一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统主要包括两部分：水上部分和水下部分；水上部分包括LOPC控制端、拖网控制端、甲板控制端、第一千兆交换机、第一光纤收发器和甲板电源；所述的水下部分包括第一Victor电源模块、第二Victor电源模块、水下灯、第一继电器、高度计、其他传感器、处理器、第二继电器、千兆以太网摄像头、倾角检测模块、水下控制主板、三串口转以太网模块、第二千兆交换机、第二光纤收发器、LOPC主机、供电仓、拖网主机、干电池仓；本实用新型专利技术能够进一步扩大海洋浮游生物探测的范围，能够实时地从上位机反馈水下采集的浮游生物数据以及其他数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及以探测和捕获海洋浮游生物为主要功能的在线型生物拖网系统，是一种用于海洋浮游生物探测与考察的数据采集与远程控制设备。
技术介绍
地球表面约71％的面积为海洋覆盖，海洋巨大的面积孕育了丰富的自然资源。在陆地资源日益紧缺的今天，越来越多的国家已将目光投向海洋。而渔业资源作为人类开发时间最早的海洋资源，为人们的生活提供了大量的食物及营养，成为了人类长期赖以生存和发展的重要基础之一。海洋以其丰富的资源、广阔的空间以及对地球环境和气候的巨大调节作用，成为全球生命支持系统的一个重要组成部分，是人类社会可持续发展的宝贵财富。在世界人口数量剧增、陆地资源锐减、环境污染日益严重的今天，进军海洋、开发海洋已成为世界海洋
的一大主题。发展海洋科技，尤其是海洋高新技术已成为世界新技术革命的重要内容。在浮游动物的100多年研究历史中，浮游生物野外现场调查手段在不断地发展和完善。20世纪40年代，浮游生物连续采样记录仪(CPR)得到应用；70年代出现了MOCNESS、BIONESS的分层采样技术；1980年以后，随着海洋观测和研究技术的发展，出现了浮游生物可视记录仪(VPR)、光学浮游生物计数器(OPC)、声波扫描观测技术、遥控深潜器(ROV)等一系列技术；新世纪以来涌现了激光浮游生物计数仪(LOPC)、水下图像剖面仪(UVP)、浮游动物图像扫描仪(Zooscan)等，这些仪器的投入使用有效地促进了浮游动物研究的发展。拖网是利用船舶的运动，拖曳渔具在海底或海水中前进，迫使渔具经过水域中的鱼虾蟹等捕捞对象进入网囊，达到捕捞的目的。专利技术内容本技术针对现有技术的不足，提供一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统，以满足对大范围海洋浮游生物探测的需求。本技术所述的一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统主要包括两部分：水上部分和水下部分。所述的水上部分包括水上部分包括LOPC控制端、拖网控制端、甲板控制端、第一千兆交换机、第一光纤收发器和甲板电源；LOPC控制端、拖网控制端、甲板控制端与第一千兆交换机连接，第一千兆交换机通过以太网与第一光纤收发器连接；甲板电源用于为水下部分提供能源供给；所述的水下部分包括第一Victor电源模块、第二Victor电源模块、水下灯、第一继电器、高度计、传感器、处理器、第二继电器、千兆以太网摄像头、倾角检测模块、水下控制主板、三串口转以太网模块、第二千兆交换机、第二光纤收发器、LOPC主机、拖网主机、供电仓、干电池仓；第一Victor电源模块将甲板电压转换为低电压给水下灯，第二Victor电源模块将甲板电压转换为低电压给水下控制主板的电源处理单元供电，水下控制主板的电源处理单元给第一继电器、高度计，传感器、处理器、第二千兆交换机、第二光纤收发器、第二继电器、千兆以太网摄像头、倾角检测模块、水下控制主板供电，千兆以太网摄像头的信号输出端接第二千兆交换机，控制主板、LOPC主机和拖网主机通过三串口转以太网模块与第二千兆交换机连接，第二千兆交换机通过网线与第二光纤收发器连接，高度计和传感器的信号输出端与控制主板上的处理器连接，处理器通过第一继电器控制第一Victor电源模块，从而开断水下灯；处理器通过第二继电器控制千兆以太网摄像头的供电开端；倾角检测模块的信号输出端与处理器连接，供电仓给LOPC主机供电，干电池仓给拖网主机供电，第一光纤收发器与第二光纤收发器通过光缆连接。本技术的工作流程如下：水下的LOPC主机和拖网主机以及水下控制仓的控制主板把水下的数据通过三串口转以太网模块传给第二千兆交换机，第二千兆交换机经由第二光纤收发器，然后通过光缆连接水上甲板通信机部分的第一光纤收发器，再经甲板第一千兆交换机最终传输到相应的PC控制端，数据在相应的上位机上显示。反之，PC控制端的控制信号通过反向路径传递到水下部分。本技术的有益效果：本技术能够进一步扩大海洋浮游生物探测的范围，能够实时地从上位机反馈水下采集的浮游生物数据以及其他数据。附图说明图1是本技术设计的水上部分结构图；图2是本技术设计的水下部分结构图；图3是水上部分和水下部分连接方式图。具体实施方式本技术一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统主要包括两部分：水上部分和水下部分。如图1所示，所述的水上部分主要由以下部分组成：LOPC控制端1，拖网控制端2，甲板控制端3，第一千兆交换机4，第一光纤收发器5，甲板电源6；LOPC控制端1、拖网控制端2和甲板控制端3与第一千兆交换机4连接，第一千兆交换机4通过以太网与第一光纤收发器5连接；甲板电源6用于为水下部分的第一Victor电源模块7，第二Victor电源模块8提供能源供给；如图2所示，所述的水下部分主要由以下部分组成：第一Victor电源模块7，第二Victor电源模块8，水下灯9，第一继电器10，高度计11，其他传感器12，处理器13，第二继电器14，千兆以太网摄像头15，倾角检测模块16，水下控制主板17，三串口转以太网模块18，第二千兆交换机19，第二光纤收发器20，LOPC主机21，供电仓22，拖网主机23，干电池仓24；第一Victor电源模块8将300V电压转换为24VDC给水下灯9，第二Victor电源模块7将300V电压转换为24VDC给水下控制主板17的电源处理单元供电，水下控制主板17的电源处理单元给第一继电器10、高度计11，其他传感器12、处理器13、第二千兆交换机19、光纤收发器20、第二继电器14、千兆以太网摄像头15、倾角检测模块16、水下控制主板17供电，千兆以太网摄像头15的信号输出端接第二千兆交换机19，控制主板17、LOPC主机21和拖网主机23通过三串口转以太网模块18与第二千兆交换机19连接，第二千兆交换机19通过网线与第二光纤收发器20连接，高度计11和其他传感器12的信号输出端与控制主板17上的处理器13连接，处理器13通过第一继电器10控制第一Victor电源模块7，从而开断水下灯9；处理器通过第二继电器14控制千兆以太网摄像头15的供电开断；倾角检测模块16的信号输出端与处理器13连接，48V供电仓22给LOPC主机21供电，干电池仓24给拖网主机23供电，如图3所示，第一光纤收发器5与第二光纤收发器20通过光缆连接，通过倾角检测模块16进行倾角、角速度、加速度等检测。所述的第一Victor电源模块7和第二Victor电源模块8采用的是Victor公司的V300C24E150，该模块的作用是将300V直流电源转成24V直流电源。所述的处理器13使用意法半导体公司的STM32F103C8T6芯片作为处理器，它为48脚的LQFP封装，具有7个定时器，3个USART接口。控制主板采用+3.3V供电，128K字节的闪存存储器，最高工作频率可以到达72MHz，还具有1.25DMIPS/MHz的高速处理能力，完全可以满足本系统对实时性的要求，因此非常适合作为水下控制仓控制主板的主控处理器。所述的第一继本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统，其特征在于：该系统包括两部分：水上部分和水下部分；所述的水上部分包括水上部分包括LOPC控制端、拖网控制端、甲板控制端、第一千兆交换机、第一光纤收发器和甲板电源；LOPC控制端、拖网控制端和甲板控制端与第一千兆交换机连接，第一千兆交换机通过以太网与第一光纤收发器连接；甲板电源用于为水下部分提供能源供给；所述的水下部分包括第一Victor电源模块、第二Victor电源模块、水下灯、第一继电器、高度计、传感器、处理器、第二继电器、千兆以太网摄像头、倾角检测模块、水下控制主板、三串口转以太网模块、第二千兆交换机、第二光纤收发器、LOPC主机、供电仓、拖网主机、干电池仓；第一Victor电源模块将甲板电压转换为低电压给水下灯，第二Victor电源模块将甲板电压转换为低电压给水下控制主板的电源处理单元供电，水下控制主板的电源处理单元给第一继电器、高度计，传感器、处理器、第二千兆交换机、第二光纤收发器、第二继电器、千兆以太网摄像头、倾角检测模块、水下控制主板供电，千兆以太网摄像头的信号输出端接第二千兆交换机，控制主板、LOPC主机和拖网主机通过三串口转以太网模块与第二千兆交换机连接，第二千兆交换机通过网线与第二光纤收发器连接，高度计和传感器的信号输出端与控制主板上的处理器连接，处理器通过第一继电器控制第一Victor电源模块，从而开断水下灯；处理器通过第二继电器控制千兆以太网摄像头的供电开端；倾角检测模块的信号输出端与处理器连接，供电仓给LOPC主机供电，干电池仓给拖网主机供电，第一光纤收发器与第二光纤收发器通过光缆连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有浮游生物粒径计数功能的在线型生物拖网系统，其特征在于：
该系统包括两部分：水上部分和水下部分；
所述的水上部分包括水上部分包括LOPC控制端、拖网控制端、甲板控制
端、第一千兆交换机、第一光纤收发器和甲板电源；LOPC控制端、拖网控制
端和甲板控制端与第一千兆交换机连接，第一千兆交换机通过以太网与第一
光纤收发器连接；甲板电源用于为水下部分提供能源供给；
所述的水下部分包括第一Victor电源模块、第二Victor电源模块、水
下灯、第一继电器、高度计、传感器、处理器、第二继电器、千兆以太网摄
像头、倾角检测模块、水下控制主板、三串口转以太网模块、第二千兆交换
机、第二光纤收发器、LOPC主机、供电仓、拖网主机、干电池仓；
第一Victor电源模块将甲板电压转换为低电压给水下灯，第二Victor

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文郁，周展业，温端强，潘永杰，沈蝶聪，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33