一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，所述跟蹤浮標與用于金槍魚圍網捕撈的流木固定，所述跟蹤浮標是衛星跟蹤漂流浮標，所述跟蹤浮標由衛星收發器、GPS、用于探測魚群的回聲測深儀、溫度傳感器、磁性開關、太陽能電池板和∕或蓄電池和堅固外殼組成，所述的聲學防盜裝置被置于所述跟蹤浮標內，所述的聲學防盜裝置具有水聽器，用于監聽水下噪聲，所述水聽器的輸出依次連接信號放大器、帶通濾波器、A/D轉換器和DSP微處理器，所述的DSP微處理器根據存儲的常規船舶發動機水下噪聲聲音特征庫和模式識別庫對水下噪聲進行特征提取和目標識別。
【專利說明】一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于海洋漁業【技術領域】，特別涉及一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置。
【背景技術】
[0002]隨著現代社會物質生活水平的日漸提高，人類對健康越來越重視，金槍魚作為一種營養、健康的水產食品備受青睞。不同水域、不同種類金槍魚的捕撈方式不盡相同，利用流木誘魚圍網捕撈是金槍魚捕撈作業方式之一，原理是將浮標與流木固定，浮標定時通過衛星向作業船或捕撈控制中心發送流木所在的位置、漁情、UTC時間、溫度、電量等相關信息，以便作業船或捕撈控制中心確定是否值得進行捕撈作業。可見浮標是金槍魚圍網捕撈作業方式的關鍵設備，由于目前國內外使用的浮標都沒有有效的防盜裝置，被盜與流失的情況時有發生，結果不僅造成浮標設備經濟損失，重要的是作業船或捕撈控制中心無法準確了解浮標(流木)的具體位置信息，導致無法進行有效捕撈作業。因此如何保證浮標的安全工作，是金槍魚圍網捕撈有效作業的前提，為了防止浮標被盜與流失，必須運用一種行之有效的防盜技術裝置，提高金槍魚圍網捕撈的準確性和有效性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，防止金槍魚圍網捕撈中的跟蹤浮標被偷盜。
[0004]本發明的技術方案是，一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，所述跟蹤浮標與用于金槍魚圍網捕撈的流木固定，
[0005]所述跟蹤浮標是衛星跟蹤漂流浮標，可作為拉格朗日浮標用于海洋表面動力學，
[0006]所述跟蹤浮標由衛星收發器、GPS、用于探測魚群的回聲測深儀、溫度傳感器、磁性開關、太陽能電池板和/或蓄電池和堅固外殼組成，
[0007]所述的聲學防盜裝置被置于所述跟蹤浮標內，所述的聲學防盜裝置具有水聽器，用于監聽水下噪聲，
[0008]所述水聽器的輸出依次連接信號放大器、帶通濾波器、A/D轉換器和DSP微處理器，所述的DSP微處理器根據存儲的常規船舶發動機水下噪聲聲音特征庫和模式識別庫對水下噪聲進行特征提取和目標識別，一旦發現有不相關的船只靠近跟蹤浮標時，立刻通過浮標自身衛星通信功能及時向作業船或捕撈控制中心發送報警信號，同時發出報警聲。
[0009]所述的跟蹤浮標被設置于由盆形殼體和弧形透明蓋子形成的內部空間內，所述殼體與所述透明蓋子的固接處用O形密封圈進行水密處理，
[0010]殼體內底部中心處設置有換能器，殼體底部四周是底部木質支架，在底部木質支架上設置可充電電池，控制線路板位于可充電電池的上方，上部木質支架將透明蓋子與殼體的空間隔開，
[0011]太陽能電池板與信號收發模塊位于上部木質支架上方與透明蓋子下方形成的空間內，所述的太陽能電池板通過多個支柱固定于上部木質支架上，
[0012]所述聲學防盜裝置的電子器件和跟蹤浮標的電子器件裝設于所述的控制線路板上。
[0013]所述的DSP微處理器對于從水聽器獲得的信號處理步驟如下:
[0014]Al,初始化噪聲信號，
[0015]A2,從信號特征庫中獲取一個特征；
[0016]A3,從模式庫中獲取一個模式；
[0017]A4,根據信號庫中獲取的特征對噪聲信號進行特征提取；
[0018]A5,根據模式庫中獲取的模式對提取的信號特征進行目標識別；
[0019]A6,如果發現有信號特征是相關的，則發送報警信號并結束此次噪聲識別判斷，否則轉執行步驟A3，遍歷模式庫直到模式庫結束；
[0020]A7，轉執行步驟A2，遍歷特征庫直到特征庫結束。
[0021]本發明的金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置拾音范圍廣、識別率高、報警及時。該防盜裝置可以識別距離浮標100米的漁業船舶汽柴油發動機或螺旋槳工作時在水下產生的噪聲，設備采用水聽器技術、音頻信號分析處理技術、特征提取技術、數據庫技術(聲音特征庫、模式識別庫)、特征相關性處理技術、通信報警技術等，一旦發現有不相關船只靠近浮標企圖偷盜時，立刻通過浮標自身衛星通信功能及時向作業船或捕撈控制中心發送報警信號，同時發出報警聲，作業船或捕撈控制中心可通過相關技術了解該類船只信息，通過相關海事組織或直接溝通協商解決，最終達到漁情跟蹤浮標防盜的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的聲學防盜裝置的原理框圖。
[0023]圖2是本發明裝置的內部結構圖。
[0024]圖3是本發明中噪聲/[目號處理流程圖。
[0025]其中，I一浮標支撐；2—底部木質支架；3—支柱；4一O形密封圈；5—太陽能電池板；6—透明蓋子；7—彳目號收發模塊；8—磁性開關鑰匙；9一控制線路板；10—可充電電池；
11一殼體；12—7jC聽器；13—換能器；14一上部木質支架。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示的金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，所述跟蹤浮標與用于金槍魚圍網捕撈的流木固定，所述跟蹤浮標是衛星跟蹤漂流浮標，可作為拉格朗日浮標用于海洋表面動力學，所述跟蹤浮標由衛星收發器、GPS、用于探測魚群的回聲測深儀、溫度傳感器、磁性開關、太陽能電池板和/或蓄電池和堅固外殼組成，所述的聲學防盜裝置被置于所述跟蹤浮標內，所述的聲學防盜裝置具有水聽器，用于監聽水下噪聲。所述水聽器的輸出依次連接信號放大器、帶通濾波器、A/D轉換器和DSP微處理器，所述的DSP微處理器根據存儲的常規船舶發動機水下噪聲聲音特征庫和模式識別庫對水下噪聲進行特征提取和目標識別，一旦發現有不相關的船只靠近跟蹤浮標時，立刻通過浮標自身衛星通信功能及時向作業船或捕撈控制中心發送報警信號，同時發出報警聲。
[0027]采用帶通濾波器是由于常用漁業船舶柴油機與螺旋槳信號頻率在(300Hz?8500Hz)之間，因此帶通濾波器的帶通范圍設計為300Hz?8500Hz，帶通濾波器濾去范圍外信號。
[0028]DSP微處理器用于讀取A/D轉換后的數字信號、特征庫等數據，通過軟件相關提取信號特征，再通過模式識別，確定是否需要發送與報警見流程圖3。供電電源用于浮標工作時，晴好天利用太陽能對浮標供電并對浮標內蓄電池充電，陰雨天由蓄電池對浮標供電；非工作時可用市電對浮標實現快速充電。
[0029]如圖2所示，跟蹤浮標被設置于由盆形殼體和弧形透明蓋子形成的內部空間內，所述殼體與所述透明蓋子的固接處用O形密封圈進行水密處理，殼體內底部中心處設置有換能器，殼體底部四周是底部木質支架，在底部木質支架上設置可充電電池，控制線路板位于可充電電池的上方，上部木質支架將透明蓋子與殼體的空間隔開，太陽能電池板與信號收發模塊位于上部木質支架上方與透明蓋子下方形成的空間內，所述的太陽能電池板通過多個支柱固定于上部木質支架上，所述聲學防盜裝置的電子器件和跟蹤浮標的電子器件裝設于所述的控制線路板上。
[0030]如圖3所示，DSP微處理器對于從水聽器獲得的信號處理步驟如下:
[0031]Al,初始化噪聲信號，
[0032]A2,從信號特征庫中獲取一個特征；
[0033]A3,從模式庫中獲取一個模式；
[0034]A4,根據信號庫中獲取的特征對噪聲信號進行特征提取；
[0035]A5,根據模式庫中獲取的模式對提取的信號特征進行目標識別；
[0036]A6,如果發現有信號特征是相關的，則發送報警信號并結束此次噪聲識別判斷，否則轉執行步驟A3，遍歷模式庫直到模式庫結束；
[0037]A7，轉執行步驟A2，遍歷特征庫直到特征庫結束。
【權利要求】
1.一種金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，所述跟蹤浮標與用于金槍魚圍網捕撈的流木固定， 所述跟蹤浮標是衛星跟蹤漂流浮標，可作為拉格朗日浮標用于海洋表面動力學， 所述跟蹤浮標由衛星收發器、GPS、用于探測魚群的回聲測深儀、溫度傳感器、磁性開關、太陽能電池板和/或蓄電池和堅固外殼組成， 其特征在于，所述的聲學防盜裝置被置于所述跟蹤浮標內，所述的聲學防盜裝置具有水聽器，用于監聽水下噪聲， 所述水聽器的輸出依次連接信號放大器、高剪切頻率為8500Hz低剪切頻率為300Hz的帶通濾波器、A/D轉換器和DSP微處理器，所述的DSP微處理器根據存儲的常規船舶發動機水下噪聲聲音特征庫和模式識別庫對水下噪聲進行特征提取和目標識別，一旦發現有不相關的船只靠近跟蹤浮標時，立刻通過浮標自身衛星通信功能及時向作業船或捕撈控制中心發送報警信號，同時發出報警聲。
2.如權利要求1所述的金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，其特征在于，所述的跟蹤浮標被設置于由盆形殼體和弧形透明蓋子形成的內部空間內，所述殼體與所述透明蓋子的固接處用O形密封圈進行水密處理， 殼體內底部中心處設置有換能器，殼體底部四周是底部木質支架，在底部木質支架上設置可充電電池，控制線路板位于可充電電池的上方，上部木質支架將透明蓋子與殼體的空間隔開， 太陽能電池板與信號收發模塊位于上部木質支架上方與透明蓋子下方形成的空間內，所述的太陽能電池板通過多個支柱固定于上部木質支架上， 所述聲學防盜裝置的電子器件和跟蹤浮標的電子器件裝設于所述的控制線路板上。
3.如權利要求2所述的金槍魚跟蹤浮標聲學防盜裝置，其特征在于，所述的DSP微處理器對于從水聽器獲得的信號處理步驟如下: Al,初始化噪聲信號， A2,從信號特征庫中獲取一個特征； A3,從模式庫中獲取一個模式； A4,根據信號庫中獲取的特征對噪聲信號進行特征提取； A5,根據模式庫中獲取的模式對提取的信號特征進行目標識別； A6,如果發現有信號特征是相關的，則發送報警信號并結束此次噪聲識別判斷，否則轉執行步驟A3，遍歷模式庫直到模式庫結束； A7,轉執行步驟A2,遍歷特征庫直到特征庫結束。
【文檔編號】B63B22/00GK104071305SQ201410328305
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月10日 優先權日:2014年7月10日
【發明者】許明昌, 江濤, 倪漢華, 湯濤林 申請人:中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所