一种针对电鱼装置的探测预警定位浮标的制作方法

本实用新型属于渔政监测技术领域，具体涉及一种针对电鱼装置的探测预警定位浮标。

背景技术：

鱼装置是一种非法捕捞器具。电鱼装置在作业过程中，不分鱼类品种、大小统统采取灭绝性的扑杀。会对渔业造成毁灭性伤害，也会误伤水中的人、家畜、家禽，危害公共安全。电鱼会造成许多珍贵鱼种数量减少，电鱼装置释放的瞬间电量可以电倒一头牛，小鱼一般当场被电死，被电晕后的大鱼如果侥幸能活下来，也大多丧失了繁殖能力，也会对生长在水里的螺蛳、贝类小蝌蚪等造成毁灭性破坏。尤其是在鱼类繁殖的季节，电鱼将使得鱼类的繁殖生长受到很大影响。并且鱼的味道会发生变化，因此电鱼作业被业内称为“绝户”捕捞，将会导致生态环境遭到破坏，还间接对水体质量产生不良的影响，因此，电鱼作业是一种竭泽而渔、杀鸡取卵的行为。

电鱼装置在升级，其输出电压甚至可达上千伏，而在电流通入水体后，会造成一定水域面积内氧气耗尽，造成水体含氧量急剧下降，导致鱼虾、藻类、浮游生物等水生生物窒息死亡。实验表明，220v电压会导致半径20米内的水体出现“含氧真空”，因电击或窒息而死亡的水生生物大部分会沉积水底，腐烂变质。严重的会造成某一水域食物链断裂，严重破坏生态循环，造成“死水”现象。

为了有效制止电鱼行为的发生，渔政部门加大对电鱼行为的监管与举证力度，通常采用不定期检查的方式对捕鱼作业船只上的电鱼装置进行检查，一经发现即没收其电鱼装置。但是，电鱼行为通常属于隐蔽作业，现实操作中存在发现难、取证难、执法难的客观问题。针对上述问题，现有技术中提出了多种对电鱼装置进行探测的装置，例如，中国发明专利申请公布号cn109799383a公开了一种基于物联网的防电鱼预警装置，它包括中空的外罩，所述外罩下方焊接有地锚；所述外罩顶部设置有密封扣，所述密封扣下表面设置有主板保护罩，所述的主板保护罩内设置有集成控制ic主板，所述集成控制ic主板通过导线分别连接有电池、4g主控模块，所述集成控制ic主板还通过传感器线缆分别连接有电流传感器和4g信号天线，所述的电流传感器和4g信号天线设置在外罩的外侧；所述密封扣的上表面上设置有启动开关，所述启动开关通过导线与电池相连接。此装置的主要缺点为：（1）4g模块天线放置在水中，由于电磁波趋肤效应的存在，使得4g频段(1880~2655mhz)的信号在水中无法通信，不利于4g模块的通信；（2）即使将4g模块天线伸出水面，也只能保证在布放时可以通信，当水位由于降水或其他原因上涨时，水面还是会淹没4g天线，导致无法通信；（3）电流传感器采用直流互感器或线性霍尔电流传感器，是标量器件，只能测出信号大小，不能实现对信号的定向测量；（4）供电采用18650电池，电量有限，无法补充电量，当电池电量耗尽，整套系统将废弃；（5）无定位模块，不能对自身定位，即使发现目标也无法指示执法人员赶到现场进行处置。

鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现要素：

本实用新型的任务是要提供一种针对电鱼装置的探测预警定位浮标，能够准确测量浮标自身位置信息和电鱼装置的相对位置信息，并通过4g网络发送至指定手机，保证渔政执法船能够得到实时数据，跟踪电鱼装置的位置，解决渔政部门执法过程的取证问题。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种针对电鱼装置的探测预警定位浮标，包括浮标体、仪器舱、电池舱、天线、电极支架、硫酸铜电极对、锚链、锚、中央处理单元、gps/bd定位模块和4g通信模块，所述仪器舱用于安装中央处理单元、gps/bd定位模块、4g通信模块，所述中央处理单元用于处理硫酸铜电极对探测到的电鱼装置的电场信号，求出电鱼装置相对于浮标的方向信息；所述gps/bd定位模块用于测量浮标的位置信息；所述4g通信模块用于信息的传输；所述天线位于仪器舱的上方，为4g通信模块提供稳定信号强度；所述浮标体位于仪器舱的下方，为整套浮标提供正浮力；所述电池舱位于浮标体的下方，为浮标装置提供电源和起到配重的作用；所述电极支架固定于电池舱的底部，用于安装硫酸铜电极对；所述硫酸铜电极对用于测量电鱼装置发出的电场信号；所述锚链用于连接浮标上方的部件和下方的锚；所述锚为浮标提供水底固定作用。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述浮标体为高强度高分子材料空心腔体。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述电池舱内部安装40ah锂电池。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述电极支架为位于水平面的两对正交的环氧树脂杆。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述硫酸铜电极对是由硫酸铜电极两两成对而成，分别固定在电极支架的四个环氧树脂杆外端。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，两对硫酸铜电极对处在水位线以下。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述锚链连接电池舱下方和锚。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述浮标体顶部四周还安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板为浮标提供持续电量补给。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述电池舱还内部安装有mppt太阳能充电管理模块。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，在太阳能电池板和电池舱的电池之间还设有充电/低电压报警模块，当电池电量长时间低位运行时，会向指定手机发送低电量提醒，并报告浮标位置信息。

本实用新型由于采用了上述结构，具有的有益效果：第一、以布放浮标的形式，在检测水域形成监测网，对电鱼装置进行探测。浮标布放形成网格，每个浮标均带有中央处理单元、gps/bd定位模块、4g通信模块和硫酸铜电极对，可以实时获取浮标自身位置和探测数据，并将浮标自身位置信息和电鱼装置的相对位置信息通过4g网络发送至指定手机。手机能够提供实时的电鱼装置位置，保证渔政执法船能够得到实时数据，跟踪电鱼装置的位置，解决渔政部门执法过程的取证问题。第二、本装置将4g天线始终置于水面以上，使得4g信号的通信顺畅。第三、采用正交布放的两对硫酸铜电极对，能够测量出电鱼装置相对于浮标的水平方向。第四、太阳能电池板能够为浮标系统提供持续电量补充，保证浮标系统长时间运行，延长浮标使用寿命。第五、gps/bd定位模块，对浮标自身位置提供准确的定位信息；当电池电量长时间低位运行时，低电量报警单元会向指定手机发送低电量提醒，并报告自身位置信息，方便维护人员查找和维护浮标。

附图说明

图1为本实用新型所述针对电鱼装置的探测预警定位浮标的结构示意图。

图2为本实用新型所述针对电鱼装置的探测预警定位浮标的各模块连接框图。

图中：1.浮标体、2.仪器舱、3.电池舱、4.太阳能电池板、5.天线、6.电极支架、7.硫酸铜电极对、8.锚链、9.锚。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

如图1和图2所示，本实用新型涉及一种针对电鱼装置的探测预警定位浮标，包括浮标体1、仪器舱2、电池舱3、太阳能电池板4、天线5、电极支架6、硫酸铜电极对7、锚链8、锚9、中央处理单元、gps/bd定位模块和4g通信模块。

所述仪器舱2位于水位线以上，用于安装中央处理单元、gps/bd定位模块、4g通信模块；所述中央处理单元用于处理硫酸铜电极对7探测到的电鱼装置的电场信号，求出电鱼装置相对于浮标的方向信息,本实施例中,所述中央处理单元选用stm32f103型；所述gps/bd定位模块用于测量浮标的自身位置信息，本实施例中，所述gps/bd定位模块选用atk-1218-bd型；所述4g通信模块用于信息的传输，本实施例中，所述4g通信模块选用ec20-pcie型。所述天线5位于仪器舱2上方，为4g通信模块提供稳定信号强度。

所述浮标体1位于仪器舱2的下方，所述浮标体1为高强度高分子材料空心腔体，为整套浮标提供正浮力。浮标体1顶部四周安放太阳能电池板4。所述太阳能电池板4为浮标系统提供持续电量补给，本实施例中，所述太阳能电池板4选用50w/12v。

所述电池舱3位于浮标体1的下方，所述电池舱3内部安放40ah锂电池和mppt太阳能充电管理模块，为浮标系统提供电源的同时，还起到为整套浮标系统配重的作用，使水位线位于浮标体1中部位置，从而使天线5始终位于水面以上。

所述电极支架6固定于电池舱3的底部，位于水平面的两对正交的环氧树脂杆，用于安装硫酸铜电极对7。所述硫酸铜电极对7是由硫酸铜电极两两成对而成，分别固定在电极支架6的四个环氧树脂杆外端，用于测量电鱼装置发出的电场信号，即用于测量由电鱼装置在水中产生的电场在水平面两个方向上的电场分量，并将数据传送给中央处理单元，同时保证硫酸铜电极能够处在水位线以下，完全没入水中。本实施例中，所述硫酸铜电极对7选用se-1型。

所述锚链8用于连接浮标上方的部件和下方的锚，具体的，所述锚链8连接电池舱3的下方和锚9，长度可调节，适用于各种水深环境。所述锚9为浮标提供水底固定作用，保证浮标位置长时间固定。

所述探测预警定位浮标可以单独使用也可以由若干个浮标组网使用。当电鱼装置工作时，电鱼装置在水中产生电场，探测预警定位浮标上的两对硫酸铜电极对7分别测出在水平方向的两个电场分量，并传送给中央处于单元，中央处理单元解算出电鱼装置相对于浮标所在的方位，并将由gps/bd定位模块获得的浮标位置信息和解算出的电鱼装置的相对位置信息一同经4g通信模块发送给指定手机。

当多个浮标联合使用时，由于每个浮标与电鱼装置所在位置的距离不等，使得每个浮标测得的电场强度的数值不等，根据所有浮标测得的电场信号的强度，就可反演出电鱼装置所处的位置。电鱼装置的位置信息被连续提供，可以在指定的手机上显示电鱼装置的实时位置信息和运动轨迹，供渔政执法人员实时掌握电鱼装置所在位置，方便执法过程的开展。并可以将电鱼装置的运行轨迹记录下来，为执法行动提供证据支撑。浮标采用锂电池供电，并配有太阳能电池板4，可以为锂电池充电提供电量补给。所有电路总功耗设计在太阳能电池板4年平均充电电量以下，保证系统的输入电量大于消耗电量。在太阳能电池板4和电池舱3的电池之间还设有充电/低电压报警模块，当电池电量长时间低位运行时，会向指定手机发送低电量提醒，并报告自身位置信息，方便维护人员查找和维护浮标。