一种金枪鱼跟踪浮标声学防盗装置

摘要

本发明公开了一种金枪鱼跟踪浮标声学防盗装置，所述跟踪浮标与用于金枪鱼围网捕捞的流木固定，所述跟踪浮标是卫星跟踪漂流浮标，所述跟踪浮标由卫星收发器、GPS、用于探测鱼群的回声测深仪、温度传感器、磁性开关、太阳能电池板和∕或蓄电池和坚固外壳组成，所述的声学防盗装置被置于所述跟踪浮标内，所述的声学防盗装置具有水听器，用于监听水下噪声，所述水听器的输出依次连接信号放大器、带通滤波器、A/D转换器和DSP微处理器，所述的DSP微处理器根据存储的常规船舶发动机水下噪声声音特征库和模式识别库对水下噪声进行特征提取和目标识别。

说明书

技术领域

本发明属于海洋渔业技术领域，特别涉及一种金枪鱼跟踪浮标声学防盗装 置。

背景技术

随着现代社会物质生活水平的日渐提高，人类对健康越来越重视，金枪鱼 作为一种营养、健康的水产食品备受青睐。不同水域、不同种类金枪鱼的捕捞 方式不尽相同，利用流木诱鱼围网捕捞是金枪鱼捕捞作业方式之一，原理是将 浮标与流木固定，浮标定时通过卫星向作业船或捕捞控制中心发送流木所在的 位置、渔情、UTC时间、温度、电量等相关信息，以便作业船或捕捞控制中心 确定是否值得进行捕捞作业。可见浮标是金枪鱼围网捕捞作业方式的关键设备， 由于目前国内外使用的浮标都没有有效的防盗装置，被盗与流失的情况时有发 生，结果不仅造成浮标设备经济损失，重要的是作业船或捕捞控制中心无法准 确了解浮标(流木)的具体位置信息，导致无法进行有效捕捞作业。因此如何 保证浮标的安全工作，是金枪鱼围网捕捞有效作业的前提，为了防止浮标被盗 与流失，必须运用一种行之有效的防盗技术装置，提高金枪鱼围网捕捞的准确 性和有效性。

发明内容

本发明的目的是提供一种金枪鱼跟踪浮标声学防盗装置，防止金枪鱼围网 捕捞中的跟踪浮标被偷盗。

本发明的技术方案是，一种金枪鱼跟踪浮标声学防盗装置，所述跟踪浮标 与用于金枪鱼围网捕捞的流木固定，

所述跟踪浮标是卫星跟踪漂流浮标，可作为拉格朗日浮标用于海洋表面动 力学，

所述跟踪浮标由卫星收发器、GPS、用于探测鱼群的回声测深仪、温度传 感器、磁性开关、太阳能电池板和∕或蓄电池和坚固外壳组成，

所述的声学防盗装置被置于所述跟踪浮标内，所述的声学防盗装置具有水 听器，用于监听水下噪声，

所述水听器的输出依次连接信号放大器、带通滤波器、A/D转换器和DSP 微处理器，所述的DSP微处理器根据存储的常规船舶发动机水下噪声声音特征 库和模式识别库对水下噪声进行特征提取和目标识别，一旦发现有不相关的船 只靠近跟踪浮标时，立刻通过浮标自身卫星通信功能及时向作业船或捕捞控制 中心发送报警信号，同时发出报警声。

所述的跟踪浮标被设置于由盆形壳体和弧形透明盖子形成的内部空间内， 所述壳体与所述透明盖子的固接处用O形密封圈进行水密处理，

壳体内底部中心处设置有换能器，壳体底部四周是底部木质支架，在底部木 质支架上设置可充电电池，控制线路板位于可充电电池的上方，上部木质支架 将透明盖子与壳体的空间隔开，

太阳能电池板与信号收发模块位于上部木质支架上方与透明盖子下方形成 的空间内，所述的太阳能电池板通过多个支柱固定于上部木质支架上，

所述声学防盗装置的电子器件和跟踪浮标的电子器件装设于所述的控制线 路板上。

所述的DSP微处理器对于从水听器获得的信号处理步骤如下：

A1,初始化噪声信号，

A2,从信号特征库中获取一个特征；

A3,从模式库中获取一个模式；

A4,根据信号库中获取的特征对噪声信号进行特征提取；

A5,根据模式库中获取的模式对提取的信号特征进行目标识别；

A6,如果发现有信号特征是相关的，则发送报警信号并结束此次噪声识别 判断，否则转执行步骤A3，遍历模式库直到模式库结束；

A7，转执行步骤A2，遍历特征库直到特征库结束。

本发明的金枪鱼跟踪浮标声学防盗装置拾音范围广、识别率高、报警及时。 该防盗装置可以识别距离浮标100米的渔业船舶汽柴油发动机或螺旋桨工作时 在水下产生的噪声，设备采用水听器技术、音频信号分析处理技术、特征提取 技术、数据库技术(声音特征库、模式识别库)、特征相关性处理技术、通信报 警技术等，一旦发现有不相关船只靠近浮标企图偷盗时，立刻通过浮标自身卫 星通信功能及时向作业船或捕捞控制中心发送报警信号，同时发出报警声，作 业船或捕捞控制中心可通过相关技术了解该类船只信息，通过相关海事组织或 直接沟通协商解决，最终达到渔情跟踪浮标防盗的作用。

附图说明

图1是本发明的声学防盗装置的原理框图。

图2是本发明装置的内部结构图。

图3是本发明中噪声信号处理流程图。

其中，1—浮标支撑；2—底部木质支架；3—支柱；4—O形密封圈；5— 太阳能电池板；6—透明盖子；7—信号收发模块；8—磁性开关钥匙；9—控制 线路板；10—可充电电池；11—壳体；12—水听器；13—换能器；14—上部木 质支架。

具体实施方式

如图1所示的金枪鱼跟踪浮标声学防盗装置，所述跟踪浮标与用于金枪鱼 围网捕捞的流木固定，所述跟踪浮标是卫星跟踪漂流浮标，可作为拉格朗日浮 标用于海洋表面动力学，所述跟踪浮标由卫星收发器、GPS、用于探测鱼群的 回声测深仪、温度传感器、磁性开关、太阳能电池板和∕或蓄电池和坚固外壳 组成，所述的声学防盗装置被置于所述跟踪浮标内，所述的声学防盗装置具有 水听器，用于监听水下噪声。所述水听器的输出依次连接信号放大器、带通滤 波器、A/D转换器和DSP微处理器，所述的DSP微处理器根据存储的常规船 舶发动机水下噪声声音特征库和模式识别库对水下噪声进行特征提取和目标识 别，一旦发现有不相关的船只靠近跟踪浮标时，立刻通过浮标自身卫星通信功 能及时向作业船或捕捞控制中心发送报警信号，同时发出报警声。

采用带通滤波器是由于常用渔业船舶柴油机与螺旋桨信号频率在 (300Hz～8500Hz)之间，因此带通滤波器的带通范围设计为300Hz～8500Hz， 带通滤波器滤去范围外信号。

DSP微处理器用于读取A/D转换后的数字信号、特征库等数据，通过软件 相关提取信号特征，再通过模式识别，确定是否需要发送与报警见流程图3。 供电电源用于浮标工作时，晴好天利用太阳能对浮标供电并对浮标内蓄电池充 电，阴雨天由蓄电池对浮标供电；非工作时可用市电对浮标实现快速充电。

如图2所示，跟踪浮标被设置于由盆形壳体和弧形透明盖子形成的内部空 间内，所述壳体与所述透明盖子的固接处用O形密封圈进行水密处理，壳体内 底部中心处设置有换能器，壳体底部四周是底部木质支架，在底部木质支架上 设置可充电电池，控制线路板位于可充电电池的上方，上部木质支架将透明盖 子与壳体的空间隔开，太阳能电池板与信号收发模块位于上部木质支架上方与 透明盖子下方形成的空间内，所述的太阳能电池板通过多个支柱固定于上部木 质支架上，所述声学防盗装置的电子器件和跟踪浮标的电子器件装设于所述的 控制线路板上。

如图3所示，DSP微处理器对于从水听器获得的信号处理步骤如下：

A1,初始化噪声信号，

A2,从信号特征库中获取一个特征；

A3,从模式库中获取一个模式；

A4,根据信号库中获取的特征对噪声信号进行特征提取；

A5,根据模式库中获取的模式对提取的信号特征进行目标识别；

A6,如果发现有信号特征是相关的，则发送报警信号并结束此次噪声识别 判断，否则转执行步骤A3，遍历模式库直到模式库结束；

A7，转执行步骤A2，遍历特征库直到特征库结束。