RU2706882C1 - Radiobeacon - Google Patents

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: invention relates to fishery and structural elements for fishing nets, namely to a radiobeacon. Radiobeacon for fishing nets includes a cylindrical housing accommodating: printed-circuit board, on which there is a device for transmitting a radio signal, a GPS-module and a control microcontroller; charger for power supply charge with power on/off device. On the radiobeacon there is a sleep mode, in which the radio signal transmission device and the GPS module are disconnected from the power supply, and the control microcontroller switches to the low current consumption mode. Printed-circuit board additionally contains an accelerometer for transmitting data from the radiobeacon to the base station. Housing is made of material providing sealing at great depths for a long time. Power on/off device has no control means on the outer part of the body.

EFFECT: longer service life of the radiobeacon and range of detection of its location at given radio channel power are achieved.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области рыболовства и конструктивным элементам для рыболовных сетей и других пассивных орудий лова, а именно к радиобую.The invention relates to the field of fishing and structural elements for fishing nets and other passive fishing gear, and in particular to a beacon.

Известно устройство для обнаружения рыболовной сети, патент KR101833426, которое включает в себя: источник света, излучающий свет; отражающий блок, отражающий свет от источника света; и поплавок, плавающий на воде. Такое устройство позволяет обнаружить рыболовную сеть только с близкого расстояния при хороших погодных условиях и не подходит для промысловой ловли.Known device for detecting fishing nets, patent KR101833426, which includes: a light source emitting light; a reflecting unit reflecting light from a light source; and a float floating on the water. Such a device allows you to detect the fishing net only at close range in good weather conditions and is not suitable for fishing.

В качестве прототипа выбран электронный буй для мониторинга рыболовных сетей, патент KR 101854678, который может быть установлен на рыболовной ​​сети для беспроводной передачи информации о местоположении, идентификационного кода, состояния заряда и сигналов рыболовной сети, чтобы отображать их на спутниковой навигационной системе. Такой электронный буй для мониторинга рыболовных сетей содержит: верхний корпус, который полностью или, по меньшей мере, частично выполнен из прозрачного материала и пуст внутри; нижний корпус, который является внутренним и соединен с верхним корпусом; печатную плату, которая встроена в верхний корпус; и источник питания, который встроен в нижний корпус. Кроме того, на внешней поверхности нижнего корпуса расположено крепление для установки буя, образованное множеством выступающих пластин, имеющих выступы под фиксированным углом, вертикально расположенных в направление длины нижнего корпуса.As a prototype, an electronic buoy for monitoring fishing nets was selected, patent KR 101854678, which can be installed on the fishing net for wireless transmission of location information, identification code, charge status and signals of the fishing net to display them on the satellite navigation system. Such an electronic buoy for monitoring fishing nets comprises: an upper case, which is completely or at least partially made of transparent material and is empty inside; a lower case that is internal and connected to the upper case; a printed circuit board that is built into the upper case; and a power supply that is integrated in the lower case. In addition, on the outer surface of the lower case there is a mount for installing the buoy, formed by many protruding plates having protrusions at a fixed angle, vertically arranged in the length direction of the lower case.

При установке рыболовных сетей на больших глубинах, как правило, с обоих концов сети устанавливают буй, например как описан в прототипе, при этом буи соединены с сетью тросами и располагаются на поверхности воды. При обнаружении сети, ее вытягивают за одни конец, при этом второй конец сети, с закрепленным на нем тросом с буем тянется за сетью и уходит под воду. Таким образом, буй может уходить под воду на 100 и более метров. При этом, конструктивно, известные буи не предназначены для использования при давлении на таких глубинах, что вызывает проникновение воды в корпус и выход из строя буя.When installing fishing nets at great depths, as a rule, a buoy is installed at both ends of the net, for example, as described in the prototype, while the buoys are connected to the network by cables and are located on the surface of the water. When a network is detected, it is pulled out at one end, while the second end of the network, with a cable attached to it with a buoy, reaches for the network and goes under water. Thus, the buoy can go under water for 100 meters or more. At the same time, structurally, the known buoys are not intended for use at a pressure at such depths, which causes the penetration of water into the body and the failure of the buoy.

Немало важным фактором при обнаружении буя является интенсивность волн. Антенны, установленные на судне, принимают сигнал от буя для точного подхода к бую, при этом в условиях сильной качки, сигнал от буя наиболее сильный при нахождении буя на вершине волны, и наиболее слабый при нахождении буя в нижней точке. Таким образом, энергия на передачу буем сигнала, при нахождении в нижней точке, тратится практически впустую, что сокращает время его работы.An important factor in detecting a buoy is the intensity of the waves. The antennas installed on the vessel receive a signal from the buoy for an accurate approach to the buoy, while under strong rolling conditions, the signal from the buoy is the strongest when the buoy is at the top of the wave, and the weakest when the buoy is at the bottom point. Thus, energy for buoy transmission of a signal, when located at a lower point, is wasted practically, which reduces its operating time.

При транспортировке буя до места установки, он должен быть выключен для предотвращения расхода энергии аккумулятора. В прототипе для этих целей предусмотрена кнопка включения/выключения, расположенная на корпусе буя. Недостатком наличия такой кнопки на корпусе буя является ухудшение его прочности и герметичности.When transporting the buoy to the installation site, it must be turned off to prevent battery consumption. In the prototype for these purposes, an on / off button is located on the buoy body. The disadvantage of having such a button on the body of the buoy is the deterioration of its strength and tightness.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка радиобуя, способного выдерживать высокое давление при длительном нахождении на глубине порядка 150 метров, имеющего увеличенную длительность работы и увеличенную дальность обнаружения его местоположения при заданной мощности радиоканала.An object of the present invention is to provide a beacon capable of withstanding high pressure for a long time at a depth of about 150 meters, having an extended operating time and an increased detection range of its location at a given radio channel power.

Для решения поставленной технической задачи предлагается радиобуй для рыболовных сетей, включающий корпус цилиндрической формы, внутри которого размещены: печатная плата; GPS модуль; устройство для передачи радиосигнала; вывод для подключения зарядного устройства; источник питания; устройство включения/отключения питания, при этом внутри корпуса дополнительно содержится: акселерометр; корпус выполнен из материала, обеспечивающего герметизацию на больших глубинах в течение длительного времени, а устройство включения/отключения питания не содержит средств управления на корпусе буя.To solve the technical problem, a beacon for fishing nets is proposed, which includes a cylindrical body, inside of which are located: a printed circuit board; GPS module; a device for transmitting a radio signal; output for connecting the charger; source of power; a power on / off device, while inside the housing further comprises: an accelerometer; the hull is made of material that provides sealing at great depths for a long time, and the power on / off device does not contain controls on the buoy hull.

Далее, настоящее изобретение поясняется более подробно на примерах, сопровождающихся чертежами, на которых представлено:Further, the present invention is explained in more detail with examples, accompanied by drawings, which show:

фиг. 1 – конструкция радиобуя для рыболовных сетей по настоящему изобретению.FIG. 1 is a design of a beacon for fishing nets of the present invention.

1 – корпус; 2 – устройство для передачи радиосигнала; 3 – GPS модуль; 4 – печатная плата; 5 – устройство включения/отключения питания; 6 – источник питания; 7 – акселерометр; 8 – микроконтроллер; 9 – антенна; 10 – зарядное устройство.1 - housing; 2 - a device for transmitting a radio signal; 3 - GPS module; 4 - printed circuit board; 5 - power on / off device; 6 - power source; 7 - accelerometer; 8 - microcontroller; 9 - antenna; 10 - charger.

Предпочтительно использовать корпус 1 радиобуя по настоящему изобретению из прозрачного материала. Это обеспечивает визуальный контроль разгерметизации корпуса 1 и возможность получения оптических сигналов обратной связи. Корпус 1 должен быть герметичным на глубине не менее 150 метров в течении не менее 20 минут, то есть выдерживать давление порядка 15 кг/см². Предпочтительным материалом является конструкционный пластик, обеспечивающий положительную плавучесть радиобуя, это могут быть трубы из поликарбоната.It is preferable to use the beacon housing 1 of the present invention from a transparent material. This provides a visual control of the depressurization of the housing 1 and the possibility of obtaining optical feedback signals. Case 1 must be airtight at a depth of at least 150 meters for at least 20 minutes, that is, withstand pressure of about 15 kg / cm ² . The preferred material is structural plastic, which ensures positive buoyancy of the beacon, these can be polycarbonate pipes.

Лучше, если на корпусе 1 радиобуя не будет выполнено внешних управляющих элементов, кнопок, тумблеров и др., так как это резко снижает надежность конструкции. Для улучшения прочностных характеристик, радиобуй должен быть неразборным.It is better if external control elements, buttons, toggle switches, etc. are not executed on the beacon case 1, since this drastically reduces the reliability of the structure. To improve the strength characteristics, the beacon must be non-separable.

С момента доставки до места установки, при хранении радиобуя на судне или на складе, для предотвращения разряда источника питания 6, представляющего собой аккумуляторную батарею, предлагается использовать устройство включения/отключения питания 5.From the time of delivery to the installation site, when storing the beacon on a ship or in a warehouse, it is proposed to use a power on / off device 5 to prevent the discharge of a power source 6, which is a battery.

В качестве такого устройства по одному из вариантов настоящего изобретения используют выключатель гравитационного типа с оптической обратной связью. Такой выключатель позволяет замыкать цепь при рабочем вертикальном положении радиобуя и размыкать ее при его перевороте. Таким образом, до момента доставки и установки, радиобуй можно хранить в перевернутом состоянии для предотвращения разряда аккумуляторной батареи 6. Оптическая обратная связь позволяет идентифицировать состояние питания элементов радиобуя. По одному из вариантов, при отключении питания производится вспышка светодиода одного цвета, например красного, а при включении – вспышка другого цвета, например зеленого. Также, возможен вариант, при котором включении и отключение питания сопровождается вспышкой одного и того же цвета, например белого.As such a device according to one embodiment of the present invention, a gravitational type switch with optical feedback is used. Such a switch allows you to close the circuit when the beacon is in the upright working position and open it when it is flipped. Thus, until delivery and installation, the beacon can be stored upside down to prevent the discharge of the battery 6. Optical feedback allows you to identify the power state of the beacon elements. According to one of the options, when the power is turned off, a LED of one color, for example red, is flash, and when turned on, a flash of a different color, for example green, is flash. Also, a variant is possible in which turning the power on and off is accompanied by a flash of the same color, for example, white.

При этом важно настроить выключатель гравитационного типа так, чтобы он не реагировал на кратковременные отключения/включения, так как они могут происходить, например, из-за качки судна.In this case, it is important to adjust the gravity switch so that it does not respond to short-term shutdowns / inclusions, since they can occur, for example, due to the rolling of the vessel.

Для экономии ресурса аккумуляторных батарей 6 с момента установки радиобуя по настоящему изобретению на рыболовных сетях в море, предусмотрен «спящий режим», при котором от питания отключаются устройство для передачи радиосигнала 2 и GPS модуль 3, а управляющий микроконтроллер 8 переходит в режим пониженного потребления тока. Все эти элементы расположены на печатной плате 4. Интервалы времени "спящего" режима зависят от времени, на которое установлены рыболовные сети. Например, после постановки сети, выборка производится после 12-18 часов, а крабовые ловушки проверяются примерно через 2-ое суток, следовательно, радиобуй может находиться в "рабочем режиме" в первом случае 10 часов и 24-36 часов во втором.To save battery life 6 since the installation of the beacon of the present invention on fishing nets in the sea, a "sleep mode" is provided, in which the device for transmitting radio signal 2 and GPS module 3 are disconnected from the power supply, and the control microcontroller 8 switches to a low current consumption mode . All these elements are located on the circuit board 4. The time intervals of the "sleep" mode depend on the time at which the fishing nets are installed. For example, after setting up the network, sampling is carried out after 12-18 hours, and crab traps are checked after about 2 days, therefore, the beacon can be in “working mode” in the first case for 10 hours and 24-36 hours in the second.

Для заряда аккумуляторных батарей 6 используют зарядное устройство 10, в качестве которого может быть использовано внутреннее или внешнее, контактное или бесконтактное устройства зарядки. С точки зрения эксплуатации лучше иметь внутреннее зарядное устройство, при этом можно обойтись двумя контактами и использовать для зарядки любую цепь постоянного тока 12 или 24 вольта. Но, при этом в корпусе 1 радиобуя рассеивается большая мощность, в отличии от внешнего зарядного устройства.To charge the batteries 6 use the charger 10, which can be used as internal or external, contact or contactless charging device. From the point of view of operation, it is better to have an internal charger, while you can do with two contacts and use any 12 or 24 volt DC circuit for charging. But, at the same time, large power is dissipated in case 1 of the beacon, in contrast to an external charger.

При использовании внешнего зарядного устройства, упрощается внутренняя конструкция радиобуя, что в свою очередь повышает надежность его работы. Но, в этом случае необходимо иметь три зарядных контакта, которые должны быть хорошо изолированы от морской воды в рабочем режиме. В качестве изоляции, при таком варианте, лучше использовать гальваническую развязку с помощью механического реле.When using an external charger, the internal design of the beacon is simplified, which in turn increases the reliability of its operation. But, in this case, it is necessary to have three charging contacts, which should be well insulated from sea water in the operating mode. As insulation, in this case, it is better to use galvanic isolation using a mechanical relay.

Акселерометр 7 позволяет улучшить качество сигнала передачи данных от радиобуя на базовую станцию, за счет использования алгоритма, по которому сигнал передается при максимальном подъеме радиобуя по вертикальной оси на волне и производит передачу стандартного пакета данных. Это позволяет улучшить качество сигнала, и увеличить его дальность обнаружения радиобуя. При нахождении буя в нижней точке, во впадине волны, высота антенны 9 устройства для передачи радиосигнала 2 относительно горизонта уменьшается и качество сигнала ухудшается, соответственно передача сигнала прерывается, что также позволяет сэкономить ресурс источника питания 6.The accelerometer 7 allows you to improve the quality of the signal for transmitting data from the beacon to the base station, through the use of the algorithm according to which the signal is transmitted when the beacon is maximally raised along the vertical axis on the wave and transmits a standard data packet. This allows you to improve the quality of the signal, and increase its detection range of the beacon. When the buoy is at the bottom point, in the wave cavity, the height of the antenna 9 of the device for transmitting radio signal 2 relative to the horizon decreases and the signal quality deteriorates, respectively, the signal transmission is interrupted, which also saves the resource of the power source 6.

Радиоканал радиобуя должен обеспечивает уверенный прием сигнала на дистанции до 5 миль при установке судовой базовой антенны на высоте не менее 5 метров, при этом скорость передачи данных составляет не менее 4800 бод.The beacon radio channel should ensure reliable signal reception at a distance of up to 5 miles when installing a ship's base antenna at a height of at least 5 meters, while the data transfer rate is at least 4800 baud.

Такой радиобуй для рыболовных сетей в сравнении с известными, имеет значительно более высокие прочностные характеристики, которые обеспечивают повышенный срок службы, снижают вероятность поломки, а также обеспечивает энергосбережение, что повышает время и качество его работы в рабочем режиме.Such a beacon for fishing nets, in comparison with the known ones, has significantly higher strength characteristics, which provide an increased service life, reduce the likelihood of breakage, and also provides energy saving, which increases the time and quality of its operation in the operating mode.

Следует понимать, что приведенные выше примеры использованы только для целей иллюстрации возможности осуществления настоящего изобретения и ряда его преимуществ, и эти примеры не ограничивают объем правовой охраны, представленный в формуле изобретения, при этом специалист в этой области относительно просто способен осуществить и другие варианты изобретения без отхода от сущности изобретения в рамках объема правовой охраны. It should be understood that the above examples are used only to illustrate the feasibility of the present invention and a number of its advantages, and these examples do not limit the scope of legal protection presented in the claims, while a specialist in this field is relatively easy to implement other variants of the invention without departure from the essence of the invention within the scope of legal protection.

Claims (5)

1. Радиобуй для рыболовных сетей, включающий корпус цилиндрической формы, внутри которого размещены: печатная плата, на которой расположены устройство для передачи радиосигнала, GPS-модуль и управляющий микроконтроллер; зарядное устройство для заряда источника питания с устройством включения/отключения питания,1. A beacon for fishing nets, including a cylindrical case, inside which are located: a printed circuit board on which the device for transmitting radio signals, a GPS module and a control microcontroller are located; a charger for charging a power source with a power on / off device, отличающийся тем, что на радиобуе предусмотрен «спящий режим», при котором от источника питания отключаются устройство для передачи радиосигнала и GPS-модуль, а управляющий микроконтроллер переходит в режим пониженного потребления тока; на печатной плате дополнительно содержится акселерометр для передачи данных от радиобуя на базовую станцию; корпус выполнен из материала, обеспечивающего герметизацию на больших глубинах в течение длительного времени; устройство включения/отключения питания не имеет средств управления на внешней части корпуса.characterized in that the beacon is provided on the beacon, in which the device for transmitting the radio signal and the GPS module are disconnected from the power source, and the control microcontroller switches to the low current consumption mode; the printed circuit board additionally contains an accelerometer for transmitting data from the beacon to the base station; the body is made of material that provides sealing at great depths for a long time; The power on / off device does not have controls on the outside of the chassis. 2. Радиобуй по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства включения/отключения питания используют выключатель гравитационного типа с оптической обратной связью.2. The beacon according to claim 1, characterized in that a gravity-type switch with optical feedback is used as a power on / off device. 3. Радиобуй по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из прозрачного материала.3. The beacon according to claim 1, characterized in that the casing is made of transparent material. 4. Радиобуй по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен неразборным.4. The beacon according to claim 1, characterized in that the housing is non-separable.

Images