一种基于无线通讯的单点定位式放流标志及方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于无线通讯的单点定位式放流标志及方法，标志包括天线，浮体，电池仓和锚系装置，所述浮体上装有天线和电池仓，所述电池仓的侧面设有所述锚系装置；所述天线与浮体内的电路部分相连，所述浮体内设有配重，使得整个单点定位式放流标志能够自由浮起且保持天线向上的漂浮状态。方法包括：人工设定标志的浮起时间，并将浮起时间写入电路部分的单片机，到达时间时，单片机触发锚系装置控制电路释放锚系装置，使得标志脱离鱼体上浮。本发明不需回捕，可以指示浮起地位置。
【专利说明】一种基于无线通讯的单点定位式放流标志及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及鱼类放流标志领域，特别是涉及一种基于无线通讯的单点定位式放流标志及方法。
【背景技术】
[0002]标志放流是研究鱼类洄游规律和生活环境的一种方法，其中洄游路线是鱼类重要的研究内容。早期标志放流是通过在大量鱼体上系附肉眼可见的各种标识，通过回捕位置信息来调查鱼类洄游路线，这种做法的优点是价格低廉，缺点是需要连续回捕多条标志鱼，才能获得洄游路线。
[0003]随着现代电子技术的发展，出现了档案式标志(archivaltags)。档案式标志内部有电路和传感器，利用亮度传感器记录的环境光亮度变化得到日出和日落时间，从而得到经度信息；同时利用白天时长得到纬度信息，这样就可以连续获得每天的鱼类活动区域，从而得到较为完整的鱼类洄游信息。这种标志的缺点是仍需回捕才能获得数据，优点是一旦回捕到一条鱼就可以获得其连续的洄游路线，并且还可以获得其他的环境信息(取决于标志上的传感器种类)。
[0004]结合档案式标志和卫星传输平台，人们又发明了浮起式卫星档案标志(Pop-upsatellite archival tags),这种标志可以在特定时间脱离鱼体浮出水面，并将所采集的数据通过卫星传回，因此不需要回捕就能获得信息。这种标志的优点是不需回捕就可以获得与档案式标志同样的数据和洄游路线，缺点有二，一是造价昂贵，另一是由于标志内既有传感器和数据存储电路，又有卫星发射模块，所以标志的功耗较大，需要较大的电池供电，从而导致其体积和重量都较大，只能用于大型鱼类。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无线通讯的单点定位式放流标志及方法，不需回捕，可以指示浮起地位置。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于无线通讯的单点定位式放流标志，包括天线，浮体，电池仓和锚系装置，所述浮体上装有天线和电池仓，所述电池仓的底面设有所述锚系装置；所述天线与浮体内的电路部分相连，所述浮体内设有配重，使得整个单点定位式放流标志能够自由浮起且保持天线向上的漂浮状态。
[0007]所述电路部分包括单片机、无线通讯电路和时钟电路，所述单片机分别与无线通讯电路、定位电路和时钟电路相连；所述无线通讯电路与天线相连。
[0008]所述无线通讯电路为卫星传输通讯电路、GSM通讯电路、GPRS通讯电路、或3G通讯电路。
[0009]所述电路部分包括与所述单片机相连的定位电路，所述定位电路还与天线相连。
[0010]所述电路部分包括与所述单片机相连的锚系装置控制电路。
[0011]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:还提供一种使用上述的基于无线通讯的单点定位式放流标志的方法，包括以下步骤:
[0012](I)人工设定标志的浮起时间，并将浮起时间写入电路部分的单片机；
[0013](2)单片机进入休眠状态，仅留有时钟电路正常工作；
[0014](3)定时器计满中止，唤醒单片机；
[0015](4)单片机查询比较时钟当前时间是否到达设定的浮起时间，如果没有到达，则转到步骤(3);如果到达设定的浮起时间，则进入下一步；
[0016](5)单片机触发锚系装置控制电路释放锚系装置，使得标志脱离鱼体上浮；
[0017](6)唤醒电路部分的无线通讯电路和定位电路，通过定位电路进行定位，并通过无线通讯电路发送定位电路得到的位置信息。
[0018]有益效果
[0019]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本发明利用无线定位和数据传输技术，制作一种不需回捕，可以指示浮起地位置的单点式放流标志，该标志具有体积小，重量轻，可用于小型鱼类的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的外部结构示意图；
[0021 ] 图2是本发明的内部电路示意图；
[0022]图3是本发明的内部工作流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0024]本发明涉及一种基于无线通讯的单点定位式放流标志，如图1所示，包括天线1，浮体2，电池仓3和锚系装置4，所述浮体2上装有天线I和电池仓3，所述电池仓3的侧面设有所述锚系装置4 ;所述天线I与浮体2内的电路部分相连，所述浮体2内设有配重，使得整个单点定位式放流标志能够自由浮起且保持天线I向上的漂浮状态。标志的锚系装置4用于通过系绳将标志固定于鱼的身体上。
[0025]标志的电路部分可实现无线通讯和定位功能，并内置时钟，可通过内置程序设定在某个时间点释放锚系装置，标志脱离鱼体浮出水面。标志利用无线通讯和定位技术，实现标志浮起后的定位和位置信息上传，并通过无线通讯将位置信息传送到服务器，从而获得浮起地理位置信息。如图2所示，主要包括单片机、无线通讯电路、定位电路、时钟电路、锚系装置控制电路等几部分组成。单片机为其控制中心，各电路在单片机的控制下协同工作。其中无线通讯电路，根据需要和使用范围的不同，可为卫星传输、GSM、GPRS、3G或者其他无线传输方式。定位电路可根据不同使用环境和需求选择不同的定位方式，可如卫星定位、GPS定位、基站定位等能确定其地理位置的任意定位方式，在某些定位方式中如卫星本身有定位功能或者基站定位则可省略此模块。时钟电路为高精度时钟，为整个系统提供时钟功能。锚系装置控制电路可在单片机的指令下，使锚系结构打开，释放锚系绳，从而使标志脱离鱼体上浮。
[0026]在标志研究对象的鱼类时，可在对多个鱼体进行标志，并设置在不同的时间浮起，这样就可以通过依次浮起标志的位置获得鱼类的洄游路线了。
[0027]基于无线通讯的单点定位式放流标志内部工作的具体流程如图3所示，具体描述如下:
[0028]a.上电，系统初始化:设置单片机为定时器A唤醒的休眠状态，设置定时器A的初值η工作方式为自动重装初值。定时器A的定时时间为单片机唤醒查询的时间间隔。
[0029]b.通过人工或自动的方式校准时钟系统的当前时间(以世界标准时或时区时间校准)。
[0030]c.人工设定标志浮起时间并写入单片机。到达该时间，单片机触发释放锚系模块，标志脱离鱼体上浮。
[0031]d.关闭铺系电路、通讯电路和定位电路，单片机进入休眠状态，仅留有时钟电路正常工作，以节约电能。
[0032]e.定时器A计满中止，单片机被唤醒。
[0033]f.单片机查询比较时钟当前时间是否到达设定浮起时间。如果没有，则转到步骤d单片机继续休眠；如果到达设定浮起时间，则转到步骤g。
[0034]g.唤醒释放模块，发出释放指令，释放模块动作，标志从鱼体脱离，模块上浮至水
面。·
[0035]h.唤醒通讯和定位模块，发送通讯信号，进行定位。
[0036]1.发送当前位置信息。
[0037]标志具体工作过程:1.在使用标志前，校准内部时钟，然后设定释放时间，启动系统进入工作状态。2.为节省能量，设置在工作状态时，只有内部时钟处于活跃状态进行计，无线传输和定位部分都处于休眠状态，单片机也处于休眠状态，并不时唤醒查询时钟是否到达设定浮起时间。3.当到达设定时间，单片机被唤醒，发出指令给锚系释放模块，锚系结构打开，标志脱离鱼体，在浮力的作用下上浮，并漂浮在水面上。4.浮出水面以后，无线传输和定位模块都被唤醒，开始定位和数据传输工作，并一直发送当前位置信息。
[0038]服务器收到位置信息后，就可以通过标志浮起的位置，获得洄游路线和生活范围了。
[0039]不难发现，本发明可以在不需要回捕标志鱼类的情况下，获得鱼类的洄游信息，与浮起式卫星档案标志相比具有价格低、体积小、重量轻等特点，可用于小型鱼类和批量标
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【权利要求】
1.一种基于无线通讯的单点定位式放流标志，包括天线(1)，浮体(2)，电池仓(3)和锚系装置(4)，其特征在于，所述浮体(2)上装有天线(I)和电池仓(3)，所述电池仓(3)的底面设有所述锚系装置(4);所述天线(I)与浮体(2)内的电路部分相连，所述浮体(2)内设有配重，使得整个单点定位式放流标志能够自由浮起且保持天线(I)向上的漂浮状态。
2.根据权利要求1所述的基于无线通讯的单点定位式放流标志，其特征在于，所述电路部分包括单片机、无线通讯电路和时钟电路，所述单片机分别与无线通讯电路和时钟电路相连；所述无线通讯电路均与天线相连。
3.根据权利要求2所述的基于无线通讯的单点定位式放流标志，其特征在于，所述无线通讯电路为卫星传输通讯电路、GSM通讯电路、GPRS通讯电路、或3G通讯电路。
4.根据权利要求2所述的基于无线通讯的单点定位式放流标志，其特征在于，所述电路部分包括与所述单片机相连的定位电路，所述定位电路还与天线相连。
5.根据权利要求2所述的基于无线通讯的单点定位式放流标志，其特征在于，所述电路部分包括与所述单片机相连的锚系装置控制电路。
6.一种使用如权利要求1所述的基于无线通讯的单点定位式放流标志的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)人工设定标志的浮起时间，并将浮起时间写入电路部分的单片机； (2)单片机进入休眠状态，仅留有时钟电路正常工作； (3)定时器计满中止，唤醒单片机； (4)单片机查询比较时钟当前时间是否到达设定的浮起时间，如果没有到达，则转到步骤(3);如果到达设定的浮起时间，则进入下一步； (5)单片机触发锚系装置控制电路释放锚系装置，使得标志脱离鱼体上浮； (6 )唤醒电路部分的无线通讯电路和定位电路，通过定位电路进行定位，并通过无线通讯电路发送定位电路得到的位置信息。
【文档编号】A01K61/00GK103578255SQ201310479741
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】戴阳, 樊伟, 张衡, 杨胜龙 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所