一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺，包括固定平臺、浮臺、監(jiān)控平臺，固定平臺和浮臺通過連接桿相連，監(jiān)控平臺位于浮臺下方，固定平臺上安裝控制單元；所述的控制單元包括四組，第一-第三組控制單元成三角布置，第四組控制單元位于三角的中間位置，第一-第三組控制單元的繩索連接監(jiān)控平臺，第四組控制單元的繩索連接攝像頭，攝像頭位于監(jiān)控平臺中部，浮臺下平面安裝有隧道式推進器，固定平臺的上方安裝有防水蓋。本發(fā)明既能按照指令在固定區(qū)域內進行監(jiān)測，又能靈活移動，滿足不同條件下的監(jiān)測要求，減低生產和維修成本，提高監(jiān)控裝置的可替換性和可靠性。
【專利說明】一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及的是一種水下監(jiān)控裝置。

【背景技術】
[0002]目前海上深水網箱養(yǎng)殖正在快速發(fā)展，但發(fā)展過程中也遇到了不少問題。關長濤在《多視角深水網箱水下監(jiān)視器的研制》([J]《漁業(yè)現代化》；2008 ;35 (I) ； 10-14) 一文中提出了海上網箱養(yǎng)殖主要需要解決如下問題:魚群監(jiān)控，包括魚群大小、種類、魚的尺寸、生活情況、死魚數量，水質監(jiān)控，包括魚群水質情況、病菌含量、溫度高低、疫苗濃度等，網箱監(jiān)控，包括主要是網箱破損監(jiān)控。且越是大型網箱采用人工監(jiān)控的難度越大。用于海上深水網箱的養(yǎng)殖監(jiān)控平臺主要是有兩種:一種是固定式監(jiān)控平臺，一種為浮動式監(jiān)控平臺，其中固定式監(jiān)控平臺是在網箱的底部、側面安裝聲吶、攝像頭以及水質傳感器來，將采集到的視頻數據、水質、聲吶數據通過于他們相連的數據線傳送到網箱養(yǎng)殖站點上的監(jiān)控室，通過監(jiān)控室中的電腦對數據的處理和顯示實現對網箱中的魚群活動情況和水質情況的監(jiān)控。浮動式監(jiān)控平臺是以浮筒、浮箱等作為設備安裝的載體，在浮臺上安裝電機、絞盤、無線通信設備等，在浮臺下方通過支架或者鋼纜連接各種監(jiān)控設備如攝像頭、聲吶、水質監(jiān)測傳感器等，在指定區(qū)域采集相關數據后通過線纜或者無線通設備將數據傳送到監(jiān)控室的電腦，進行處理顯示后提供給監(jiān)控者。
[0003]文章中所提出監(jiān)控平臺僅采用光學設備在水下進行監(jiān)測，只能滿足深度較淺、水質較好的水域的監(jiān)測。對于水深較深，水質渾濁的水域需要采用聲吶等聲學設備輔助監(jiān)測。作者所設計的監(jiān)控平臺無機械驅動，采用系縛的方式固定在網箱框架上，移動平臺時需人工松動、收緊繩索，導致浮臺監(jiān)控只在垂直空間中可以進行不同位置的觀察和測試，在水平空間中移動較為困難，使得監(jiān)控區(qū)域面積縮小。為獲得更多監(jiān)視面積，這就需要多個探頭立體式安裝布置，在一定程度上增加了成本。而且文章指出，在流速較大時，由于網箱的漂移，以及水質渾濁時，難以獲得較好的監(jiān)測效果，必須通過移動監(jiān)控平臺到指定觀測區(qū)域來解決此問題。而無機械驅動，采用系縛方式固定的監(jiān)控平臺很難完成此任務。
[0004]本發(fā)明的主要目的是在于克服現有技術存在的上述缺點，提供一種能夠動力定位的水下監(jiān)控系統(tǒng)浮臺，其不僅能夠增加水下監(jiān)控的監(jiān)控區(qū)域，解決現有水下裝置高成本和性能不穩(wěn)定問題，而且簡化了結構設計，降低生產及維修成本。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供不僅能夠增加水下監(jiān)控的監(jiān)控區(qū)域，而且解決現有水下裝置高成本和性能不穩(wěn)定問題的一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現的:
[0007]本發(fā)明一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺，其特征是:包括固定平臺、浮臺、監(jiān)控平臺，固定平臺和浮臺通過連接桿相連，監(jiān)控平臺位于浮臺下方，固定平臺上安裝控制單元；控制單元包括電機、電機架、絞盤支架、齒輪、絞盤、排線器、繩纜，電機架、絞盤支架、排線器固定在固定平臺上，電機安裝在電機架上，絞盤軸穿過齒輪和絞盤，絞盤軸的一端安裝在絞盤支架上，絞盤軸的另一端與排線器相連，電機的輸出端與齒輪嚙合，繩索一端纏繞在絞盤上，另一端穿過浮臺至浮臺的下方；所述的控制單元包括四組，第一-第三組控制單元成三角布置，第四組控制單元位于三角的中間位置，第一-第三組控制單元的繩索連接監(jiān)控平臺，第四組控制單元的繩索連接攝像頭，攝像頭位于監(jiān)控平臺中部，浮臺下平面安裝有隧道式推進器，固定平臺的上方安裝有防水蓋。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、固定平臺采用圓角等邊三角形，浮臺中放置有平衡重量塊，隧道式推進器包括3個，3個隧道式推進器4成互成120°順時針布置。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明解決了監(jiān)控平臺無機械驅動、需系縛固定而又需要經常移動以獲得最佳監(jiān)測效果的矛盾，克服監(jiān)測設備單一，在水質渾濁、光線較差時，無法進行光學監(jiān)測的缺點，不僅能夠改變固定式監(jiān)控平臺的監(jiān)控區(qū)域小，還能夠改善現有浮動式監(jiān)控平臺受海洋環(huán)境的影響問題，既能按照指令在固定區(qū)域內進行監(jiān)測，又能靈活移動，滿足不同條件下的監(jiān)測要求，減低生產和維修成本，提高監(jiān)控裝置的可替換性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的浮臺裝置俯視圖；
[0012]圖2為本發(fā)明浮臺裝置主視圖；
[0013]圖3為本發(fā)明浮臺裝置內部主視圖；
[0014]圖4為本發(fā)明浮臺裝置內部俯視圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0016]結合圖1?4，監(jiān)控平臺系統(tǒng)主要由浮臺和監(jiān)控平臺兩部分組成，浮臺是位于水上，是水上設備的安裝平臺，主要包含以下幾個部分電纜1，監(jiān)控平臺上防水蓋2，連接桿3，隧道式推進器4，下監(jiān)控平臺6，絞盤9，電源線10，電機11，齒輪12，絞盤軸13，固定平臺14，電機架15，水上電子艙16，絞盤支架17，排線器18。監(jiān)控平臺8是水下攝像頭的安裝平臺，主要包含攝像頭7，監(jiān)控平臺8組成。防水蓋2通過螺栓與固定平臺14相連，防止液體濺入。帶有螺紋的連接桿3通過固定平臺14和浮臺6上的螺紋孔，將二者聯接起來。絞盤9和齒輪12由絞盤軸13承載，固定于絞盤支架17上。電機11安放于電機架15中，電機架15和絞盤支架17用螺栓固定在固定平臺14上。推進器4通過螺栓聯接固定在浮臺6底部。監(jiān)控平臺8通過鋼纜5系于浮臺6下部，將水下攝像機7放置于平臺中部，并將電纜連接于水上電子艙16中。
[0017]首先本浮體結構采用圓角等邊三角形，能夠減小浮臺在波浪作用下傾覆的幾率，提高浮臺穩(wěn)定性，在浮臺6中放置有平衡重量，使浮臺在工作狀態(tài)時重心位于水平面之下，保證水線接觸面在連接桿3中間，減小波浪對浮臺的影響。監(jiān)控平臺8也具有一定的重量，保證鋼纜在水中處于拉直狀態(tài)。
[0018]浮臺的監(jiān)控平臺2上防水蓋是放置在固定浮臺14之上防止波浪和水流濺到結構內部中，在監(jiān)控平臺8上防水蓋2上方有一個孔，通過這個孔可以將電纜1連接到岸上的工作站上，將從水下采集到視頻信號、傳感器數據傳輸到工作站的電腦中進行保存。
[0019]在監(jiān)控平臺8上防水蓋2中和固定平臺14上放置有絞盤9、電機11、齒輪12、排線器18等主要設備，位于三角浮臺的角上的絞盤和電機的主要作用是通過收放鋼纜5，改變監(jiān)控平臺8在水下的深度，方便采集不同水位的參數，觀察不同水層中的魚類活動情況或者不同區(qū)域的工作情況。
[0020]中部的絞盤和電機是在收放鋼纜時，同時收放電纜，從而方便水下設備將水底采集到的數據傳送岸上。位于中部的水上電子艙16主要是放置電機控制器等設備，其主要功能是接受來自岸上操控室的控制命令，控制絞盤電機和4隧道式推進器。
[0021]在浮臺底部放置有隧道式推進器4，在浮臺水上電子艙16中放置有無線信號發(fā)射器，每個一定時間向岸上或者船上發(fā)送的信號，通過岸上或者船上的兩個或者更多的接受器接受到的信息算出浮臺在網箱或者海中的位置，當算出的位置和預先設定的位置有偏差時，發(fā)送指令通過電纜I傳送水下電子艙，從而控制隧道式推進器4轉動，將浮臺推進到預先設定的位置。
[0022]隧道式推進器4在下浮臺上成互成120°順時針布置，在控制器的作用下能夠實現水平移動和旋轉。
[0023]具體實施過程:
[0024]首先通過起吊器將浮臺放置到需要監(jiān)控的水域，然后岸上信號通過電纜I將控制信號傳送到水上電子艙16，控制電機11帶動絞盤9轉動將監(jiān)控平臺下方到需要觀察的區(qū)域，最后將采集到的水下視頻數據和其他數據通過電纜傳送到岸上操控站；
[0025]當浮臺在水上由于波浪載荷和風載荷發(fā)生漂移時，通過岸上的無線信號檢測出偏移的位置，自動控制隧道式推進器4工作使浮臺回到預設的位置；
[0026]當需要更換區(qū)域觀察時，浮臺首先自動控制電機11和絞盤9工作，收攏鋼纜1，將監(jiān)控平臺8從水下拉伸到起始位置，通過無線信號檢測算出監(jiān)控區(qū)域與現有區(qū)域的位置差值，自動控制隧道式推進器4工作使浮臺回到預設的位置。
[0027]綜上所述:本發(fā)明能夠承受一定的波浪載荷而不傾覆，能夠通過無線發(fā)射器確定浮臺在水中的位置，算出與實際位置的偏差，并通過水下推進器的推力作用保證浮臺實現動力定位。通過鋼纜的上下運動可以觀察到水下不同位置的情況。本發(fā)明能夠通過浮臺上的推進器作用，實現監(jiān)控的區(qū)域變化。
【權利要求】
1.一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺，其特征是:包括固定平臺、浮臺、監(jiān)控平臺，固定平臺和浮臺通過連接桿相連，監(jiān)控平臺位于浮臺下方，固定平臺上安裝控制單元；控制單元包括電機、電機架、絞盤支架、齒輪、絞盤、排線器、繩纜，電機架、絞盤支架、排線器固定在固定平臺上，電機安裝在電機架上，絞盤軸穿過齒輪和絞盤，絞盤軸的一端安裝在絞盤支架上，絞盤軸的另一端與排線器相連，電機的輸出端與齒輪嚙合，繩索一端纏繞在絞盤上，另一端穿過浮臺至浮臺的下方；所述的控制單元包括四組，第一-第三組控制單元成三角布置，第四組控制單元位于三角的中間位置，第一-第三組控制單元的繩索連接監(jiān)控平臺，第四組控制單元的繩索連接攝像頭，攝像頭位于監(jiān)控平臺中部，浮臺下平面安裝有隧道式推進器，固定平臺的上方安裝有防水蓋。
2.根據權利要求1所述的一種可動力定位的海洋養(yǎng)殖水下監(jiān)控平臺，其特征是:固定平臺采用圓角等邊三角形，浮臺中放置有平衡重量塊，隧道式推進器包括3個，3個隧道式推進器4成互成120°順時針布置。
【文檔編號】G05B19/048GK104331088SQ201410566638
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權日:2014年10月22日
【發(fā)明者】陳東良, 謝超, 蔡玉龍 申請人:哈爾濱工程大學