LU500034A1 - Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren - Google Patents

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Abstract

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren bereitzustellen, wobei das Hydrophonarray eine wasserdichte Kabine, ein erstes Hydrophon, ein zweites Hydrophon, ein drittes Hydrophon, ein viertes Hydrophon und eine Halterung umfasst, wobei die Halterung mit einer wasserdichten Kabine verbunden ist, wobei die Halterung mit vier oberen Enden versehen ist, wobei das erste Hydrophon, das zweite Hydrophon, das dritte Hydrophon und das vierte Hydrophon jeweils an den vier oberen Enden der Halterung angeordnet sind, wobei die wasserdichte Kabine eine Erfassungskarte, eine Speicherkarte und einen Akku umfasst, wobei das erste Hydrophon, das zweite Hydrophon, das dritte Hydrophon und das vierte Hydrophon jeweils über die Signalleitung mit der Erfassungskarte verbunden sind, wobei die Erfassungskarte über die Signalleitung mit dem externen Host-Computer und der Speicherkarte verbunden ist, wobei der Akku mit der Erfassungskarte verbunden ist, um die Erfassungskarte mit Strom zu versorgen.

Description

Beschreibung Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren Technischer Bereich Die Erfindung gehört zum technischen Bereich der akustischen Unterwassersignalerfassung und betrifft ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren.
Hintergrundtechnik Meeressäugetiere, einschließlich Wale und Delfine, sind im Ozean weit verbreitet, und ihre Forschung wird immer häufiger.Es ist eine übliche Methode, Hydrophon zu verwenden, um die Geräusche von Meeressäugetieren zu empfangen.Gegenwärtig wird häufig ein einzelnes Hydrophon verwendet, um das akustische Signal zu empfangen. Sein Vorteil ist, dass die Platzierung und Entsorgung relativ einfach sind. Sein Nachteil ist, dass sie die Einfallsrichtung des akustischen Signals nicht bestimmen kann. Wenn mehr Säugetiere in der Nähe sind, führt dies zu einem Aliasing der akustischen Signale.
Inhalt der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren bereitzustellen.Die Erfindung hat die Vorteile einer einfachen Struktur, eines einfachen und zuverlässigen Betriebs und kann effizient auf die Forschung der Schallerzeugung von Meeressäugetieren angewendet werden.
Die von der Erfindung angenommene technische Lösung umfasst eine wasserdichte Kabine, ein erstes Hydrophon, ein zweites Hydrophon, ein drittes Hydrophon, ein viertes Hydrophon und eine Halterung, wobei die Halterung mit einer wasserdichten Kabine verbunden ist, wobei die Halterung mit vier oberen Enden versehen ist, wobei das erste Hydrophon, das zweite Hydrophon, das dritte Hydrophon und das vierte Hydrophon jeweils an den vier oberen Enden der Halterung angeordnet sind, wobei die wasserdichte Kabine eine Erfassungskarte, eine Speicherkarte und einen Akku umfasst, wobei das erste Hydrophon, das zweite
Hydrophon, das dritte Hydrophon und das vierte Hydrophon jeweils über die Signalleitung mit der Erfassungskarte verbunden sind, wobei die Erfassungskarte über die Signalleitung mit dem externen Host-Computer und der Speicherkarte verbunden ist, wobei der Akku mit der Erfassungskarte verbunden ist, um die Erfassungskarte mit Strom zu versorgen. Ferner wird die Verbindung zwischen dem ersten Hydrophon, dem zweiten Hydrophon, dem dritten Hydrophon, dem vierten Hydrophon, der Halterung und der wasserdichten Kabine durch wasserdichte Technologie hergestellt, um die Druckwiderstandsanforderungen zu erfüllen, wobei die wasserdichte Kabine aus Kunststoff, Edelstahl oder Titanlegierung besteht. Ferner wird das Hydrophonsignal über einen wasserdichten Verbinder angeschlossen, wobei das Steuersignal des Host-Computers angeschlossen wird, bevor das System zu arbeiten beginnt, und das Steuersignal jedoch nicht angeschlossen wird, nachdem das System zu arbeiten beginnt, und das Array im eigenständigen Modus arbeitet.
Ferner werden die Arbeitsparameter des Hydrophonarrays, einschließlich der Starterfassungszeit, der Abtastfrequenz und des Erfassungsmodus vom Host-Computer eingestellt, wobei der Erfassungsmodus eine kontinuierliche Erfassung, Intervallerfassung und Triggererfassung umfasst.
Ferner arbeitet nur ein Hydrophon im Modus mit geringem Stromverbrauch, wenn das System im Triggermodus arbeitet, und sich alle 4 Hydrophone synchron zu erfassen beginnen, wenn Signale in der Umgebung erkannt werden.
Ferner bildet die Halterung ein räumliches reguläres Tetraeder und sich die Seitenlänge des regulären Tetraeders gemäß dem Forschungsobjekt ändert. Beschreibung der Figuren Fig. 1 ist ein Strukturdiagramm des Hydrophonarrays der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Aussehensdiagramm des Hydrophonarrays.
Bezugszeichenliste: 1. Wasserdichte Kabine, 2. Erstes Hydrophon, 3. Zweites Hydrophon, 4. Drittes Hydrophon, 5. Viertes Hydrophon, 6. Halterung, 7.
Erfassungskarte, 8. Speicherkarte, 9. Akku.
Spezifische Ausführungsformen
Folgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
Das System der Erfindung, wie es in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, umfasst eine wasserdichte Kabine 1, ein erstes Hydrophon 2, ein zweites Hydrophon 3, ein drittes Hydrophon 4, ein viertes Hydrophon 5 und eine Halterung 6, wobei die Halterung 6 mit einer wasserdichten Kabine 1 verbunden ist, wobei die Halterung 6 mit vier oberen Enden versehen ist, wobei das erste Hydrophon 2, das zweite Hydrophon 3, das dritte Hydrophon 4 und das vierte Hydrophon 5 jeweils an den vier oberen Enden der Halterung 6 angeordnet sind, wobei die Halterung 6 ein räumliches reguläres Tetraeder 4 bildet und sich die Seitenlänge des regulären Tetraeders 4 gemäß dem Forschungsobjekt ändert, wobei die wasserdichte Kabine 1 eine Erfassungskarte 7, eine Speicherkarte 8 und einen Akku 9 umfasst, wobei das erste Hydrophon 2, das zweite Hydrophon 3, das dritte Hydrophon 4 und das vierte Hydrophon 5 jeweils über die Signalleitung mit der Erfassungskarte 7 verbunden sind, wobei die Erfassungskarte 7 über die Signalleitung mit dem externen Host-Computer und der Speicherkarte 8 verbunden ist, wobei der Akku 9 mit der Erfassungskarte 7 verbunden ist, um die Erfassungskarte 7 mit Strom zu versorgen.Das erste Hydrophon 2, das zweite Hydrophon 3, das dritte Hydrophon 4, das vierte Hydrophon 5, die Halterung 6 und die wasserdichte Kabine 1 werden durch wasserdichte Technologie hergestellt, um die Druckwiderstandsanforderungen zu erfüllen.Die wasserdichte Kabine 1 besteht je nach Druckwiderstandsanforderungen aus Kunststoff, Edelstahl oder einer Titanlegierung.Das Hydrophonsignal wird über einen wasserdichten Verbinder angeschlossen.Das Steuersignal des Host-Computers wird angeschlossen, bevor das System zu arbeiten beginnt.
Es wird jedoch nicht angeschlossen, nachdem das System zu arbeiten beginnt, und das Array arbeitet im eigenständigen Modus.
Die Arbeitsparameter des Hydrophonarrays, einschließlich Starterfassungszeit, die Abtastfrequenz, den Erfassungsmodus usw. werden vom Host-Computer eingestellt.
Es gibt 3 Erfassungsmodi: kontinuierliche Erfassung, Intervallerfassung und Triggererfassung. Wenn das System im Triggermodus arbeitet, arbeitet nur ein Hydrophon im Modus mit geringem Stromverbrauch. Wenn die Signale in der Umgebung erkannt werden, beginnen sich alle 4 Hydrophone synchron zu erfassen. Bevor das System zu arbeiten beginnt, werden die Arbeitsparameter des Systems, einschließlich der Starterfassungszeit, der Abtastfrequenz und des Erfassungsmodus über den Host-Computer eingestellt.Es gibt 3 Erfassungsmodi: kontinuierliche Erfassung, Intervallerfassung und Triggererfassung. Nachdem das System zu arbeiten beginnt, werden die erfassten Signale auf der Speicherkarte aufgezeichnet. Das System funktioniert nicht mehr, wenn eine der drei folgenden Bedingungen erfüllt ist: 1. Der Strom ist erschöpft; 2. Die Speicherkartenkapazität ist erschöpft; 3. Die vom System eingestellte Zeit ist erreicht.
Das gesamte System der Erfindung ist wasserdicht ausgelegt, um die Druckwiderstandsanforderungen zu erfiillen.Bevor das System zu arbeiten beginnt, werden die Arbeitsparameter des Systems, einschließlich der Starterfassungszeit, der Abtastfrequenz, des Erfassungsmodus usw. über den Host-Computer eingestellt.Es gibt 3 Erfassungsmodi: kontinuierliche Erfassung, Intervallerfassung und Triggererfassung Platzieren Sie das Hydrophonarray in dem gewünschten Seegebiet. Die Einbautiefe kann entsprechend der lokalen hydrologischen Umgebung bestimmt werden. Das Hydrophonarray speichert Daten auf der Speicherkarte. Wenn die Erfassung abgeschlossen ist, wird das Hydrophonarray entsorgt, die Speicherkartendaten werden abgelesen und die extrahierten Schalldaten von Säugetieren können verwendet werden, um die Erforschung des Gesetzes der Schallerzeugung von Säugetieren zu realisieren.SchlieBlich kann das Array verwendet werden, um Säugetiere zu erkennen und zu zählen.
Das Gebrauchsmuster hat auch die folgenden Vorteile:
1. Die Position der 4 Hydrophone im Raum kann entsprechend der tatsächlichen Situation eingestellt werden. Standardmäßig befinden sich die vier Hydrophone des Systems am Scheitelpunkt des räumlichen regulären Tetraeders, und die
Seitenlänge des regulären Tetraeders kann je nach Forschungsobjekt geändert werden. Die vier Hydrophone können verwendet werden, um die Funktionen der Positionierung, Peilung und Mengenstatistik von Meeressäugetieren zu realisieren.
2. Wenn das Hydrophonarray im Trigger-Modus arbeitet, funktioniert nur ein Hydrophon. Erst wenn der Signalpegel des angegebenen Frequenzbandes in der Umgebung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, starten die vier Hydrophone die synchrone Erfassungsarbeit, um Strom und Speicherplatz zu sparen.
Vorstehend werden nur die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die keine Einschränkungen für die vorliegende Erfindung darstellen.
Jede einfache Modifikation, gleichwertige Veränderung und Abwandlung, die gemäß dem technischen Wesen der vorliegenden Erfindung für die oben genannte Ausführungsform vorgenommen wird, liegt im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzepts.

Claims (6)

Patentansprüche
1. Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophonarray eine wasserdichte Kabine, ein erstes Hydrophon, ein zweites Hydrophon, ein drittes Hydrophon, ein viertes Hydrophon und eine Halterung umfasst, wobei die Halterung mit einer wasserdichten Kabine verbunden ist, wobei die Halterung mit vier oberen Enden versehen ist, wobei das erste Hydrophon, das zweite Hydrophon, das dritte Hydrophon und das vierte Hydrophon jeweils an den vier oberen Enden der Halterung angeordnet sind, wobei die wasserdichte Kabine eine Erfassungskarte, eine Speicherkarte und einen Akku umfasst, wobei das erste Hydrophon, das zweite Hydrophon, das dritte Hydrophon und das vierte Hydrophon jeweils über die Signalleitung mit der Erfassungskarte verbunden sind, wobei die Erfassungskarte über die Signalleitung mit dem externen Host-Computer und der Speicherkarte verbunden ist, wobei der Akku mit der Erfassungskarte verbunden ist, um die Erfassungskarte mit Strom zu versorgen.
2. Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem ersten Hydrophon, dem zweiten Hydrophon, dem dritten Hydrophon, dem vierten Hydrophon, der Halterung und der wasserdichten Kabine durch wasserdichte Technologie hergestellt wird, um die Druckwiderstandsanforderungen zu erfüllen, wobei die wasserdichte Kabine aus Kunststoff, Edelstahl oder Titanlegierung besteht.
3. Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophonsignal über einen wasserdichten Verbinder angeschlossen wird, wobei das Steuersignal des Host-Computers angeschlossen wird, bevor das System zu arbeiten beginnt, und das Steuersignal jedoch nicht angeschlossen wird, nachdem das System zu arbeiten beginnt, und das Array im eigenständigen Modus arbeitet.
4. Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsparameter des Hydrophonarrays,
einschließlich der Starterfassungszeit, der Abtastfrequenz und des Erfassungsmodus vom Host-Computer eingestellt werden, wobei der Erfassungsmodus eine kontinuierliche Erfassung, Intervallerfassung und Triggererfassung umfasst.
5. Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das System im Triggermodus arbeitet, nur ein Hydrophon im Modus mit geringem Stromverbrauch arbeitet und wenn Signale in der Umgebung erkannt werden, sich alle 4 Hydrophone synchron zu erfassen beginnen.
6. Ein Hydrophonarray zur Schallüberwachung von Meeressäugetieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die Halterung ein räumliches reguläres Tetraeder bildet und sich die Seitenlänge des regulären Tetraeders gemäß dem Forschungsobjekt ändert.
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