CN207396730U - 一种高精度无线探鱼船系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及对探测水下鱼群分布的技术领域，尤其涉及一种高精度无线探鱼船系统，包括探鱼船、超声波换能器、遥控器、信号转接器和移动终端，超声波换能器和探鱼船通过线缆连接，超声波换能器用于收发超声波信号，遥控器通过第一2.4G收发天线与探鱼船进行无线通讯，信号转接器通过第一433M收发天线与探鱼船进行无线通讯，移动终端通过蓝牙模块与信号转接器进行无线通讯。本实用新型可移动探测所在位置周围几百米范围内的水中情况和鱼群情况，航行更加稳定安全；避免了繁杂的接线和线缆的束缚，精度高、结构简单、便于携带，能对水下鱼群分布进行有效识别。

Description

一种高精度无线探鱼船系统

技术领域

本实用新型涉及对探测水下鱼群分布的技术领域，尤其涉及一种高精度无线探鱼船系统。

背景技术

探鱼仪是一种专门用来探测水下鱼群分布情况的电子设备，通常用于渔船、捕鱼相关作业。将超声波换能器放在水下，换能器不停地向水底发射超声波，并接收超声波在水中接触到物体后反馈回的信号，处理器对此信号进行处理和分析，从而来判断鱼群的有无、大小、位置和种类等信息，该设备为渔船远洋捕捞、近海捕捞等作业提供了可靠而又详细的鱼群信息，大大提高了渔业捕捞作业的产量。

国内探鱼设备的研究和开发比较晚，现有的探鱼设备主要存在如下的不足之处：第一，大部分探鱼设备是通过线缆传输信号，接线比较复杂且线缆长而繁琐；第二，现有的探鱼设备探测范围有限，只能探测到渔船底下的水中的鱼群情况，对于渔船周围甚至更远些的水域情况无法探测，渔船作业人员无法得知船舶周围的水域中哪里会有鱼群哪里鱼群更多些，此时渔船往哪个方向前进全凭作业人员的经验，这样的探鱼设备对于渔船行径方向没有导向性；第三，现有探鱼设备的显示器基本都是传统的液晶屏显示的机器，体积大、能耗大、安装复杂、不便于携带和维修等；第四，目前市场上也有少量无线探鱼设备，但主要是针对钓鱼爱好者提供的，设备都过于小巧，经不起近海捕捞、远洋捕捞这样专业捕捞作业的复杂甚至恶劣环境的考验，稳定性和准确度也无法达到专业捕鱼的要求。这些问题严重制约了我国渔业的发展步伐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种精度高、性能稳定、结构简单、便于携带，能对水下鱼群分布进行有效识别的高精度无线探鱼船系统。

为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种高精度无线探鱼船系统，包括探鱼船、超声波换能器、遥控器、信号转接器和移动终端，超声波换能器和探鱼船通过线缆连接，超声波换能器用于收发超声波信号，遥控器通过第一2.4G收发天线与探鱼船进行无线通讯，信号转接器通过第一433M收发天线与探鱼船进行无线通讯，移动终端通过蓝牙模块与信号转接器进行无线通讯。

作为本实用新型的优化方案，探鱼船包括船体、第二2.4G收发天线、2.4G无线模块、第二433M收发天线、第一433M无线模块、螺旋桨电机、舵机、CPU控制器、换能器驱动电路和GPS模块电路，船体为船形结构，第二2.4G收发天线、第二433M收发天线和GPS模块电路均安装在船体的上方，2.4G无线模块与第二2.4G收发天线相连接，第一433M无线模块与第二433M收发天线相连接，螺旋桨电机和舵机均安装在船体的内部，换能器驱动电路用于发射脉冲给超声波换能器，并接收超声波换能器反馈回的模拟信号进行处理；2.4G无线模块、第一433M无线模块、螺旋桨电机、舵机、换能器驱动电路和GPS模块电路均与CPU控制器相连接。

作为本实用新型的优化方案，换能器驱动电路包括脉冲发射电路和接收电路，脉冲发射电路发射脉冲给超声波换能器，接收电路用于接收超声波换能器反馈回的模拟信号，并对模拟信号进行滤波、放大和模数转换。

作为本实用新型的优化方案，超声波换能器安装在船体的底部，超声波换能器用于向水中发射超声波，并接收水底反馈回的回波信号。

作为本实用新型的优化方案，遥控器用于远程控制探鱼船的航行，遥控器用于接收探鱼船反馈的当前的行驶状况。

作为本实用新型的优化方案，信号转接器包括第二433M无线模块，第二433M无线模块接收探鱼船通过第一433M收发天线发射出的回波信号，并通过蓝牙模块发送给移动终端。

作为本实用新型的优化方案，移动终端为手机或平板电脑。

本实用新型具有积极的效果：1)本实用新型使用无线遥控探鱼船搭配超声波换能器，可移动探测所在位置周围几百米范围内的水中情况和鱼群情况；

2)本实用新型所提供的探鱼船采用船形设计，使得航行更加稳定安全；

3)本实用新型所提供的探鱼船大小适中，轻重合适，方便携带，探鱼船行驶到较远的距离，也可以观察得到；

4)本实用新型使用433M无线和2.4G无线传输数据，避免了繁杂的接线和线缆的束缚；

5)本实用新型使用手机/平板电脑作为显示器，省去了体积较大功能单一的液晶显示器，简单实用，方便携带；

6)本实用新型可以显示水底的深度和鱼群的位置、大小、多少、深度等信息，不仅可以让作业人员直观地看到水里的情况，及时了解水中哪里有鱼群、哪里有障碍物，还能直接看到水深和鱼群深度、位置的数值，清晰显著；

7)本实用新型测量精度可达0.1m，测量精度高，且测量数据稳定可靠；

8)本实用新型提供的探鱼船具有自动返航功能，解决了探鱼船在遇到超出遥控范围、遥控失灵、电池电量较低等特殊状况时无法回收的问题；

9)本实用新型的超声波换能器，更专业跟更精确，大大增加了探鱼的性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为探鱼船的原理框图；

图4为信号转接器的原理框图。

其中：1、探鱼船，2、超声波换能器，3、遥控器，4、信号转接器，5、移动终端，11、船体，12、第二2.4G收发天线，13、2.4G无线模块，14、第二433M收发天线，15、第一433M无线模块，16、螺旋桨电机，17、舵机，18、CPU控制器，19、换能器驱动电路，110、GPS模块电路，41、第二433M无线模块。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型公开了一种高精度无线探鱼船系统，包括探鱼船1、超声波换能器2、遥控器3、信号转接器4和移动终端5，超声波换能器2和探鱼船1通过线缆连接，超声波换能器2用于收发超声波信号，遥控器3通过第一2.4G收发天线与探鱼船1进行无线通讯，信号转接器4通过第一433M收发天线与探鱼船1进行无线通讯，移动终端5通过蓝牙模块与信号转接器4进行无线通讯。

其中，探鱼船1与遥控器3通过2.4G无线传输进行通讯，远程遥控探鱼船1的航行。超声波换能器2通过线缆连接到探鱼船1，收发超声波信号。信号转接器4与探鱼船1通过433M无线传输进行通信，传输回波数据和发射指令。信号转接器4将接收到的回波数据信号转换成蓝牙，传输给移动终端5从而得到水底画面、水深和水中鱼群情况，显示在移动终端5的屏幕上。

如图2-3所示，探鱼船1包括船体11、第二2.4G收发天线12、2.4G无线模块13、第二433M收发天线14、第一433M无线模块15、螺旋桨电机16、舵机17、CPU控制器18、换能器驱动电路19和GPS模块电路110，船体11为船形结构，第二2.4G收发天线12、第二433M收发天线14和GPS模块电路110均安装在船体11的上方，2.4G无线模块13与第二2.4G收发天线12相连接，第一433M无线模块15与第二433M收发天线14相连接，螺旋桨电机16和舵机17均安装在船体11的内部，换能器驱动电路19用于发射脉冲给超声波换能器2，并接收超声波换能器2反馈回的模拟信号进行处理；2.4G无线模块13、第一433M无线模块15、螺旋桨电机16、舵机17、换能器驱动电路19和GPS模块电路110均与CPU控制器18相连接。

其中，船体11采用船形结构，使得其无论是在环境相对平静的江河中还是在环境相对恶劣的海中进行鱼群探测作业，都可以保持稳定的航行姿态，不会因为水流和大风的冲击而导致在水中作业的探鱼器侧翻，并且船形设计使得探鱼船在行驶过程中方向和速度都可以得到很好的控制，遥控起来更方便稳妥。

2.4G无线模块13包括2.4G接收板和2.4G发射板，通过第二2.4G收发天线12，向遥控器3发射船体11所处的位置、当前的船速和航向、电池电量等航行信息，并且接收遥控器3发射的控制信号给CPU控制器18，CPU控制器18控制舵机17和螺旋桨电机16，对探鱼船1进行启动、停止、加速、减速、左转、右转等操作。

第一433M无线模块15包括433M接收板和433M发射板，通过第二433M收发天线14，向信号转接器4发送已经处理好的回波数字信号，并且接收控制超声波换能器2发射的启动和停止命令、发射频率、发射功率和脉冲宽度等。

CPU控制器18用于控制其它各电路板的功能，利用串口进行数据收发，并根据接收的指令来控制螺旋桨电机16、舵机17和换能器驱动电路19。电源管理电路主要用于对探鱼船整体电源的供电、稳压进行管理。CPU控制器18采用数字信号处理技术，无中频变压器，数字信号接收，极低背景杂讯，高灵敏度，数字信号调节，高稳定度，不随温度变化而变化。螺旋桨电机16用于控制螺旋桨，舵机17用于控制探鱼船1的行驶方向。

换能器驱动电路19包括脉冲发射电路和接收电路，脉冲发射电路发射脉冲给超声波换能器2，接收电路用于接收超声波换能器2反馈回的模拟信号，并对模拟信号进行滤波、放大和模数转换，并运用数字滤波技术对数字信号进行滤波、调节等处理。脉冲发射电路是发射具有一定频率、功率和宽度的电脉冲信号去推动超声波换能器2工作；接收电路中运用了先进的数字滤波器技术，将对信号进行接收、处理、调节，使用方法十分方便，不需人工操作，所有调整自动完成，具有高灵敏性、高精度、高可靠性、高稳定度。

GPS模块电路110主要是获取船体的位置，获得的经纬度信息，一方面用于及时反馈给遥控器3，让用户知道船体的位置，另一方面用于位置记录，本电路设计定时存储经纬度信息，并留有一部分存储空间，专门用于经纬度存储，目的是为了防止探鱼船丢失，在实际使用中可能会由于电池电量不足、超出遥控范围、遥控失灵等各种原因而导致探鱼船无法回到出发地点，用户找寻非常困难，因此本探鱼船1提供了自动返航功能，当电池电量较低或是丢失遥控信号时，探鱼船1会按照之前记录下的经纬度信息自动返航到出发时的位置，这样大大提高了探鱼船1的安全性。GPS模块电路110一方面用于及时反馈给遥控器3，让作业人员知晓船体的位置，另一方面用于位置记录，使得探鱼船1在特殊状况下能够根据记录的经纬度信息安全返航，以防探鱼船1丢失，大大提高了探鱼船的安全性。

超声波换能器2安装在船体11的底部，超声波换能器2用于向水中发射超声波，并接收水底反馈回的回波信号，本实用新型的超声波换能器2探鱼的性能较强。

遥控器3用于远程控制探鱼船1的航行，控制启动、停止、航行的方向和前进的速度；遥控器3用于接收探鱼船1反馈的当前的行驶状况，如：位置、船速、航向、电量等。遥控器3通过第一2.4G收发天线与探鱼船1进行通讯.

如图4所示，信号转接器4包括第二433M无线模块41，第二433M无线模块41接收探鱼船1通过第一433M收发天线发射出的回波信号，并通过蓝牙模块发送给移动终端5，其中，蓝牙模块与移动终端5进行配对，将回波信号发送给移动终端5，移动终端5收到回波信号，将水中的情况根据信号的强弱用不同颜色表示在屏幕上，并对回波信号进行显示，得出水底的深度和鱼群的位置、大小、多少等鱼群分布信息。

本实用新型的电池为可充电电池，每次使用之前需充满电，以保证长时间的使用。电池供电给电源管理电路，电源管理电路对其进行稳压、限流、过充、过放保护等处理。

移动终端5为手机或平板电脑，蓝牙模块与手机/平板电脑进行配对，配对成功后就可以相互传输数据，将转换过的回波数字信号发送给手机/平板电脑，实现人机交互功能。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：包括探鱼船(1)、超声波换能器(2)、遥控器(3)、信号转接器(4)和移动终端(5)，所述的超声波换能器(2)和探鱼船(1)通过线缆连接，所述的超声波换能器(2)用于收发超声波信号，所述的遥控器(3)通过第一2.4G收发天线与探鱼船(1)进行无线通讯，所述的信号转接器(4)通过第一433M收发天线与探鱼船(1)进行无线通讯，移动终端(5)通过蓝牙模块与信号转接器(4)进行无线通讯。

2.根据权利要求1所述的一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：所述的探鱼船(1)包括船体(11)、第二2.4G收发天线(12)、2.4G无线模块(13)、第二433M收发天线(14)、第一433M无线模块(15)、螺旋桨电机(16)、舵机(17)、CPU控制器(18)、换能器驱动电路(19)和GPS模块电路(110)，所述的船体(11)为船形结构，所述的第二2.4G收发天线(12)、第二433M收发天线(14)和GPS模块电路(110)均安装在船体(11)的上方，所述的2.4G无线模块(13)与第二2.4G收发天线(12)相连接，所述的第一433M无线模块(15)与第二433M收发天线(14)相连接，所述的螺旋桨电机(16)和舵机(17)均安装在船体(11)的内部，所述的换能器驱动电路(19)用于发射脉冲给超声波换能器(2)，并接收超声波换能器(2)反馈回的模拟信号进行处理；所述的2.4G无线模块(13)、第一433M无线模块(15)、螺旋桨电机(16)、舵机(17)、换能器驱动电路(19)和GPS模块电路(110)均与CPU控制器(18)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：所述的换能器驱动电路(19)包括脉冲发射电路和接收电路，脉冲发射电路发射脉冲给超声波换能器(2)，所述的接收电路用于接收超声波换能器(2)反馈回的模拟信号，并对模拟信号进行滤波、放大和模数转换。

4.根据权利要求2所述的一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：所述的超声波换能器(2)安装在船体(11)的底部，所述的超声波换能器(2)用于向水中发射超声波，并接收水底反馈回的回波信号。

5.根据权利要求2所述的一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：所述的遥控器(3)用于远程控制探鱼船(1)的航行，所述的遥控器(3)用于接收探鱼船(1)反馈的当前的行驶状况。

6.根据权利要求2所述的一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：信号转接器(4)包括第二433M无线模块(41)，所述的第二433M无线模块(41)接收探鱼船(1)通过第一433M收发天线发射出的回波信号，并通过蓝牙模块发送给移动终端(5)。

7.根据权利要求2所述的一种高精度无线探鱼船系统，其特征在于：所述的移动终端(5)为手机或平板电脑。