CN1164167C - 深水网箱监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水网箱监测系统。其故障检测与网衣破损检测系统，包括单片机，其一端与发射模块相连，其另一端分别接数片网衣检测电路后，网衣检测电路的两端分别接在布线网衣的两端；接收系统包括信号接收模块经解码电路后分别接显示模块和报警模块。每片网衣布置有导线，正常时不导通，网衣破损时，电流通过海水导通，使监测系统发出报警信号。故障检测与网衣破损报警系统对网衣情况进行循环检测，一旦出现线路故障或网衣破损则立即发出相应部位的编码信号；信号接收模块接收到编码信号，经解码电路解码后，由显示模块显示出相应部位的网衣破损或线路故障位置信息，并由报警模块发出报警信号，显示报警类别即线断或网断，并能确定网衣破损的位置。
Description
技术领域
本发明涉及养鱼业，是一种深水网箱监测系统。
背景技术
深水网箱是一种用于网箱养鱼的设备，是一种集约化养殖设备。由于网衣破损不能及时发现而造成箱内的鱼大量逃逸，使养殖户造成巨大损失，从而制约了网箱养殖的发展，而目前使用在水中用光学摄像头的方法，常用能在水中工作的红外监视器，则监视系统需长时间不间断工作，能耗大，而且若在混水中则光学系统不能奏效，如果用声纳方法刚需要比较大的投资，不实用。目前由于各种原因造成网衣破损时有发生，如能及时发现网衣破损，并显示网衣破损的位置，采取有效措施，则可大幅度的降低由鱼逃逸而带来的经济损失。目前还没有能用于深水网箱网衣破损检测的系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种在网衣破损后，电流通过海水导通，发出检测信号并进行报警的深水网箱监测系统。
为了能达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
1)故障检测与网衣破损报警系统：包括单片机U1其一端与发射模块相连，其另一端分别接数片网衣检测电路后，网衣检测电路的两端分别接在布有导线网衣的两公共端a、b端；由单片机U1的定时端口T1和其它输出口分别接各网衣检测电路的输入端A2，通过电阻R11、R12与三极管T7、T8的基极相连，三极管T8的集电极通过导线与网衣的一公共端b端相连，三极管T7的集电极通过电阻R10接+5v连接到三极管T3的发射极和三极管T4的基极；三极管T7、T8的发射极都接电源负极；网衣的另一公共端a端通过电阻R4接三极管T2的基极，三极管T2的基极通过电阻R3接+5v及三极管T2的发射极，其集电极通过电容E1、电阻R2接负极；三极管T9的基极、发射极与电阻R2相并，其集电极分别接到三极管T3的基极和三极管T4的发射极；发光二极管L1负极接三极管T3的集电极并与二极管D1负极相连，其正极通过电阻R7接+5v，发光二极管L2负极接三极管T4的集电极并与二极管D2负极相连，其正极通过电阻R8接+5v；二极管D1、D2的正极通过电阻R9接三极管T6的基极，三极管T6的集电极通过电阻R5接负极及浸入海水中的碳棒电极；单片机U1输入口分别接各网衣检测电路的输出端A1即三极管T6的集电极；发射模块由发射组件RF-01T与PT2262编码芯片U2构成；发射模块的信号输入端接编码芯片U2的第17脚，编码芯片U2的编码端第1-8脚接单片机U1的第P10-P17脚，编码芯片U2的第10、11脚接单片机U1的第16、17脚；
2)接收系统：包括信号接收模块经解码电路后分别接显示模块和报警模块；信号接收模块由射频接受模块RF-01R构成，射频接受模块的第1脚接+12v电源，第3脚接地，第2脚接解码芯片U3的第14脚，解码芯片U3的编码端第1-8脚接单片机U4的P10-P17脚，解码芯片U3的第10、11脚接单片机U4的第16、17脚，单片机U4的第P00-P07、第P20-P27脚分别接显示模块的8×8发光二极管LED点阵显示屏，单片机U4的第11脚通过电阻RA接三极管T5的基极，三极管T5的发射极接地，其集电极与+5v之间接报警模块的蜂鸣器F1。
本发明具有的有益的效果是：
网箱网衣分成数片(或叫分区)，每片网衣按要求布置有导线，正常时不导通，只有在网衣破损时，电流通过海水导通，使监测系统发出报警信号。故障检测与网衣破损报警系统对网衣情况进行循环检测，一旦出现线路故障或网衣破损则立即发出相应部位的编码信号；信号接收模块接收到编码信号，经解码电路解码后，由显示模块显示出相应部位的网衣破损或线路故障位置信息，并由报警模块发出报警信号，显示报警类别即线断或网断。本发明可大幅度的降低由于网衣破损，不能及时发现而造成鱼逃逸而带来的经济损失，并能确定网衣破损的位置。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是故障检测与网衣破损报警系统框图；
图3是网衣检测电路与单片机连接的线路原理图；
图4是发射模块与单片机连接的线路原理图；
图5是接收系统的线路原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括二大部分组成：
1、故障检测与网衣破损报警系统：包括单片机U1其一端与发射模块1.1相连，其另一端分别接数片网衣检测电路1.2后，网衣检测电路1.2的两端分别接在布有导线网衣1.3的a、b端；
2、接收系统：包括信号接收模块2经解码电路3后分别接显示模块4和报警模块5。
如图2、图3、图4所示，故障检测与网衣破损报警系统，它包括：由单片机U1输出口T1，P20，P21，P22，P23，P24，P25，P26，P27分别接各网衣检测电路1.2的输入端A2，它包括通过电阻R11、R12与三极管T7、T8的基极相连，三极管T8的集电极通过导线与网衣1.3的b端相连，三极管T7的集电极通过电阻R10接+5v连接到三极管T3的发射极和三极管T4的基极。三极管T7、T8的发射极都接电源负极。网衣1.3的a端通过电阻R4接三极管T2的基极，三极管T2的基极通过电阻R3接+5v及三极管T2的发射极，其集电极通过电容E1、电阻R2接负极；三极管T9的基极、发射极与电阻R2相并，其集电极分别接到三极管T3的基极和三极管T4的发射极。发光二极管L1负极接三极管T3的集电极并与二极管D1负极相连，其正极通过电阻R7接+5v，发光二极管L2负极接三极管T4的集电极并与二极管D2负极相连，其正极通过电阻R8接+5v；二极管D1、D2的正极通过电阻R9接三极管T6的基极，三极管T6的集电极通过电阻R5接负极及浸入海水中的碳棒电极1.4；单片机U1输入口T0，P00，P01，P02，P03，P04，P05，P06，P07分别接各网衣检测电路1.2的输出端A2即三极管T6的集电极；发射模块1.1由RF-01T与PT2262编码芯片U2构成。发射模块1.1的信号输入端接编码芯片U2的17脚，编码芯片U2的编码端1-8脚接单片机U1的P10-P17脚，编码芯片U2的10、11脚接单片机U1的16、17脚。
故障检测与网衣破损报警系统1由连接网衣1.3的网衣检测电路1.2及单片机U1、发射模块1.1组成(见图2)。网衣检测电路1.2的A1端为网衣检测电路的输出端分别接单片机U1的输入口，A2端为网衣检测电路的输入端分别接单片机U1的输出口。发射模块1.1在单片机U1控制下编码发射。
网衣检测电路1.2(见图3)有二个作用，具体工作原理如下：
1.网衣与网衣检测电路连接处导线的情况检测
网衣检测电路的输入端A2收到单片机系统输出口发出高电平后，三极管T7、T8导通，若连接网衣的导线(2根)连接正常(未断)，三极管T2、T9也通，三极管T3、T4、T6不通，此时接单片机系统输入口的网衣检测电路的输出端A1为低电平。即单片机系统输出口发出高电平后。单片机系统输入口检测到低电平为正常情况，水面上连接网衣的导线(2根)连接正常(未断)，发光二极管L1、L2都不亮。若网衣与网衣检测电路连接处导线(2根)异常有断线，三极管T2、T9不通，三极管T3、T6通，单片机系统输入口为高电平。即单片机系统输出口发出高电平后，单片机系统输入口检测到高电平为异常情况，网衣与网衣检测电路连接处导线(2根)有断线，此时发光二极管L1点亮，单片机控制发射模块发相应部位的故障编码。
2.网衣破损检测
当网衣检测电路的输入端A2接到单片机系统输出口发出低电平后，三极管T7、T8截止，若水下网衣正常(未破)，所有三极管都截止，此时接单片机系统输入口的网衣检测电路输出端A1为低电平。即单片机系统输出口发出低电平后。单片机系统输入口检测到低电平为正常情况，水下网衣正常(未破)，发光二极管L1、L2都不亮。若水下网衣异常有断线，网衣破损处与海水、水下电极形成回路，此时三极管T2、T9、T4、T6通，单片机系统输入口为高电平。即单片机系统输出口发出低电平后。单片机系统输入口检测到高电平为异常情况，水面下网衣有破损，此时发光二极管L2点亮，单片机控制发射模块发相应部位的网衣破损编码。如图4所示，单片机U1的T0、T1口分别接图3中网衣检测电路的输出端A1和网衣检测电路的输入端A2。发射模块由RF-01T与编码芯片U2(PT2262)组成，当单片机U1的T0端收到网衣检测电路输出端A1传来的故障或网破信号时，单片机U1(89C51)8位P1口的P10-P17立即向编码芯片U2(PT2262)发出网衣地址，由U2编码后送发射模块RF-01T射频发出。单片机U1的P0口(P00-P07)设置为输入口，分别接其他网衣检测电路的输出端A1、单片机U1的P2口的P20-P27设置为输出口分别接其他网衣检测电路的输入端A2来扩充对其它网衣的检测。以此类推只要添加与检测电路1(图3)相同的电路，将它们分别接到U1的P0口和P2口，经分片编码后就可检测其它网衣的情况。
如图5所示，接收系统包括接收模块2由射频接受模块RF-01R构成，其1脚接+12v电源，3脚接地，2脚接解码芯片由PT2272组成解码电路3的解码芯片U3的14脚，解码芯片U3的编码端1-8脚接单片机U4的P10-P17脚，解码芯片U3的10、11脚接单片机U4的16、17脚，单片机U4的P00-P07、P20-P27脚分别接显示模块4的8×8发光二极管LED点阵显示屏，单片机U4的11脚通过电阻RA接三极管T5的基极，三极管T5的发射极接地，其集电极与+5v之间报警模块5的接蜂鸣器F1。
工作原理如下：
单片机U4的P1口的P10-P17循环发出网衣的编码地址，当故障检测与网衣破损报警系统1有编码信号射频发出时，信号由接收模块2的F-01R接受后送由解码芯片U3(PT2272)组成的解码电路3解码，当单片机U4的P1口P10-P17发出的网衣编码地址与报警系统1发出的网衣编码相符时，单片机U3的10、11引脚立即发出解码信号(网破时NBK为高电平，发生故障时LBK为高电平)，单片机U1的16、17脚收到信号后，由P0、P2口发出LED点阵位置译码信号，将结果在显示模块4(8×8发光二极管LED点阵显示屏)上显示出，同时单片机U4的11脚发高电平，控制报警模块5(蜂鸣器F1)发声报警。
Claims (1)
1.深水网箱监测系统，其特征在于它包括：
1)故障检测与网衣破损报警系统：包括单片机U1其一端与发射模块(1.1)相连，其另一端分别接数片网衣检测电路(1.2)后，网衣检测电路(1.2)的两端分别接在布有导线网衣(1.3)的两公共端a、b端；由单片机U1的定时端口T1和其它输出口(P20，P21，P22，P23，P24，P25，P26，P27)分别接各网衣检测电路(1.2)的输入端A2，通过电阻R11、R12与三极管T7、T8的基极相连，三极管T8的集电极通过导线与网衣(1.3)的一公共端b端相连，三极管T7的集电极通过电阻R10接+5v连接到三极管T3的发射极和三极管T4的基极；三极管T7、T8的发射极都接电源负极；网衣(1.3)的另一公共端a端通过电阻R4接三极管T2的基极，三极管T2的基极通过电阻R3接+5v及三极管T2的发射极，其集电极通过电容E1、电阻R2接负极；三极管T9的基极、发射极与电阻R2相并，其集电极分别接到三极管T3的基极和三极管T4的发射极；发光二极管L1负极接三极管T3的集电极并与二极管D1负极相连，其正极通过电阻R7接+5v，发光二极管L2负极接三极管T4的集电极并与二极管D2负极相连，其正极通过电阻R8接+5v；二极管D1、D2的正极通过电阻R9接三极管T6的基极，三极管T6的集电极通过电阻R5接负极及浸入海水中的碳棒电极(1.4)；单片机U1输入口(T0，P00，P01，P02，P03，P04，P05，P06，P07)分别接各网衣检测电路(1.2)的输出端A1即三极管T6的集电极；发射模块(1.1)由发射组件RF-01T与PT2262编码芯片U2构成；发射模块(1.1)的信号输入端接编码芯片U2的第17脚，编码芯片U2的编码端第1-8脚接单片机U1的第P10-P17脚，编码芯片U2的第10、11脚接单片机U1的第16、17脚；
2)接收系统：包括信号接收模块(2)经解码电路(3)后分别接显示模块(4)和报警模块(5)；信号接收模块(2)由射频接受模块RF-01R构成，射频接受模块的第1脚接+12v电源，第3脚接地，第2脚接解码芯片U3的第14脚，解码芯片U3的编码端第1-8脚接单片机U4的P10-P17脚，解码芯片U3的第10、11脚接单片机U4的第16、17脚，单片机U4的第P00-P07、第P20-P27脚分别接显示模块(4)的8×8发光二极管LED点阵显示屏，单片机U4的第11脚通过电阻RA接三极管T5的基极，三极管T5的发射极接地，其集电极与+5v之间接报警模块(5)的蜂鸣器F1。
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