一种水下电子围栏监控预警系统的制作方法

本发明涉及一种水下监控预警系统，具体而言，涉及一种水下电子围栏监控预警系统。

背景技术：

众所周知，由于海参具有丰富的营养价值，其日益受到大众的喜爱，尤其成为中老年人的营养补品。纯天然野生海参的产量已无法满足广大人民群众的需求，进而催生出一些以近海人工养殖的产业，同样由于海参具有的高经济价值，总会有人想办法进行偷捕，对养殖户造成较大的经济损失。比如，会有人以夜晚潜泳或者借助水下潜航器的方式，在夜晚到人工养殖区域进行偷捕海参。

为了应对偷捕行为，养殖户会在海参快进入生长成熟期时，通过定期检查养殖围栏来确认是否发生偷捕情况，或者增加夜晚的巡查力度，来警告偷捕分子放弃行动。尽管如此，仍不能从根本上制止偷捕的发生，同时还增加养殖户的养殖成本和劳动强度。因此对于近海养殖业主来说，迫切需要一套既能帮助养殖户及时发现水下的入侵和偷捕，又不会增加养殖户的额外劳动强度的，能够自动识别水下信号并进行定位的监控预警系统。

技术实现要素：

本发明就是要解决现有近海养殖业主无法及时有效发现、制止偷捕行为的技术问题，提供一种既不会增加养殖户劳动强度又能及时有效监控水下状况的水下电子围栏监控预警系统。

本发明的技术方案是，包括浮标悬浮总成、压电传感器、震动传感器、水底震动传感器基座和多芯电缆，浮标悬浮总成与多芯电缆的顶端连接，多芯电缆的底端与水底震动传感器基座连接；震动传感器与水底震动传感器基座连接，压电传感器与多芯电缆连接。

优选地，水下电子围栏监控预警系统还包括上位机，震动传感器的信号输出端与上位机之间建立通信连接，压电传感器的信号输出端与上位机之间建立通信连接。

优选地，震动传感器的信号输出端通过传输电缆与上位机进行通信连接，压电传感器的信号输出端依次通过多芯电缆、传输电缆与上位机进行通信连接。

优选地，浮标悬浮总成内连接有模数转换模块和无线传输模块，模数转换模块的输出端与无线传输模块的输入端连接，震动传感器的信号输出端通过多芯电缆与模数转换模块连接，压电传感器通过多芯电缆与模数转换模块连接；无线传输模块与上位机之间建立无线通信连接。

优选地，无线传输模块的输出端连接有软线式天线。

优选地，水底震动传感器基座与浮标悬浮总成之间连接有绳子。

优选地，浮标悬浮总成连接有定位浮漂。

优选地，浮标悬浮总成内连接有电子定位装置。

优选地，压电传感器包括水下全向接收压电传感器和水下方向性接收压电传感器；水下全向接收压电传感器与多芯电缆连接，水下方向性接收压电传感器与多芯电缆连接。

本发明的有益效果是，能够随时自动识别水下信号并进行准确定位，通过岸边或船载上位机的可视化界面进行准确定位并预估水下物体的体积和速度，进而提醒养殖户做出相应判断和决策。

附图说明

图1是有线传输模式下的水下电子围栏监控预警系统；

图2是无线传输模式下的水下电子围栏监控预警系统。

图中符号说明：

1.定位浮漂，2.电子定位装置，3.浮标悬浮总成，4.多芯电缆，5.登山绳，6.水下方向性接收压电传感器，7.水下全向接收压电传感器，8.震动传感器，9.水底震动传感器基座，10.传输电缆，11.水底地层，12.上位机，13.水面，14.软线式天线，15.无线信号接收装置。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，水下电子围栏监控预警系统包括浮标悬浮总成3、定位浮漂1、水下方向性接收压电传感器6、水下全向接收压电传感器7、震动传感器8、水底震动传感器基座9、上位机12，浮标悬浮总成3内连接有电子定位装置2。

震动传感器8固定密封在水底震动传感器基座9内，通过人工方式将水底震动传感器基座9平稳放置在水底地层11上。震动传感器8的信号输出端通过传输电缆10与岸边的上位机12连接。上位机12也可以安装在水面的船舶上。

水下全向接收压电传感器7与多芯电缆4中的导线连接，水下方向性接收压电传感器6与多芯电缆4中的导线连接。在多芯电缆4的顶端连接一个浮标悬浮总成3，浮标悬浮总成3的外壳内安装电子定位装置2。多芯电缆4的底端固定安装在水底震动传感器基座9上。多芯电缆4的导线底端与传输电缆10连接，水下全向接收压电传感器7的输出信号依次通过多芯电缆4、传输电缆10传输到上位机12；水下方向性接收压电传感器6的输出信号依次通过多芯电缆4、传输电缆10传输到上位机12。水下方向性接收压电传感器6、水下全向接收压电传感器7和震动传感器8构成信号采集链，震动传感器8能够采集到水底地层11的微小震动信号，水下方向性接收压电传感器6、水下全向接收压电传感器7能够采集水中四面八方传来的水压信号。

上述信号采集链的个数可以根据实际情况设置，可以是两条、三条、四条或更多条。多条信号采集链可以呈矩形分布或星形分布。

水下全向接收压电传感器7可以是管式压电陶瓷传感器，可对水中信号进行全向性接收。水下方向性接收压电传感器6可以是基片式压电陶瓷传感器，所采集到的水中信号具有方向性。

上位机12上连接的定位信号接收装置接收电子定位装置2发送的位置信号，岸边或船载上的上位机12的可视化界面会显示信号采集链的准确位置。当偷捕者进入水中进行偷捕时，水底地层11就会产生震动，水中的压力发生变化，水下方向性接收压电传感器6、水下全向接收压电传感器7和震动传感器8就会发出信号给上位机12，上位机12对这些信号进行处理并在可视化界面显示出相应信号，进而提醒养殖户做出相应判断和决策。此外，也可以通过与上位机连接的声光报警装置发出报警信号。

登山绳5的一端固定在水底震动传感器基座9上，另一端的卡扣固定连接在浮标悬浮总成3的外壳上，浮标悬浮总成3下沉并淹没到水中，此时多芯电缆4处于松弛状态，水面13上水浪噪声不会通过多芯电缆4或登山绳5传导到水底的水底震动传感器基座上。浮标悬浮总成3下沉到水中的深度由登山绳5的长度决定。当登山绳5的卡扣打开时，浮标悬浮总成3可以上浮到水面13，便于操作者对电子定位装置2进行电池更换或器件维修，此时多芯电缆4处于张紧状态。

浮标悬浮总成3的外壳通过绳子连接一个定位浮漂1，当浮标悬浮总成3沉于水中时，定位浮漂1会以浮标悬浮总成3为中心、在水面13上漂浮。操作者可以通过定位浮漂1来确定浮标悬浮总成3在水中的位置。

如图2所示，当采用无线传输模式时，不使用传输电缆10传输信号。在浮标悬浮总成3内安装模数转换模块和无线传输模块，模数转换模块的输出端与无线传输模块的输入端连接，无线传输模块的输出端连接有软线式天线14；定位浮漂1不在使用绳子连接，而是与软线式天线14连接。震动传感器8的信号输出端通过多芯电缆4中的导线与模数转换模块连接，水下全向接收压电传感器7通过多芯电缆4中的导线与模数转换模块连接，水下方向性接收压电传感器6通过多芯电缆4中的导线与模数转换模块连接。

震动传感器8、水下方向性接收压电传感器6和水下全向接收压电传感器7的模拟量信号会先通过多芯电缆4被传输到浮标悬浮总成3内部的模数转换模块，处理成数字信号，然后数字信号通过无线传输模块经软线式天线14发送给岸边的上位机12中的无线信号接收装置15。

当登山绳5的卡扣打开时，浮标悬浮总成3可以上浮到水面13，便于操作者对模数转换模块和无线传输模块进行电池更换或器件维修，此时多芯电缆4处于张紧状态。

以上所述仅对发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。