一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台，包括固定平台、浮台、监控平台，固定平台和浮台通过连接杆相连，监控平台位于浮台下方，固定平台上安装控制单元；所述的控制单元包括四组，第一-第三组控制单元成三角布置，第四组控制单元位于三角的中间位置，第一-第三组控制单元的绳索连接监控平台，第四组控制单元的绳索连接摄像头，摄像头位于监控平台中部，浮台下平面安装有隧道式推进器，固定平台的上方安装有防水盖。本发明既能按照指令在固定区域内进行监测，又能灵活移动，满足不同条件下的监测要求，减低生产和维修成本，提高监控装置的可替换性和可靠性。
【专利说明】一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及的是一种水下监控装置。
【背景技术】
[0002]目前海上深水网箱养殖正在快速发展，但发展过程中也遇到了不少问题。关长涛在《多视角深水网箱水下监视器的研制》([J]《渔业现代化》；2008 ;35 (I) ； 10-14) 一文中提出了海上网箱养殖主要需要解决如下问题:鱼群监控，包括鱼群大小、种类、鱼的尺寸、生活情况、死鱼数量，水质监控，包括鱼群水质情况、病菌含量、温度高低、疫苗浓度等，网箱监控，包括主要是网箱破损监控。且越是大型网箱采用人工监控的难度越大。用于海上深水网箱的养殖监控平台主要是有两种:一种是固定式监控平台，一种为浮动式监控平台，其中固定式监控平台是在网箱的底部、侧面安装声呐、摄像头以及水质传感器来，将采集到的视频数据、水质、声呐数据通过于他们相连的数据线传送到网箱养殖站点上的监控室，通过监控室中的电脑对数据的处理和显示实现对网箱中的鱼群活动情况和水质情况的监控。浮动式监控平台是以浮筒、浮箱等作为设备安装的载体，在浮台上安装电机、绞盘、无线通信设备等，在浮台下方通过支架或者钢缆连接各种监控设备如摄像头、声呐、水质监测传感器等，在指定区域采集相关数据后通过线缆或者无线通设备将数据传送到监控室的电脑，进行处理显示后提供给监控者。
[0003]文章中所提出监控平台仅采用光学设备在水下进行监测，只能满足深度较浅、水质较好的水域的监测。对于水深较深，水质浑浊的水域需要采用声呐等声学设备辅助监测。作者所设计的监控平台无机械驱动，采用系缚的方式固定在网箱框架上，移动平台时需人工松动、收紧绳索，导致浮台监控只在垂直空间中可以进行不同位置的观察和测试，在水平空间中移动较为困难，使得监控区域面积缩小。为获得更多监视面积，这就需要多个探头立体式安装布置，在一定程度上增加了成本。而且文章指出，在流速较大时，由于网箱的漂移，以及水质浑浊时，难以获得较好的监测效果，必须通过移动监控平台到指定观测区域来解决此问题。而无机械驱动，采用系缚方式固定的监控平台很难完成此任务。
[0004]本发明的主要目的是在于克服现有技术存在的上述缺点，提供一种能够动力定位的水下监控系统浮台，其不仅能够增加水下监控的监控区域，解决现有水下装置高成本和性能不稳定问题，而且简化了结构设计，降低生产及维修成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供不仅能够增加水下监控的监控区域，而且解决现有水下装置高成本和性能不稳定问题的一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
[0007]本发明一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台，其特征是:包括固定平台、浮台、监控平台，固定平台和浮台通过连接杆相连，监控平台位于浮台下方，固定平台上安装控制单元；控制单元包括电机、电机架、绞盘支架、齿轮、绞盘、排线器、绳缆，电机架、绞盘支架、排线器固定在固定平台上，电机安装在电机架上，绞盘轴穿过齿轮和绞盘，绞盘轴的一端安装在绞盘支架上，绞盘轴的另一端与排线器相连，电机的输出端与齿轮啮合，绳索一端缠绕在绞盘上，另一端穿过浮台至浮台的下方；所述的控制单元包括四组，第一-第三组控制单元成三角布置，第四组控制单元位于三角的中间位置，第一-第三组控制单元的绳索连接监控平台，第四组控制单元的绳索连接摄像头，摄像头位于监控平台中部，浮台下平面安装有隧道式推进器，固定平台的上方安装有防水盖。
[0008]本发明还可以包括:
[0009]1、固定平台采用圆角等边三角形，浮台中放置有平衡重量块，隧道式推进器包括3个，3个隧道式推进器4成互成120°顺时针布置。
[0010]本发明的优势在于:本发明解决了监控平台无机械驱动、需系缚固定而又需要经常移动以获得最佳监测效果的矛盾，克服监测设备单一，在水质浑浊、光线较差时，无法进行光学监测的缺点，不仅能够改变固定式监控平台的监控区域小，还能够改善现有浮动式监控平台受海洋环境的影响问题，既能按照指令在固定区域内进行监测，又能灵活移动，满足不同条件下的监测要求，减低生产和维修成本，提高监控装置的可替换性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的浮台装置俯视图；
[0012]图2为本发明浮台装置主视图；
[0013]图3为本发明浮台装置内部主视图；
[0014]图4为本发明浮台装置内部俯视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0016]结合图1?4，监控平台系统主要由浮台和监控平台两部分组成，浮台是位于水上，是水上设备的安装平台，主要包含以下几个部分电缆1，监控平台上防水盖2，连接杆3，隧道式推进器4，下监控平台6，绞盘9，电源线10，电机11，齿轮12，绞盘轴13，固定平台14，电机架15，水上电子舱16，绞盘支架17，排线器18。监控平台8是水下摄像头的安装平台，主要包含摄像头7，监控平台8组成。防水盖2通过螺栓与固定平台14相连，防止液体溅入。带有螺纹的连接杆3通过固定平台14和浮台6上的螺纹孔，将二者联接起来。绞盘9和齿轮12由绞盘轴13承载，固定于绞盘支架17上。电机11安放于电机架15中，电机架15和绞盘支架17用螺栓固定在固定平台14上。推进器4通过螺栓联接固定在浮台6底部。监控平台8通过钢缆5系于浮台6下部，将水下摄像机7放置于平台中部，并将电缆连接于水上电子舱16中。
[0017]首先本浮体结构采用圆角等边三角形，能够减小浮台在波浪作用下倾覆的几率，提高浮台稳定性，在浮台6中放置有平衡重量，使浮台在工作状态时重心位于水平面之下，保证水线接触面在连接杆3中间，减小波浪对浮台的影响。监控平台8也具有一定的重量，保证钢缆在水中处于拉直状态。
[0018]浮台的监控平台2上防水盖是放置在固定浮台14之上防止波浪和水流溅到结构内部中，在监控平台8上防水盖2上方有一个孔，通过这个孔可以将电缆1连接到岸上的工作站上，将从水下采集到视频信号、传感器数据传输到工作站的电脑中进行保存。
[0019]在监控平台8上防水盖2中和固定平台14上放置有绞盘9、电机11、齿轮12、排线器18等主要设备，位于三角浮台的角上的绞盘和电机的主要作用是通过收放钢缆5，改变监控平台8在水下的深度，方便采集不同水位的参数，观察不同水层中的鱼类活动情况或者不同区域的工作情况。
[0020]中部的绞盘和电机是在收放钢缆时，同时收放电缆，从而方便水下设备将水底采集到的数据传送岸上。位于中部的水上电子舱16主要是放置电机控制器等设备，其主要功能是接受来自岸上操控室的控制命令，控制绞盘电机和4隧道式推进器。
[0021]在浮台底部放置有隧道式推进器4，在浮台水上电子舱16中放置有无线信号发射器，每个一定时间向岸上或者船上发送的信号，通过岸上或者船上的两个或者更多的接受器接受到的信息算出浮台在网箱或者海中的位置，当算出的位置和预先设定的位置有偏差时，发送指令通过电缆I传送水下电子舱，从而控制隧道式推进器4转动，将浮台推进到预先设定的位置。
[0022]隧道式推进器4在下浮台上成互成120°顺时针布置，在控制器的作用下能够实现水平移动和旋转。
[0023]具体实施过程:
[0024]首先通过起吊器将浮台放置到需要监控的水域，然后岸上信号通过电缆I将控制信号传送到水上电子舱16，控制电机11带动绞盘9转动将监控平台下方到需要观察的区域，最后将采集到的水下视频数据和其他数据通过电缆传送到岸上操控站；
[0025]当浮台在水上由于波浪载荷和风载荷发生漂移时，通过岸上的无线信号检测出偏移的位置，自动控制隧道式推进器4工作使浮台回到预设的位置；
[0026]当需要更换区域观察时，浮台首先自动控制电机11和绞盘9工作，收拢钢缆1，将监控平台8从水下拉伸到起始位置，通过无线信号检测算出监控区域与现有区域的位置差值，自动控制隧道式推进器4工作使浮台回到预设的位置。
[0027]综上所述:本发明能够承受一定的波浪载荷而不倾覆，能够通过无线发射器确定浮台在水中的位置，算出与实际位置的偏差，并通过水下推进器的推力作用保证浮台实现动力定位。通过钢缆的上下运动可以观察到水下不同位置的情况。本发明能够通过浮台上的推进器作用，实现监控的区域变化。
【权利要求】
1.一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台，其特征是:包括固定平台、浮台、监控平台，固定平台和浮台通过连接杆相连，监控平台位于浮台下方，固定平台上安装控制单元；控制单元包括电机、电机架、绞盘支架、齿轮、绞盘、排线器、绳缆，电机架、绞盘支架、排线器固定在固定平台上，电机安装在电机架上，绞盘轴穿过齿轮和绞盘，绞盘轴的一端安装在绞盘支架上，绞盘轴的另一端与排线器相连，电机的输出端与齿轮啮合，绳索一端缠绕在绞盘上，另一端穿过浮台至浮台的下方；所述的控制单元包括四组，第一-第三组控制单元成三角布置，第四组控制单元位于三角的中间位置，第一-第三组控制单元的绳索连接监控平台，第四组控制单元的绳索连接摄像头，摄像头位于监控平台中部，浮台下平面安装有隧道式推进器，固定平台的上方安装有防水盖。
2.根据权利要求1所述的一种可动力定位的海洋养殖水下监控平台，其特征是:固定平台采用圆角等边三角形，浮台中放置有平衡重量块，隧道式推进器包括3个，3个隧道式推进器4成互成120°顺时针布置。
【文档编号】G05B19/048GK104331088SQ201410566638
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】陈东良, 谢超, 蔡玉龙 申请人:哈尔滨工程大学