一种鱼探仪标定装置的制作方法

本发明涉及海洋探测技术领域，尤其涉及一种鱼探仪标定装置。

背景技术：

鱼探仪主要研究生物储量、种类，同时其剖面数据有助于研究海底火山及火山活动、物理海洋现象、沉积地貌、海底搜查等研究，是科考船配备的常规声学设备。鱼探仪主要部件换能器固定安装在船底，可将电子信号转换成声音脉冲并发射到水中，声波在水中传播过程中遇到障碍物时，部分声音信号反向散射至换能器，将被换能器接收并转化为电子信号通过电缆传输至控制电脑，生成回波图。根据声波发射后收到目标回声信号的间隔时间和声波在水中的传播速度，可测得目标所处的位置，对回声信号强弱和结构加以分析，可估算出目标强度、目标数量及分布状况等。

鱼探仪若要准确的测量海洋生物种类、储量等数据，就要经常对鱼探仪进行标定，常规的标定方法是使用一个小球吊在换能器下方，通过连接小球的三根鱼线来控制小球的位置和深度，当在换能器四个象限内的有效点数超过400个，鱼探仪就完成了标定。

目前在鱼探仪的标定过程中，作为标定的金属小球主要依靠人工进行控制，三个人分别控制一根鱼线，每人使用一台对讲机，依靠标定人员的指挥来回拉动鱼线控制小球的位置，导致控制精确度低，耗费时间长，且成功率低。

如何解决上述问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种鱼探仪标定装置，能够高效且精准地完成鱼探仪的标定。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种鱼探仪标定装置，包括标定球、控制模块和三个与所述标定球连接的收放组件，所述标定球设于鱼探仪的下方区域，所述收放组件包括：

连接线，第一端与所述标定球连接；

吊杆，第一端与船体连接，第二端伸出所述船体外，所述吊杆用于支撑所述连接线；以及

收放线驱动件，输出端与所述连接线的第二端连接，用于收放所述连接线，所述控制模块与三个所述收放线驱动件通信连接。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述收放组件还包括：

无线通信模块，所述无线通信模块与所述收放线驱动件电连接，所述无线通信模块与所述控制模块通信连接。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述收放线驱动件包括：

步进电机，输出端与所述连接线的第二端连接；以及

步进电机驱动器，与所述步进电机电连接，用于调整所述步进电机的转动角度和速度。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述收放线驱动件还包括：

可编程逻辑控制器，与所述步进电机驱动器电连接。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述步进电机中设有刹车器，所述刹车器用于保持所述步进电机中的转子转动角度不变。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述收放组件还包括：

编码器，设于所述步进电机上，用于测量所述步进电机的旋转圈数。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，三个所述收放组件在水平方向上绕所述鱼探仪均匀分布。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述吊杆的第一端与所述船体铰接，所述吊杆上还设有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述船体铰接，另一端与所述吊杆铰接，用于调节所述吊杆的设置角度。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述吊杆包括第一段和第二段，所述第一段与所述第二段铰接，所述第一段与所述第二段能够折叠放置。

作为一种鱼探仪标定装置的优选方案，所述连接线为渔线，采用聚乙烯纤维或尼龙制成。

本发明的有益效果为：

本发明提供的鱼探仪标定装置包括标定球及与其连接的收放组件，鱼探仪中的换能器设于船体的底部，标定球设于换能器的下方区域，控制模块同时控制三个收放组件中的收放线驱动件动作，以驱动标定球移动，使其相对换能器的位置发生相应的变化，此时鱼探仪捕捉标定球的位置以进行标定。相比于采用人工分别控制三个连接线以控制标定球位置的方法，本发明提供的鱼探仪标定装置能够更加快捷、精准地调整标定球的位置，提高了鱼探仪标定的效率和成功率，同时也节省了标定作业所需的人力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的鱼探仪标定装置的局部结构示意图(吊杆打开)；

图2是本发明提供的鱼探仪标定装置的局部结构示意图(吊杆折叠)；

图3是本发明提供的鱼探仪标定装置的布局示意图；

图4是本发明提供的鱼探仪标定装置的工作示意图；

图5是本发明提供的标定球在工作过程中的移动轨迹的俯视图。

图中：

1、标定球；

2、连接线；3、吊杆；31、第一段；32、第二段；321、定滑轮；

41、步进电机；42、步进电机驱动器；

5、无线通信模块；6、可编程逻辑控制器；7、电源模块；

8、防护罩；9、伸缩杆；

10、控制模块；

100、船体。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本实施例提供一种鱼探仪标定装置，用于对设鱼探仪进行标定，鱼探仪中的换能器设于船体100底部，鱼探仪标定装置包括标定球1、控制模块10和三个与标定球1连接的收放组件，标定球1设于换能器的下方区域，收放组件包括连接线2、吊杆3和收放线驱动件，连接线2的第一端与标定球1连接，吊杆3的第一端与船体100连接，吊杆3的第二端伸出船体100外，吊杆3用于支撑连接线2，收放线驱动件的输出端与连接线2的第二端连接，用于收放连接线2，控制模块10与三个收放线驱动件通信连接。

具体而言，控制模块10同时控制三个收放组件中的收放线驱动件动作，以驱动标定球1移动，使其相对换能器的位置发生相应的变化，此时鱼探仪捕捉标定球1的位置以进行标定。相比于采用人工分别控制三个连接线2以控制标定球1位置的方法，本实施例提供的鱼探仪标定装置能够更加快捷、精准地调整标定球1的位置，提高了鱼探仪标定的效率和成功率，同时也节省了标定作业所需的人力。

可选地，收放线驱动件包括步进电机41和步进电机驱动器42，步进电机41的输出端与连接线2的第二端连接，步进电机驱动器42与步进电机41电连接，用于调整步进电机41的转动角度和速度。

可选地，步进电机41中设有刹车器，刹车器用于保持步进电机41中的转子转动角度不变。当标定球1需要保持在某一标定位置时，三个步进电机41中的刹车器均阻止步进电机41中的转子转动，各个连接线2均停止收放并维持放出长度不变，提高了标定的精准度。

可选地，收放线驱动件还包括可编程逻辑控制器6，可编程逻辑控制器6与步进电机驱动器42电连接，同时对三个收放组件的可编程逻辑控制器6进行编程，针对标定球1的运行轨迹编制一套自动的控制程序，只需要将其启程即可自动控制小球运动，通过对三台步进电机41的联合控制，达到提高精度控制和标定效率的目的。

可选地，收放组件还包括编码器，编码器设于步进电机41上，用于测量步进电机41的旋转圈数，通过计算可以得出连接线2收放的长度，据此操作者可以实时了解三根连接线2的长度和角度，掌握标定球1的实时位置。

优选地，在本实施例中，收放组件还包括无线通信模块5，无线通信模块5与收放线驱动件中的可编程逻辑控制器6电连接，无线通信模块5与控制模块10通信连接。具体而言，控制模块10搭载于具备无线通信功能的计算机上，控制模块10与无线通信模块5通过基于无线网络的局域网通信连接，控制模块10远程控制三台步进电机41的协同动作，步进电机41驱动端通过连接线2连接着标定球1，步进电机41通过正转和反转调整连接线2的长度，控制标定球1的位置。

可选地，收放组件还包括电源模块7，电源模块7与步进电机41、步进电机驱动器42、无线通信模块5和可编程逻辑控制器6均电连接，电源模块7可以采用蓄电池或干电池。

可选地，鱼探仪标定装置还包括防护罩8，步进电机41、步进电机驱动器42、无线通信模块5、可编程逻辑控制器6和电源模块7均设置于防护罩8内，防护罩8的作用主要在于防止外部的水进入其内打湿其中的各个电子器件，提高鱼探仪标定装置的可靠性。

可选地，三个收放组件在水平方向上绕鱼探仪均匀分布，使三根连接线2对标定球1的作用力在水平方向上均匀分布。

可选地，吊杆3的第一端与船体100铰接，吊杆3上还设有伸缩杆9，伸缩杆9的一端与船体100铰接，另一端与吊杆3铰接，伸缩杆9通过自身的伸缩运动，能够调节吊杆3的设置角度。

可选地，吊杆3包括第一段31和第二段32，第一段31与第二段32铰接，第一段31与第二段32能够折叠放置。进一步地，第一段31与第二段32之间还设有卡扣。当吊杆3处于打开状态时，卡扣将第一段31与第二段32锁紧，使第一段31与第二段32处于同一直线上；当需要折起吊杆3时，只需将卡扣松开即可。

可选地，吊杆3的第二端上设有定滑轮321，连接线2从定滑轮321上绕过后与标定球1连接。

可选地，吊杆3与船体100可拆卸连接，便于储存及运输。

可选地，连接线2为渔线，采用聚乙烯纤维或尼龙制成。

本实施例提供的鱼探仪标定装置的标定过程如下：

s1、首先将三个收放组件布置在船舷边，三根连接线2绑在标定球1上面，将标定球1下放到水下；

s2、打开鱼探仪，手动调整三个收放组件，控制标定球1移动至换能器下方，直到鱼探仪检测到小球，鱼探仪进入标定模式；

s3、手动调整三个收放组件，将标定球1移动到换能器中心位置，然后启动鱼探仪标定装置的自动标定模式，系统按照编制的程序控制收放组件收放连接线2，标定球1在如图5所示的q区域中移动；

s4、当鱼探仪显示有效点数达标后即标定成功，结束该换能器的标定工作，可以进行下一个换能器的标定。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。