延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明包括安裝在每個魚鉤上的監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站，監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括魚鉤，MEMS運動傳感器，微處理單元，無線發(fā)送模塊，微型數(shù)據(jù)存儲器，船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站包括無線接收模塊，中央控制器，數(shù)據(jù)存儲器，顯示器，用戶接口，監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和所述船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站是兩個互相關(guān)聯(lián)的獨立模塊，分別用于實現(xiàn)從魚鉤運動信息的采集到顯示。本發(fā)明通過連接在多個魚鉤上的傳感器裝置來采集運動數(shù)據(jù)和判斷，并實現(xiàn)存儲，發(fā)送到船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示，從而確定收繩時機(jī)，該監(jiān)測系統(tǒng)全面實現(xiàn)自動化檢測，具有小巧、靈活、迅速、精確的特點。
【專利說明】延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于漁業(yè)和海洋捕撈的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種利于保護(hù)海洋生態(tài)的高效友好型金槍魚延繩釣輔助型設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]金槍魚是一種棲息于大洋上層的大型魚類，具有高度的洄游特性，屬于無國界魚類。從魚類利用的角度來講，金槍魚一般指經(jīng)濟(jì)價值較大的金槍魚、藍(lán)旗金槍魚、大眼金槍魚、黃鰭金槍魚、長鰭金槍魚以及鰹魚這六種，延繩釣捕撈技術(shù)成為了我國乃至世界遠(yuǎn)洋金槍魚捕撈作業(yè)中重要技術(shù)之一。
[0003]延繩釣是將一根數(shù)十米至數(shù)千米長的干線在有魚的水域拉直，有一定數(shù)量的支線和浮子以一定的間距系在干線上，末端結(jié)有吊鉤和餌料，借助浮子的浮力使支線懸浮在一定深度的水中，利用餌料誘使金槍魚上鉤，以達(dá)到捕撈的目的?？墒牵捎谘永K釣下鉤的范圍非常大，魚鉤的收放很不方便，所以每一次延繩釣下鉤的周期都很長，并且是固定的，而且并不知道每個魚鉤的上鉤情況，無法確定合適的收繩時機(jī)，這就降低延繩釣的工作效率。
[0004]在延繩釣輔助設(shè)備的研宄中，美國學(xué)者做過對延繩釣動態(tài)工作監(jiān)督設(shè)備的研制。他們利用計時器和魚鉤的整合來作為主要的監(jiān)督設(shè)備，正常狀態(tài)時計時器上的塞子是合上的，當(dāng)魚上鉤并掙扎時會將裝置上的塞子拔出從而激活計時器，這個裝置可以有效地提高延繩釣工作率。但是，裝置只有記錄魚上鉤時間，無無線通信功能，只有在收鉤后才能知道有無魚上鉤。而且在水下復(fù)雜環(huán)境中容易被水草或者垃圾影響造成誤檢測。而國內(nèi)對延繩釣的輔助設(shè)備的研宄非常少，基本上是一個技術(shù)空白。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:
本發(fā)明主要包括安裝在每個魚鉤上的監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括魚鉤，MEMS運動傳感器，微處理單元，無線發(fā)送模塊，微型數(shù)據(jù)存儲器，所述船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站包括無線接收模塊，中央控制器，數(shù)據(jù)存儲器，顯示器，用戶接口，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和所述船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站是兩個互相關(guān)聯(lián)的獨立模塊，分別用于實現(xiàn)從魚鉤運動信息的采集到顯示。
[0007]進(jìn)一步說，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊是分別安裝在每一根對應(yīng)的支線上，并有彼此區(qū)分的地址或者序號以實現(xiàn)信息和相應(yīng)支線的正確對應(yīng)。
[0008]進(jìn)一步說，所述MEMS運動傳感器是直接固結(jié)在所述魚鉤上的，具體是魚鉤的末端或者其他不容易被損壞的部位。
[0009]進(jìn)一步說，所述MEMS運動傳感器采集到的信號進(jìn)入所述微處理單元進(jìn)行初步處理，并判斷運動數(shù)據(jù)的可靠性，只保留最有可能是魚咬鉤掙扎時的運動數(shù)據(jù)和判別結(jié)果。
[0010]進(jìn)一步說，所述微型數(shù)據(jù)存儲器保存的數(shù)據(jù)包含三個坐標(biāo)軸的運動信息和相對應(yīng)序列及取樣時間。
[0011]進(jìn)一步說，所述無線發(fā)送模塊受所述微處理單元控制，以一定的時間間隔向?qū)ο蟠l(fā)送存儲在所述微型數(shù)據(jù)存儲器中的工作狀態(tài)信號一次，當(dāng)產(chǎn)生魚咬鉤的信號時，立即觸發(fā)所述無線發(fā)送模塊，向?qū)ο蟠l(fā)送信息，在發(fā)送的信息中包含設(shè)定的地址或者編號，以區(qū)別不同的支線數(shù)據(jù)，采用無線通信模塊發(fā)送水下信息，結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置天線裝置。
[0012]進(jìn)一步說，所述微處理單元，所述無線發(fā)送模塊，所述微型數(shù)據(jù)存儲器和鋰電池封裝在密封防水結(jié)構(gòu)中，并保證結(jié)構(gòu)的小巧緊湊。
[0013]進(jìn)一步說，所述無線接收模塊具有多路通信功能，分別同時接收來自不同支線的數(shù)據(jù)。
[0014]進(jìn)一步說，所述中央控制器對接收到的多路信息進(jìn)行處理分析，根據(jù)需求對振動強度、運動特征進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分，和實驗采集到的參考數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，預(yù)估魚的種類和大小，并根據(jù)需要存儲在所述數(shù)據(jù)存儲器中。
[0015]進(jìn)一步說，所述顯示器對相應(yīng)信息進(jìn)行顯示，顯示包括每個魚鉤的編號，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的工作信號，振動信息，預(yù)計的魚的種類或者大小以及總體的上鉤率。
[0016]進(jìn)一步說，所述用戶接口對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸或者拷貝。
[0017]進(jìn)一步說，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊采用高聚合物鋰電池供電，工作時間可以再一個月以上，所述船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站采用220V電源供電。
[0018]本發(fā)明通過連接在多個魚鉤上的傳感器裝置來采集運動數(shù)據(jù)和判斷，并實現(xiàn)存儲，發(fā)送到船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示，從而確定收繩時機(jī)，該監(jiān)測系統(tǒng)全面實現(xiàn)自動化檢測，具有小巧、靈活、迅速、精確的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1是根據(jù)一個實施例的延繩釣檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)工作示意圖。
[0020]圖2是根據(jù)一個實施例的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖中:1監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、2接收和顯示基站、11魚鉤12MEMS運動傳感器、13微處理單元、14無線發(fā)送模塊、15微型數(shù)據(jù)存儲器、21無線接收模塊、22中央控制器、23數(shù)據(jù)存儲器、24顯示器、25用戶接口。

【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]本發(fā)明是通過監(jiān)測魚鉤的振動狀態(tài)來估計金槍魚的上鉤情況，從而幫助捕魚者判斷收繩時機(jī)的延繩釣輔助裝置。由于延繩釣裝置的特殊性，干線長，支線多，魚鉤都在海面以下，幾乎不可能監(jiān)測到每個魚鉤的上鉤情況或者魚的質(zhì)量等等，這就為捕魚者判斷收繩時機(jī)帶來很多不便，同時，延繩釣裝置大都比較復(fù)雜，收放線麻煩，這就為捕魚者工作的效率提出了挑戰(zhàn)，可是目前市場上還沒有相關(guān)的輔助監(jiān)測設(shè)備。所以，本發(fā)明基于以上問題，提出一種無線監(jiān)測系統(tǒng)來解決延繩釣的監(jiān)測問題。
[0024]如圖1和圖2所示，該裝置主要包括安裝在每個支線上的監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1，設(shè)置在對象船上的接收和顯示基站2，用于接收和顯示支線上的信息，監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊I包括魚鉤11，MEMS運動傳感器12，微處理單元13，無線發(fā)送模塊14，微型數(shù)據(jù)存儲器15，接收和顯示基站2包括無線接收模塊21，中央控制器22，數(shù)據(jù)存儲器23，顯示器24，用戶接P 25ο
[0025]監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊I中的微處理單元13通過數(shù)字總線和其他模塊連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制，該處理單元采用的芯片具有優(yōu)異的低功耗性能，并且高度集成化，節(jié)約了空間和重量。供電部分采用一級穩(wěn)壓芯片，將鋰電池組提供的6V電源降低到3.3V供給控制芯片。
[0026]監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊I是分別安裝在每一根對應(yīng)的支線上，結(jié)構(gòu)小巧，不影響延繩釣的正常使用效果，同時有彼此區(qū)分的地址或者序號以實現(xiàn)信息和相應(yīng)支線的正確對應(yīng)，在后處理時方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
[0027]MEMS運動傳感器12采用ADXL345高精度數(shù)字式振動傳感器，需要直接安裝在和魚鉤固結(jié)的機(jī)構(gòu)中，該振動傳感器可以采集加速度、速度和位移三個振動監(jiān)測值，并向未處理單兀發(fā)送信息進(jìn)行處理。它可以提供振動測量范圍為±2g，±4g，±8g，± 16g，振動分辨率可高達(dá)13位，頻率范圍0-3.2kHzο工作電壓1.8-3.6V，具有低功耗模式，適合電池供電，工作溫度范圍-40°C -+85°C。
[0028]MEMS運動傳感器12是直接固結(jié)在魚鉤11上的，可以采用焊接或者粘結(jié)的方式，具體使魚鉤的末端或者其他不容易被損壞的部位，其有益效果是既可以直接檢測到魚鉤的運動信息，又可以最大限度的保護(hù)傳感器。
[0029]MEMS運動傳感器12采集到的信號進(jìn)入微處理單元13進(jìn)行初步處理，并判斷運動數(shù)據(jù)的可靠性，只保留最有可能是魚咬鉤掙扎時的運動數(shù)據(jù)，同時觸發(fā)無線發(fā)射模塊，其有益效果是只保存和發(fā)送有效數(shù)據(jù)，節(jié)約微型存儲器空間和發(fā)送的數(shù)據(jù)量，這樣還可以起到一定的節(jié)能作用。
[0030]在實際運用中，監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊I中的各項元器件包括鋰電池在內(nèi)需要封裝在密封結(jié)構(gòu)中，封裝模塊內(nèi)部還應(yīng)包含焊接的導(dǎo)線和密封膠等等，這些是屬于工藝方面的設(shè)計，保證模塊良好的密封性，滿足長時間水下工作需要。
[0031]無線發(fā)送模塊14應(yīng)具有低功耗的特點，除了定時發(fā)送系統(tǒng)工作狀態(tài)信號外，長時間處于休眠狀態(tài)，只有當(dāng)采集到魚上鉤后掙扎時的振動信號時，微處理單元13才會再次激活該模塊，向接收模塊發(fā)送信息，之后繼續(xù)處于休眠狀態(tài)，保持定時發(fā)送狀態(tài)信號的低功耗狀態(tài)，直到下次被人工激活。如果由于干擾等原因造成接收和顯示基站2未能收到正確的數(shù)據(jù)，就需要觸發(fā)相應(yīng)模塊的重發(fā)機(jī)制，續(xù)傳后續(xù)數(shù)據(jù)。
[0032]無線發(fā)送模塊14受微處理單元13控制，每過一定的時間間隔向外發(fā)送整個模塊的工作信號一次，向?qū)ο蟠瑘蟾婷總€模塊的工作狀態(tài)，特別的當(dāng)收到魚咬鉤的信號時，立即觸發(fā)無線發(fā)送模塊，發(fā)送存儲在所述微型數(shù)據(jù)存儲器15中的信息一次，在發(fā)送的信息中包含特定的地址或者編號，以區(qū)別不同的支線數(shù)據(jù)，無線通信模塊，其有益效果是既可以保證工作狀態(tài)的實時監(jiān)測反饋，可以及時提示魚的咬鉤信息，又可以降低系統(tǒng)工作能耗。
[0033]微型數(shù)據(jù)存儲器15保存的數(shù)據(jù)包含三個坐標(biāo)軸的運動信息和相對應(yīng)序列及取樣時間，其有益效果是便于后期數(shù)據(jù)處理，提高系統(tǒng)判斷結(jié)果的可靠性微處理單元13，無線發(fā)送模塊14，微型數(shù)據(jù)存儲器15和鋰電池封裝在密封防水結(jié)構(gòu)中，并保證結(jié)構(gòu)的小巧，其有益效果是在保證功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上最大限度的降低對一般延繩釣作業(yè)的影響。監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊I必須通過一定標(biāo)準(zhǔn)的電磁干擾測試和防水耐壓抗振測試，能夠保證在復(fù)雜環(huán)境下的正常工作。
[0034]該系統(tǒng)軟件采用層次化的設(shè)計思路，可以有效降低功耗。內(nèi)部需嵌入看門狗程序，防止軟件在意外的情況下出現(xiàn)死機(jī)等現(xiàn)象，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的魯棒性。
[0035]設(shè)置在對象船上的接收和顯示基站2是主要的控制和顯示端，用于實時顯示每個魚鉤的數(shù)據(jù)信息和工作狀態(tài)。同時設(shè)置有數(shù)據(jù)庫，實施存儲接收到的數(shù)據(jù)信息。
[0036]無線接收模塊21具有多路通信功能，分別同時接收來自不同支線的數(shù)據(jù)，可采無線通信模塊，這是一些非常成熟的應(yīng)用，方便可靠，其有益效果是實現(xiàn)了低功耗高效通信。
[0037]中央控制器22對接收到的多路信息進(jìn)行處理和分析，根據(jù)需求對振動強度進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分，預(yù)估魚的種類和大小，并根據(jù)需要存儲在數(shù)據(jù)存儲器23中，建立數(shù)據(jù)庫，方便之后調(diào)用分析。
[0038]顯示器24可以對相應(yīng)信息進(jìn)行顯示，顯示包括每個魚鉤的編號，模塊的工作狀態(tài)信息，振動信息，預(yù)計的魚的種類或者大小以及總體的上鉤率，一目了然，幫助使用者判斷收繩時機(jī)。
[0039]用戶接口 25可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸或者拷貝，滿足離線分析的需求，幫助對儀器或者算法的改進(jìn)，用戶接口 25可以采用usb2.0或者串口。
[0040]上述參照實例對該延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，是具有補充性和說明性的作用而不具有限定性，因此，在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思的變化和修改，應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括安裝在每個魚鉤上的監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(1)，船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站(2)，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(I)包括魚鉤(11)，MEMS運動傳感器(12)，微處理單元(13)，無線發(fā)送模塊(14)，微型數(shù)據(jù)存儲器(15)，所述船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站(2)包括無線接收模塊(21)，中央控制器(22)，數(shù)據(jù)存儲器(23)，顯示器(24)，用戶接口( 25 )，其特征在于，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(I)和所述船上數(shù)據(jù)接收和顯示基站(2 )是兩個互相關(guān)聯(lián)的獨立模塊，分別用于實現(xiàn)從魚鉤運動信息的采集到顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(I)是分別安裝在每一根對應(yīng)的支線上，并有彼此區(qū)分的地址或者序號以實現(xiàn)信息和相應(yīng)支線的正確對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS運動傳感器(12)是直接固結(jié)在所述魚鉤(11)上的，具體是魚鉤的末端或者其他不容易被損壞的部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS運動傳感器(12)采集到的信號進(jìn)入所述微處理單元(13)進(jìn)行初步處理，并判斷運動數(shù)據(jù)的可靠性，只保留最有可能是魚咬鉤掙扎時的運動數(shù)據(jù)和判別結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述微型數(shù)據(jù)存儲器(15)保存的數(shù)據(jù)包含三個坐標(biāo)軸的運動信息和相對應(yīng)序列及取樣時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線發(fā)送模塊(14)受所述微處理單元(13)控制，以一定的時間間隔向?qū)ο蟠l(fā)送存儲在所述微型數(shù)據(jù)存儲器(15)中的工作狀態(tài)信號一次，當(dāng)產(chǎn)生魚咬鉤的信號時，立即觸發(fā)所述無線發(fā)送模塊(14)，向?qū)ο蟠l(fā)送信息，在發(fā)送的信息中包含設(shè)定的地址或者編號，以區(qū)別不同的支線數(shù)據(jù)，采用無線通信模塊發(fā)送水下信息，結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置天線裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線接收模塊(21)具有多路通信功能，分別同時接收來自不同支線的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制器(22)對接收到的多路信息進(jìn)行處理分析，根據(jù)需求對振動強度、運動特征進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分，和實驗采集到的參考數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，預(yù)估魚的種類和大小，并根據(jù)需要存儲在所述數(shù)據(jù)存儲器(23 )中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器(24)對相應(yīng)信息進(jìn)行顯示，顯示包括每個魚鉤的編號，所述監(jiān)測和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(I)的工作信號，振動信息，預(yù)計的魚的種類或者大小以及總體的上鉤率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延繩釣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶接口(25)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸或者拷貝。
【文檔編號】G08C17/00GK104504873SQ201410776929
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】韓軍, 黃仁愛, 童劍鋒, 應(yīng)義星 申請人:舟山市聲達(dá)海洋信息技術(shù)有限公司