[发明专利]大黄鱼逃出深水网箱的声纳检测方法及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水产离岸养殖监测系统的检测方法和应用该方法的设备，尤其涉及大黄鱼逃出深水网箱的声纳检测方法及其专用装置。该方法可以不受水质清浊的影响，可以直接有效地监视和探测目标物体，将声纳扫描所得的图像通过电缆传递给控制台，由计算机程序将数字信号转换为图像。

背景技术

网箱养鱼是危险的产业，养殖的鱼与天然水域只一网之隔，受风浪及灾害性天气、为事故影响大。特别是台风侵袭时，会造成箱破鱼逃、前功尽弃的惨剧。深水网箱是利用有一定强度的ABS或HDPE塑料或钢材料制成一种柱形、方形或碟形框架结构，再挂上尼龙网片就构成了一个封闭的空间。其中的网片通常称为网衣。养殖的鱼虾等就被限制在网内活动。很显然，网衣的安全就显得十分重要。因为一旦由于某种因素造成网衣破损，将使渔民蒙受巨大损失。因此，网衣安全问题在该项技术推广中是必须首先考虑的问题。针对上述弊端，在生产中有针对性地克服，使缺陷减少到最小，必须有一种系统能对网箱进行监测。而且，在我国北方及东部沿海诸省、市的沿海海域，往往以混水为主，使用水下摄像头的有效观测距离不过几米，无法对深水网箱进行有效监视。

发明内容

本发明的目的是提供一种不受水质清浊的影响，探测距离远、结果准确，可以直观有效地监视和探测目标物体，将声纳扫描所得的图像由计算机程序处理判断是否有大黄鱼逃出的深水网箱的声纳检测方法及其专用装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：大黄鱼逃出深水网箱的声纳检测专用装置，包括计算机、设置在网箱附近的探头和与计算机连接的数模适配装置，其中：探头设置在网箱的外侧；探头包括声纳换能器和流速计探头；数模适配装置连接探头，并且能将探头的模拟信号转换为数字信号向计算机发送；计算机接收数模适配装置的数字信号，并对该数字信号处理，根据流速和声纳扫描的回波信号的耦合结果判断是否逃鱼。采用声纳应用于网箱监管，比现有的摄像头监控具有明显优势，其不受水质的影响，在浑水区也能探测；不受光线影响，在水深光线微弱时甚至在黑夜也能进行作业。

计算机内存储有预先测量得到的大黄鱼在水体中声纳反射数据；数模适配装置内安装有放大电路；探头与网箱之间的间距为3米至20米。在使用前预先将经过大量实验得出的大黄鱼的声纳反射数据作为标准进行预存，来评判试剂测量的声纳回波数据，其结果稳定、准确，适于实际操作。

数模适配装置具有无线通讯模块；计算机设有能与无线通讯模块进行通讯的装置。以此可以克服离岸式网箱的监控问题，不必搬动电脑，保证了数据的安全，同时有方便操作、省时省力。

计算机经数据线连接数模适配装置。使用数据线连接可以满足告诉稳定的数据传输需要。

数模适配装置连接有扬声器；声纳换能器的工作频率为30kHz至200kHz。扬声器用于网箱破损时的报警。由于大黄鱼为石首鱼科，其耳石对音频震动敏感，采用较高频率的声波可以减少对大黄鱼的不利影响。

本发明还提供一种利用上述装置的检测方法，其技术方案为：大黄鱼逃出深水网箱的声纳检测方法，其中：采用如权利要求1大黄鱼逃出深水网箱的声纳检测专用装置进行检测；包括如下步骤：

①计算机向数模适配装置发出监测控制信号，数模适配装置接收到信号并产生声纳发射信号，声纳发射信号经数模适配装置内的放大电路放大后由声纳换能器的发射部发射到深水网箱及其周围水体；

②声纳换能器的接收部接收回波信号、数模适配装置读取流速计的流速数据，经过数模适配装置对回波信号的预处理后，向计算机发送检测结果数据；

③计算机对收到的检测结果数据进行计算、显示声纳监测结果，并根据计算的结果决策是否发出报警信号。

步骤②预处理包括回波信号放大或窄带滤波或检波。对回波信号进行处理优化，既可以使计算机的声纳图现实更加直观清晰，又有利于计算机搜索网衣破损位置，可以有效提高整个系统的效率。

步骤②检测结果数据至少包括流速和声纳回波信号数据。流速会使大黄鱼鱼群的形态和网箱网衣的外形发生改变，只有在考虑到水流对上述二者的影响，才能更加准确的监测网衣和鱼群，使得监测的结果准确，减少误报警的次数。

步骤③对收到的检测结果数据进行计算，包括对网箱的网衣局部回波明显减弱数据的搜索，将局部回波减弱作为直接判断网衣破损的判断参数，更加迅速。

本发明可以解决以下问题：

1、采用声纳解决逃鱼问题。在网箱附近布设声纳，对网箱区域周围实施声学警戒的方法来感知网箱的破损或鱼类的逃逸