[發明專利]用于大型養殖網箱魚群探測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110652715.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113281761A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 尹項博;李國棟;楊育紅
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所
• 主分類號: G01S15/96
• 分類號: G01S15/96
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張德才

本發明公開一種用于大型養殖網箱魚群探測裝置及方法，涉及水下探測技術領域，換能器、驅動裝置和控制器均安裝在外殼內，驅動裝置能夠驅動換能器繞豎直軸旋轉，換能器、驅動裝置和顯控終端均與控制器通信連接。控制器控制驅動裝置驅動換能器旋轉，以換能器轉動一個波束角為一個探測周期；在一個探測周期中，以T₀時刻為起始點，在T₀時刻控制器控制換能器發射聲波進行水平掃描，換能器在轉動過程中收集反射回波并將回波信號傳輸至控制器，控制器對回波信號進行處理并將探測結果顯示在顯控終端上；換能器持續旋轉直至旋轉360°完成水平方向一圈的掃描探測。本發明能夠對大型網箱內的魚群進行探測，成本低，探測效率高，探測結果準確。

技術領域

本發明涉及水下探測技術領域，特別是涉及一種用于大型養殖網箱魚群探測裝置及方法。

背景技術

大型養殖網箱正在成為主要的魚類養殖手段之一，其通過在海中建造圍網的方式實現了海水魚的飼養，并且可以通過多種控制手段對飼養的進程進行干預。

在網箱養殖過程中，網箱內魚群數量的準確評估對于網箱的環境調整以及飼養方法的選擇有著重要意義。目前主要存在以下幾種計數方法：1.使用人工進行計數的方法，此方法較為簡單，但是由于海水的透光性等原因難以看清水面下的魚群，并且當網箱距離岸邊較遠時，為了保證人員的生活，需要額外投入大量資金用于建設生活保障設施。2.使用水下光學相機拍攝的方法，此方法可以直接獲得水下視野以供探測，但是由于水下光線不充足，對于一個大型網箱來說，很難通過單個相機獲得整個網箱內部的情況，并且在周圍布置多個相機也只能提高對網箱壁近距離范圍內的探測能力，無法對網箱較深區域取得良好的影像信號，并且水下光學相機售價十分高昂，帶來了極高的建設成本。3.使用傳統探魚儀方法，包括單波束漁探儀和多波束漁用聲吶，通過周期性向水中發射聲波信號并檢測魚群的回波信號來探測在某個方向上是否有魚，其中單波束漁探儀只能在固定方向上發射一個波束，所以無法做到對整個養殖網箱的探測；多波束探魚儀通過波束成形的方法來實現在不移動換能器的情況下對平面的掃描，但是波束成形技術需要大量的換能器組成換能器基陣，其安裝成本過高，無法大規模推廣與使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于大型養殖網箱魚群探測裝置及方法，以解決上述現有技術存在的問題，能夠對整個大型網箱內的魚群進行探測，而且成本低，探測效率高，探測結果準確。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種用于大型養殖網箱魚群探測裝置，包括換能器、驅動裝置、控制器、外殼和顯控終端，所述換能器、所述驅動裝置和所述控制器均安裝在所述外殼內，所述驅動裝置能夠驅動所述換能器繞豎直軸旋轉，所述換能器、所述驅動裝置和所述顯控終端均與所述控制器通信連接。

優選的，所述驅動裝置為伺服電機。

優選的，所述驅動裝置固定連接在所述外殼內，所述驅動裝置的輸出軸上固定連接有傳動桿，所述換能器固定連接在所述傳動桿上。

優選的，所述控制器固定連接在所述外殼內，所述傳動桿上安裝有導電滑環，信號電纜一端與所述控制器相連，另一端通過所述導電滑環與所述換能器相連。

本發明還提供一種采用以上所述的用于大型養殖網箱魚群探測裝置的探測方法，通過所述控制器控制所述驅動裝置驅動所述換能器旋轉，以所述換能器轉動一個波束角θ為一個探測周期；在一個所述探測周期中，以T₀時刻為起始點，在T₀時刻通過所述控制器控制所述換能器發射聲波對網箱內進行水平方向掃描，所述換能器在轉動的過程中收集魚群目標的反射回波信號并將所述反射回波信號傳輸至所述控制器，所述控制器對所述反射回波信號進行分析處理并將探測結果顯示在所述顯控終端上；所述換能器持續旋轉直至旋轉360°完成水平方向一圈的掃描探測。