门在弹簧作用下快速关闭

11、鱼饵仓门打开按钮：按下后挡住鱼儿仓门的衔铁会被吸回，鱼饵仓下门会打开

12、船体状态：显示目前船体前后左右的倾斜角度。也可以通过视频图像做初略判断。

第五部分 使用

水下捕鱼

接通电源，系统进入初始化自检视频模块、水泵模块等。通过自检后绿灯亮起，打开鱼饵仓，放入鱼饵（此时鱼饵仓的底门是关闭的，捕鱼仓的前门是打开的）后关闭鱼饵仓上面的门。把船放入水中，操控手里的智能终端让船行驶到指定水域后按下注水按钮发送注水指令，船体主控启动4个水泵向储气罐内注水，此时主控会根据3个水深压力传感器的数据调整4个储气罐的注水速度和量，使船体水平、平稳下沉，当船体下沉到船高的80%时，立即减缓注水速度，控制在船体完全沉没时船体在水中的重量1kg左右，以提高船在潜水时的操控灵活性。这些是由主控IC实验数据及算法得出。船沉入水中后自动开启摄像头，根摄像头发回的视频继续操控船体下沉找到想要的地点或看到鱼儿多的地点。需要说明的是，潜水下沉时主控根据操控命令来控制下沉的速度，主控可以通过调节螺旋桨的转速和转向使船体停留在指定的深度。当到达指定的深度后可以按下鱼饵仓按钮，此时鱼饵仓的下门打开，鱼儿掉落到鱼饵仓的底面板上，由于地面板和侧面板都有些小孔，鱼饵的微粒和气味会向周围散发，吸引鱼儿过来。鱼儿在捕鱼仓外面只能吃到味道，会绕着捕鱼仓探寻，游到捕鱼仓前面时就会进去吃鱼饵，操控者在摄像头发回的实时图像中看到鱼儿进入捕鱼仓时就可以遥控捕鱼仓门关闭。当然，船也可以慢慢转动，捕鱼仓前门对准鱼儿时快速向前，让鱼儿进入舱内然后关门。捕到鱼儿后可以调整螺旋桨到竖直状态后开动螺旋桨让船直线向上运动，当船上浮到水深小于2米时船会打开储气罐排水电磁阀，储气罐的水会在储气罐内的压力下排出去，船浮出水面后螺旋桨会自动转到水平位置，此时可以操控船回到捕鱼者身边，打开鱼饵仓上面的门取出捕鱼仓内的鱼儿，捕鱼结束。强调一点，船在水深两米以下时不会打开储气罐的进水阀，由主控IC根据水深压力传感器数据计算出的结果来控制，这样做是因为要确保储气罐内的压力远大于储气罐外面的水压时才能操作注水和排水。

投放鱼饵或其他。

把鱼饵放入鱼饵仓（此时鱼饵仓底门关闭，捕鱼仓前门是打开的），关闭鱼饵仓上面的门，把船放入水中，把船行驶到指定水域，让船下潜，打开视频找到要投放鱼饵的地方后打开鱼饵仓底面门，鱼饵会掉落到捕鱼仓，操控智能终端，让船身倾斜，捕鱼仓前门朝下，让船向后运动，此时通过控制终端操控螺旋桨转过指定的角度后反转，船会斜着向上运动，在视频中会看到鱼饵会滑出捕鱼仓，然后可以让船体水平后向上运动，到水深小于2米后主控开始启动电磁阀排水上浮，螺旋桨回到水平姿态，操控船回到身边。

以上说明仅仅是本发明的一种具体实施方式，是为了阐述具体清楚，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种潜水巡查捕鱼船的方法，其特征在于：在船体内嵌入耐高压的储气罐、摄像头、可改变推进方向的螺旋桨、向储气罐能注入液体的液压泵、能够把储气罐内液体放出的装置、有液位深度传感器、有可以抓捕的舱室、有电源系统和电路控制系统、电路控制系统可以和远处的控制器进行射频通讯、有保障通讯的屏蔽导线和保证天线在液面上的浮漂。

2.根据权利1的要求，其储气罐的特征为：有管道和压力泵液体出口相连接，需要潜入液体时压力泵可以向储气罐内泵入液体，增大整个船体密度使之达到下沉的条件。

3.储气罐有液体排放管道，且该管道和一个液体开关控制器相连接，该液体开关控制器可以被远处的无线控制器遥控打开和关闭。

4.根据权利1的要求，其螺旋桨的特征为：可以被远程控制器通过无线通讯操控，可以根据操控来调整转速和自身的推动角度，来满足复杂的船体运动。

5.当船体所在液位压力大于储气罐内的压力时船体的上浮和下潜是由螺旋桨向下和向上推动液体产生的反作用力来实现。

6.根据权利1的要求，其压力泵的特征为：在液面下工作，输出口具有一定的压力，可以把一定量的液体压入储气罐，可以根据情况由主控IC来控制。

7.根据权利1的要求，其有可抓捕的舱室特征为：该舱室有控制装置，当被捕捉的猎物进入后，控制装置可以关闭被捕猎物的出口使之无法逃出该舱室。

8.根据权利1的要求，其保证天线在液面上的浮漂特征为：把由船体发来连接到它内部的屏蔽信号通过它上面的天线发送到远处的无线操控器上，也把浮漂上面的天线接收到的遥控信号发送到船体的控制板内。

9.时刻保证浮漂内的天线不能和液面接触，也不能低于液体平面。

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