CN105947149B - 一种鱼类水下活动监测船 - Google Patents

Abstract

本发明提供的监测船能够采集鱼类在水下活动的图像数据并将其通过无线技术进行发送，供接收终端的技术人员了解鱼类的健康情况，这种方式的自动化、智能化程度较高，刚好弥补了现有技术的缺陷。

Description

一种鱼类水下活动监测船

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种鱼类水下活动监测船。

背景技术

近年来，随着渔业养殖的逐步开展，越来越多的渔业产品进入了市场，成为了市民的桌上之物。而高质量的渔业产品则越来越得到了市民们的欢迎。但是在渔业养殖的过程中，鱼类容易因为病毒和水质恶化而导致其健康受损甚至死亡。这不仅会降低预期的鱼类的产量，也降低了鱼类的品质，为此，渔民朋友在养殖鱼类时需要不定时对鱼类的健康情况进行了解，并在鱼类出现健康情况时，及时采取治疗措施，防止情况恶化。

现有技术中，一般通过人工监测水下鱼类的活动情况来对鱼类的健康情况进行了解。但是当鱼类的活动水深较大时，单凭人眼是很难监测到鱼类的具体情况的。

发明内容

本发明为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种鱼类水下活动监测船，该监测船能够采集鱼类在水下活动的图像数据并将其通过无线技术进行发送，供接收终端的技术人员了解鱼类的健康情况，这种方式的自动化、智能化程度较高，刚好弥补了现有技术的缺陷。

为实现以上发明目的，采集的技术方案是：

一种鱼类水下活动监测船，包括船体、图像拍摄部件、动力部件、主控制器、无线传输模块、GPS模块和电源模块；

其中图像拍摄部件包括绞盘电机、绞盘、线缆、照明模块和图像拍摄模块；其中绞盘电机设置在船体上，绞盘电机与主控制器电连接；绞盘设置在绞盘电机的上方，绞盘电机的转动轴通过驱动带与绞盘连接；绞盘通过线缆与图像拍摄模块连接，图像拍摄模块放置在船体的左侧或右侧，图像拍摄模块依次通过线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；所述照明模块设置在图像拍摄模块上，照明模块依次通过线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；

所述动力部件、主控制器、无线传输模块、GPS模块和电源模块设置在船体上，动力部件的输入端、无线传输模块的输出端和输入端、GPS模块的输出端和输入端与主控制器电连接，电源模块向绞盘电机、动力部件、主控制器、无线传输模块、GPS模块供电；电源模块通过线缆向图像拍摄模块、照明模块供电。

上述方案中，当需要监测鱼类的水下活动情况时，首先通过终端向无线传输模块下发下放线缆的命令，无线传输模块接收到命令后将命令传输至主控制器，主控制器控制使绞盘电机转动，带动绞盘转动从而使绞盘下放线缆，图像拍摄模块、照明模块沉入水中，当图像拍摄模块、照明模块沉入水中后，终端下发相应的命令，使图像拍摄模块、照明模块开始工作，图像拍摄模块采集实时的图像并将其通过主控制器、无线传输模块传输至终端，供技术人员对下放的深度进行调整，而照明模块则用于对水下环境的光照条件进行补充。在实时采集的图像显示图像拍摄模块下降至鱼群所在的深度时，终端控制使绞盘电机停止工作，并控制图像拍摄模块进行拍摄，获取鱼群的图像并将其传输至主控制器，主控制器接收数据后通过GPS模块获知采集地点的经纬度信息，然后将鱼群的图像、采集地点的经纬度信息通过无线传输模块传输至终端，供技术人员对鱼群的健康情况进行监测。完成图像采集后，终端控制使绞盘电机转动，开始收线缆处理，使得图像拍摄模块、照明模块离开水面，避免因为长时间浸泡而造成损坏。

上述方案中，可以通过终端控制动力部件来对船体的运动进行遥控，使得监测船可以在较大面积的水域进行鱼群的抽样监测。

优选地，所述绞盘电机包括第一绞盘电机和第二绞盘电机，第一绞盘电机、第二绞盘电机分别设置在船体中部的左侧和右侧，第一绞盘电机、第二绞盘电机与主控制器电连接；所述绞盘包括第一绞盘和第二绞盘，第一绞盘、第二绞盘分别设置于第一绞盘电机、第二绞盘电机的上方；第一绞盘电机、第二绞盘电机分别通过不同的驱动带与第一绞盘、第二绞盘连接；所述图像拍摄模块包括分别设置在船体左侧和右侧的第一图像拍摄模块和第二图像拍摄模块；所述线缆包括第一线缆和第二线缆，第一绞盘通过第一线缆与第一图像拍摄模块连接，第二绞盘通过第二线缆与第二图像拍摄模块连接；第一图像拍摄模块依次通过第一线缆的第二端、第一端与主控制器电连接，第二图像拍摄模块依次通过第二线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；所述照明模块包括第一照明模块和第二照明模块，第一照明模块、第二照明模块分别设置在第一图像拍摄模块和第二图像拍摄模块上，第一照明模块依次通过第一线缆的第二端、第一端与主控制器电连接，第二照明模块依次通过第二线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；所述电源模块向第一绞盘电机、第二绞盘电机供电；所述电源模块通过第一线缆、第二线缆分别向第一图像拍摄模块、第一照明模块和第二图像拍摄模块、第二照明模块供电。

优选地，所述动力部件包括驱动电机、螺旋桨、尾舵、尾舵连接件、尾舵电机、偏心轮和拉杆；其中驱动电机设置在船体上，驱动电机与主控制器电连接；螺旋桨设置在船体尾部的下端，其与驱动电机的转动轴连接；所述尾舵为竖直设置；所述船体尾部的上端水平设置有一尾舵连接件，尾舵连接件的一端与船体连接，另一端与尾舵的上端活动式连接：尾舵能以两者之间的连接处为圆心发生圆周方向上的运动；所述尾舵的上端沿水平方向延伸有左右两个耳部；所述尾舵电机设置在船体上，尾舵电机与主控制器电连接；其转动轴与偏心轮连接，偏心轮通过拉杆与尾舵上的左耳部连接；所述电源模块向驱动电机、尾舵电机供电。

动力部件用于接收主控制器的命令对船体的运动轨迹进行控制，在具体实施的时候，主控制器通过控制驱动电机来控制船体是否进行运动。而至于对船体运动方向的控制，则通过对尾舵的控制来体现，具体如下：主控制器通过控制尾舵电机的转动来使尾舵发生圆周方向上的运动，从而对船体运动的方向进行调整。

优选地，由于第一图像拍摄模块、第二图像拍摄模块是设置在船体的左右两侧的，所以在收线缆或放线缆处理时，线缆不可避免地接触到船体的边沿，收线缆或放线缆处理的过程中船体会对线缆造成磨损，为了解决这个难题，所述第一绞盘对应的船体左侧边沿的位置上，水平设置有第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件之间相互平行，第一连接件和第二连接件的第一端与船体左侧连接，第一连接件的第二端、第二连接件的第二端分别与一滚轮的两端活动式连接；所述第二绞盘对应的船体右侧边沿的位置上，水平设置有第三连接件和第四连接件，第三连接件和第四连接件之间相互平行，第三连接件和第四连接件的第一端与船体右侧连接，第三连接件的第二端、第四连接件的第二端分别与一滚轮的两端活动式连接。

通过在两侧设置滚轮，使得线缆在收线缆或放线缆处理时接触到的是滚轮，滚轮能够通过自身的转动来消除两者接触的摩擦力，从而避免对线缆造成磨损。

优选地，电源模块包括电源和开关，电源通过开关向主控制器、无线传输模块、GPS模块、第一绞盘电机、第二绞盘电机、第一图像拍摄模块、第二图像拍摄模块、第一照明模块、第二照明模块、驱动电机、尾舵电机供电。

优选地，电源为锂电池。

优选地，主控制器选用STM32处理器。

优选地，GPS模块选用SIRF2e/LP芯片模块。

优选地，无线传输模块选用G402TF模块或SIM900A模块。

优选地，所述图像拍摄模块为防水摄像头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的监测船能够采集鱼类在水下活动的图像数据并将其通过无线技术进行发送，供接收终端的技术人员了解鱼类的健康情况，这种方式的自动化、智能化程度较高，刚好弥补了现有技术的缺陷。

附图说明

图1为监测船的整体结构的俯视图。

图2为图像拍摄部件的结构示意图。

图3为动力部件的结构示意图。

图4为尾舵的设置示意图。

图5为第三连接件、第四连接件的设置示意图。

图6为第三连接件、第四连接件的设置示意图。

图7为第一连接件、第二连接件的设置示意图。

图8为监测船的电路结构图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图1、2、8所示，鱼类水下活动监测船，包括船体1、图像拍摄部件2、动力部件3、主控制器4、无线传输模块5、GPS模块6和电源模块7；

其中图像拍摄部件2包括绞盘电机21、绞盘22、线缆23、照明模块24和图像拍摄模块25；其中绞盘电机21设置在船体1上，绞盘电机21与主控制器4电连接；绞盘22设置在绞盘电机21的上方，绞盘电机21的转动轴通过驱动带与绞盘22连接；线缆23的第一端与绞盘22连接，第二端与图像拍摄模块25连接，图像拍摄模块25放置在船体1的左侧或右侧，图像拍摄模块25依次通过线缆23的第二端、第一端与主控制器4电连接；所述照明模块24设置在图像拍摄模块25上，照明模块24依次通过线缆23的第二端、第一端与主控制器4电连接；

所述动力部件3、主控制器4、无线传输模块5、GPS模块6和电源模块7设置在船体1上，动力部件3的输入端、无线传输模块5的输出端和输入端、GPS模块6的输出端和输入端与主控制器4电连接，电源模块7向绞盘电机21、动力部件3、主控制器4、无线传输模块5、GPS模块6供电；电源模块7通过线缆23向图像拍摄模块25、照明模块24供电。

上述方案中，当需要监测鱼类的水下活动情况时，首先通过终端向无线传输模块5下发下放线缆23的命令，无线传输模块5接收到命令后将命令传输至主控制器4，主控制器4控制使绞盘电机21转动，绞盘电机21带动绞盘22转动从而使绞盘22下放线缆23，图像拍摄模块25、照明模块24沉入水中，当图像拍摄模块25、照明模块24沉入水中后，终端下发相应的命令，使图像拍摄模块25、照明模块24开始工作，图像拍摄模块25采集实时的图像并将其通过主控制器4、无线传输模块5传输至终端，供技术人员对下放的深度进行调整，而照明模块24则用于对水下环境的光照条件进行补充。在实时采集的图像显示图像拍摄模块25下降至鱼群所在的深度时，终端控制使绞盘电机21停止工作，并控制图像拍摄模块25进行拍摄，获取鱼群的图像并将其传输至主控制器4，主控制器4接收数据后通过GPS模块6获知采集地点的经纬度信息，然后将鱼群的图像、采集地点的经纬度信息通过无线传输模块5传输至终端，供技术人员对鱼群的健康情况进行监测。完成图像采集后，终端控制使绞盘电机21转动，开始收线缆23处理，使得图像拍摄模块25、照明模块24离开水面，避免因为长时间浸泡而造成损坏。

上述方案中，可以通过终端控制动力部件3来对船体1的运动进行遥控，使得监测船可以在较大面积的水域进行鱼群的抽样监测。

本实施例中，如图1、2所示，所述绞盘电机21包括第一绞盘电机211和第二绞盘电机212，第一绞盘电机211、第二绞盘电机212分别设置在船体1中部的左侧和右侧，第一绞盘电机211、第二绞盘电机212与主控制器4电连接；所述绞盘22包括第一绞盘221和第二绞盘222，第一绞盘221、第二绞盘222分别设置于第一绞盘电机211、第二绞盘电机212的上方；第一绞盘电机211、第二绞盘电机212分别通过不同的驱动带与第一绞盘221、第二绞盘222连接；所述图像拍摄模块25包括分别设置在船体1左侧和右侧的第一图像拍摄模块251和第二图像拍摄模块252；所述线缆23包括第一线缆231和第二线缆232，第一线缆231、第二线缆232的第一端分别与第一绞盘221、第二绞盘222连接，第二端分别与第一图像拍摄模块251、第二图像拍摄模块252连接；第一图像拍摄模块251依次通过第一线缆231的第二端、第一端与主控制器4电连接，第二图像拍摄模块252依次通过第二线缆232的第二端、第一端与主控制器4电连接；所述照明模块24包括第一照明模块241和第二照明模块242，第一照明模块241、第二照明模块242分别设置在第一图像拍摄模块251和第二图像拍摄模块252上，第一照明模块241依次通过第一线缆231的第二端、第一端与主控制器4电连接，第二照明模块242依次通过第二线缆232的第二端、第一端与主控制器4电连接；所述电源模块7向第一绞盘电机211、第二绞盘电机212供电；所述电源模块7通过第一线缆231、第二线缆232分别向第一图像拍摄模块251、第一照明模块241和第二图像拍摄模块252、第二照明模块242供电。

本实施例中，如图3、4所示，所述动力部件3包括驱动电机31、螺旋桨32、尾舵33、尾舵连接件34、尾舵电机35、偏心轮36和拉杆37；其中驱动电机31设置在船体1上，驱动电机31与主控制器4电连接；螺旋桨32设置在船体1尾部的下端，其与驱动电机31的转动轴连接；所述尾舵33为竖直设置；所述船体1尾部的上端水平设置有一尾舵连接件34，尾舵连接件34的一端与船体1连接，另一端与尾舵33的上端活动式连接：尾舵33能以两者之间的连接处为圆心发生圆周方向上的运动；所述尾舵33的上端沿水平方向延伸有左右两个耳部331；所述尾舵电机35设置在船体1上，尾舵电机35与主控制器4电连接；其转动轴与偏心轮36连接，偏心轮36通过拉杆37与尾舵33上的耳部331连接；所述电源模块7向驱动电机31、尾舵电机35供电。

动力部件3用于接收主控制器4的命令对船体1的运动轨迹进行控制，在具体实施的时候，主控制器4通过控制驱动电机31来控制船体1是否进行运动。而至于对船体1运动方向的控制，则通过对尾舵33的控制来体现，具体如下：主控制器4通过控制尾舵电机35的转动来使尾舵33发生圆周方向上的运动，从而对船体1运动的方向进行调整。

本实施例中，由于第一图像拍摄模块251、第二图像拍摄模块252是设置在船体1的左右两侧的，所以在收线缆23或放线缆23处理时，线缆23不可避免地接触到船体1的边沿，收线缆23或放线缆23处理的过程中船体1会对线缆23造成磨损，为了解决这个难题，如图5、6、7所示，所述第一绞盘221对应的船体1左侧边沿的位置上，水平设置有第一连接件101和第二连接件102，第一连接件101和第二连接件102之间相互平行，第一连接件101和第二连接件102的第一端与船体1左侧连接，第一连接件101的第二端、第二连接件102的第二端分别与一滚轮105的两端活动式连接；所述第二绞盘222对应的船体1右侧边沿的位置上，水平设置有第三连接件103和第四连接件104，第三连接件103和第四连接件104之间相互平行，第三连接件103和第四连接件104的第一端与船体1右侧连接，第三连接件103的第二端、第四连接件104的第二端分别与一滚轮105的两端活动式连接。

通过在两侧设置滚轮105，使得线缆23在收线缆23或放线缆23处理时接触到的是滚轮105，滚轮105能够通过自身的转动来消除两者接触的摩擦力，从而避免对线缆23造成磨损。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鱼类水下活动监测船，其特征在于：包括船体、图像拍摄部件、动力部件、主控制器、无线传输模块、GPS模块和电源模块；

其中图像拍摄部件包括绞盘电机、绞盘、线缆、照明模块和图像拍摄模块；其中绞盘电机设置在船体上，绞盘电机与主控制器电连接；绞盘设置在绞盘电机的上方，绞盘电机的转动轴通过驱动带与绞盘连接；绞盘通过线缆与图像拍摄模块连接，图像拍摄模块放置在船体的左侧或右侧，图像拍摄模块依次通过线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；所述照明模块设置在图像拍摄模块上，照明模块依次通过线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；

所述动力部件、主控制器、无线传输模块、GPS模块和电源模块设置在船体上，动力部件的输入端、无线传输模块的输出端和输入端、GPS模块的输出端和输入端与主控制器电连接，电源模块向绞盘电机、动力部件、主控制器、无线传输模块、GPS模块供电；电源模块通过线缆向图像拍摄模块、照明模块供电。

2.根据权利要求1所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：所述绞盘电机包括第一绞盘电机和第二绞盘电机，第一绞盘电机、第二绞盘电机分别设置在船体中部的左侧和右侧，第一绞盘电机、第二绞盘电机与主控制器电连接；所述绞盘包括第一绞盘和第二绞盘，第一绞盘、第二绞盘分别设置于第一绞盘电机、第二绞盘电机的上方；第一绞盘电机、第二绞盘电机分别通过不同的驱动带与第一绞盘、第二绞盘连接；所述图像拍摄模块包括分别设置在船体左侧和右侧的第一图像拍摄模块和第二图像拍摄模块；所述线缆包括第一线缆和第二线缆，第一绞盘通过第一线缆与第一图像拍摄模块连接，第二绞盘通过第二线缆与第二图像拍摄模块连接；第一图像拍摄模块依次通过第一线缆的第二端、第一端与主控制器电连接，第二图像拍摄模块依次通过第二线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；所述照明模块包括第一照明模块和第二照明模块，第一照明模块、第二照明模块分别设置在第一图像拍摄模块和第二图像拍摄模块上，第一照明模块依次通过第一线缆的第二端、第一端与主控制器电连接，第二照明模块依次通过第二线缆的第二端、第一端与主控制器电连接；所述电源模块向第一绞盘电机、第二绞盘电机供电；所述电源模块通过第一线缆、第二线缆分别向第一图像拍摄模块、第一照明模块和第二图像拍摄模块、第二照明模块供电。

3.根据权利要求2所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：所述动力部件包括驱动电机、螺旋桨、尾舵、尾舵连接件、尾舵电机、偏心轮和拉杆；其中驱动电机设置在船体上，驱动电机与主控制器电连接；螺旋桨设置在船体尾部的下端，其与驱动电机的转动轴连接；所述尾舵为竖直设置；所述船体尾部的上端水平设置有一尾舵连接件，尾舵连接件的一端与船体连接，另一端与尾舵的上端活动式连接：尾舵能以两者之间的连接处为圆心发生圆周方向上的运动；所述尾舵的上端沿水平方向延伸有左右两个耳部；所述尾舵电机设置在船体上，尾舵电机与主控制器电连接；其转动轴与偏心轮连接，偏心轮通过拉杆与尾舵上的左耳部连接；所述电源模块向驱动电机、尾舵电机供电。

4.根据权利要求3所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：所述第一绞盘对应的船体左侧边沿的位置上，水平设置有第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件之间相互平行，第一连接件和第二连接件的第一端与船体左侧连接，第一连接件的第二端、第二连接件的第二端分别与一滚轮的两端活动式连接；所述第二绞盘对应的船体右侧边沿的位置上，水平设置有第三连接件和第四连接件，第三连接件和第四连接件之间相互平行，第三连接件和第四连接件的第一端与船体右侧连接，第三连接件的第二端、第四连接件的第二端分别与一滚轮的两端活动式连接。

5.根据权利要求4所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：电源模块包括电源和开关，电源通过开关向主控制器、无线传输模块、GPS模块、第一绞盘电机、第二绞盘电机、第一图像拍摄模块、第二图像拍摄模块、第一照明模块、第二照明模块、驱动电机、尾舵电机供电。

6.根据权利要求5所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：电源为锂电池。

7.根据权利要求1~6任一项所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：主控制器选用STM32处理器。

8.根据权利要求7所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：GPS模块选用SIRF2e/LP芯片模块。

9.根据权利要求7所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：无线传输模块选用G402TF模块或SIM900A模块。

10.根据权利要求7所述的鱼类水下活动监测船，其特征在于：所述图像拍摄模块为防水摄像头。