自适应声波诱驱鱼两用潜航器制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应声波诱驱鱼两用潜航器；潜航器分为前部、中部、与后部；前部内设置舵机，舵机连接吸水舵，通过改变潜航器的舵角转变潜航器的航向；后部内设置电机A，电机A通过联轴器和套筒连接位于潜航器尾部的螺旋桨，前部与中部及中部与后部都设计有隔板，并将前部与后部的连接处设计为螺纹形式；在潜航器的中部自上而下设置有信号发射控制系统、电池、水舱、齿轮以及电机B；本发明专利技术将声波发射装置与潜航器相结合，采用自主/遥控的方式使声源随鱼群的游动而航行，且能随时根据诱驱效果改变频率大小，达到最优效果。本发明专利技术无需人工或自动化系统进行实时严密控制，降低了诱鱼、集鱼的操作难度，是一种保护鱼类生态的方法。

Adaptive acoustic induced flooding dual-purpose underwater fish

The invention discloses an adaptive acoustic wave induced flooding dual-purpose submerged underwater fish; divided into front, middle and rear, arranged in front; steering gear, steering gear connecting water rudder, underwater underwater vehicles change by changing the rudder angle direction; the rear set motor A, A motor through the coupling and the sleeve is connected with the propeller snorkeling is the tail of the front part and the middle part and the middle and rear baffle are designed, and the front and the rear of the connection design for thread form; in the middle of underwater vehicles is provided with a top-down signal emission control system, battery, water tank, gear and motor B; the acoustic emission device and the combination of underwater vehicles the independent / remote control mode, the sound source and navigation with fish swimming in the water, and can at any time according to the induced flooding frequency change size, to achieve the optimal effect. The invention does not need manual or automatic system to carry out real-time and close control, thereby reducing the difficulty of luring fish and collecting fish, and is a method for protecting fish ecology.

【技术实现步骤摘要】
自适应声波诱驱鱼两用潜航器
本专利技术涉及一种潜航器，具体讲是一种自适应声波诱驱鱼两用潜航器。
技术介绍
目前我国水资源的治理和开发进入了新的阶段，在我国的大江大河上修建了越来越多的隔流建筑物，改变了河流固有的自然特性，对闸坝上下游的水环境与水生态环境条件、鱼类栖息地环境因素（如水位、流量、水温等）产生比较大的影响，可能会直接导致某些溯河洄游鱼类种群的灭绝。在日益强调人和自然和谐相处的时代，鱼道作为一种保护生物资源的工程措施，越来越多得被纳入到各国的水库及闸坝工程中之后，针对鱼道的相关科学研究也逐渐活跃起来。鱼道的发展已逐渐成熟，根据鱼类行为学针对不同的过鱼对象设计产生了各种鱼道。如何使洄游鱼类能准确找到鱼道入口，避免在大坝下来回徘徊，同时阻拦鱼类进入泄洪口、水轮机进水口，做到在尽可能减少在洄游季节人工集鱼及减少能耗的情况下，提高过鱼效率是值得人们研究从而改善的问题。水生生物保护是水利水电工程建设项目中需要考虑的重要问题，为了保护天然渔业资源、保障水生生态系统的连续性和多样性，亟需使鱼能够找到鱼道入口，提高鱼道的使用效率。近年来，多数水工建筑物结构设计拦鱼堰、拦鱼网、光感以及电栅等设施。但是，拦鱼堰隔断河道，形成船只航行的阻碍，只能局限应用于无航运要求的山溪支流上；拦鱼网只能在水流平稳、断面平整、狭窄的河流上设置，并且大多影响通航与排污；电栅拦鱼设备工程投资大，安装环境受限制，电栅的电场阈值选择困难，有效作用范围小等系列问题。在水库及水工建筑物导鱼另辟途径有现实意义。然而将声学应用于水库溢洪诱鱼、导鱼，设备费用、安装费用低廉，现场施工方便，使用安全、可靠，不影响水库、湖泊通航。而且声波在水中传播距离远，因此声波拦鱼的有效作用范围大。鱼道对于恢复鱼类及其他水生物种在河流的自由通行及繁衍生息具有重要意义，因而在流域水电开发及水利枢纽工程中被广泛应用。提高鱼道的使用效率是发挥鱼道作用的主要影响因素。鱼类行为学是一门古老而又年轻的科学,其与捕渔业的关系及其重要性已逐渐被人们所重视。鱼类对声音的反应是鱼类行为学的重要组成部分，1918Park-er调查了鱼类听觉的反应。声诱诱鱼就是利用鱼类对声音产生趋集反应行动设计制造的声音诱鱼器,向鱼群播放相应的模拟声音,加以诱集、引导鱼群进入预定的区域而达到保护鱼类、捕捞目的的方法。声波诱鱼现有应用：1、生物声学装置：全苏池塘研究所研制了一种装置—生物声学装置,这种生物学装置适用于整个生长期,这样不仅可以控制索饵强度,还可以加速秋季起捕过程,即利用鱼对索饵声的反应,将鱼诱集到捕鱼区后再捕捞。2、海洋牧场控制法：日本大规模发展人工鱼礁中,也进行音响驯化系统的试验,主要通过控制鱼类行动以改造沿岸渔场,更有效地利用鱼类资源,诱集鱼类,最终实现海洋牧场。新技术(主要包括声、光、电)开始直接应用于社会应用中,它标志了人类在经济社会发展与鱼类共处中，进入了一个可以按照人类意愿控制鱼类行动的新阶段。在我国声波诱驱鱼技术研究的起步较晚,还必须做大量的有关这方面的研究工作,在与国外现代化的研究手段接轨的同时,还必须大力推广在生产实践中的应用。当前在各类水下机器人研究中，潜航器是一个热点，其涉及的关键技术包括能源技术、导航技术和实时通信技术。因此，许多研究机构都在开展上述关键技术的研究工作，以期获得突破性的进展。声波与潜航器的结合国内外并没有较为成熟并且应用广泛的产品，两者的效益没能得到最大程度的发挥。声波潜航器这一创新点能够为我国声波诱鱼技术应用于社会生产中贡献出一份力量。目前，多数诱导或驱赶鱼类设施具有许多缺点。诱导方面如诱饵，诱饵在水中扩散慢、易变淡甚至易变质，需要及时补充，且引诱范围小，制作复杂，只能一次使用不能回收制作和使用成本较高。再如光诱，光在水中传播虽然快，但受透光度影响大，光波衰减严重，传播距离短范围小，为了发出较强的光线所耗费的能源较大，且只能在夜间使用，不但制作和使用成本较高，适用的时间范围也小，引诱种类也少。驱赶方面，有用刺激性药物的，既不方便使用，也对环境造成污染。以上这些方法，具有使用和制造成本高，作用效率低、作用时间和作用范围小、环境污染大的缺点。声波作为一种在水下传播快，损失低的方式，对多种鱼类感官刺激强烈，且制作成本较低，可通过调节频率大小达到诱导或驱赶的目的，优势明显。当前，许多诱驱鱼设施的机动性较差，且多为定点设施，无法根据鱼群的游动变化而调整频率。
技术实现思路
因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种自适应声波诱驱鱼两用潜航器；本专利技术将声波发射装置与潜航器相结合，采用自主/遥控的方式使声源随鱼群的游动而航行，且能随时根据诱驱效果改变频率大小，达到最优效果。本项目为解决将鱼类顺利得从河道引导至鱼道入口以及水库集鱼等问题拟设计一种自适应声波诱驱鱼两用智能潜航器从而减少耗能、提高过鱼效率，减少鱼类伤亡。该机械设备将可变化频率的声波与水中潜航器相结合，让潜航器按照设定的路线在水中来回徘徊利用声波将过鱼对象吸引至鱼道入口，或阻拦鱼类前进。无需人工或自动化系统进行实时严密控制，降低了诱鱼、集鱼的操作难度，是一种保护鱼类生态的环保设施和设计方法。本专利技术是这样实现的，构造一种自适应声波诱驱鱼两用潜航器，其特征在于：潜航器分为前部、中部、与后部；前部内设置舵机，并通过螺栓固定舵机；舵机连接吸水舵，通过改变潜航器的舵角转变潜航器的航向；后部内设置电机A，电机A通过联轴器和套筒连接位于潜航器尾部的螺旋桨，通过电机调节螺旋桨的转速以及转向分别影响潜航器的速度和前进、后退；电机A通过圆形固定转置固定在潜航器的后部；潜航器中部为独立舱室，能够用于自由存放单片机及电池；前部与中部及中部与后部都设计有隔板，达到防水作用，并将前部与后部的连接处设计为螺纹形式，且通过密封垫予以密封；在潜航器的中部自上而下设置有信号发射控制系统、电池、水舱、齿轮以及电机B；所述水舱为向外突出的；活塞带有齿条，电机B的输出端设置齿轮，齿轮与齿条啮合，由电机B控制活塞的往返移动，进而实现水舱中水的排出和进入，改变潜航器的自重，实现潜航器的上升下沉；信号发射控制系统包括控制器、电机驱动模块、数字模拟转换器、功率放大器、扬声器；控制器采用stm32F103CBT6实现，控制器的输出端与电机驱动模块连接，同时控制器的另一输出端与数字模拟转换器连接，数字模拟转换器的输出端与功率放大器连接，功率放大器外接扬声器；信号发射控制系统中控制器提供数字信号，DAC转化成模拟信号再用功率放大器将功率放大，用扬声器播放。本专利技术具有如下优点：本专利技术为解决将鱼类顺利得从河道引导至鱼道入口以及水库集鱼等问题拟设计一种自适应声波诱驱鱼两用智能潜航器，从而减少耗能、提高过鱼效率，减少鱼类伤亡。该机械设备的设计基本想法为将可变化频率的声波与水中自如行动的潜航器相结合，让潜航器按照设定的路线在水中来回徘徊利用声波将过鱼对象吸引至鱼道入口，或阻拦鱼类前进。该产品设计无需人工，由自动化系统进行实时严密控制，降低了诱鱼、集鱼的操作难度，减少了前期工程建设投资成本与后期设备运行维修费用，是一种高效简单的保护鱼类生态的环保设施和设计方法。本专利技术所述自适应声波诱驱鱼两用智能潜航器主要包括声波信号源、功率放大器、水下扬声器、电源和动力装置。这些装置通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应声波诱驱鱼两用潜航器，其特征在于：潜航器分为前部、中部、与后部；前部内设置舵机（1），并通过螺栓固定舵机（1）；舵机（1）连接吸水舵，通过改变潜航器的舵角转变潜航器的航向；后部内设置电机A（2），电机A（2）通过联轴器和套筒连接位于潜航器尾部的螺旋桨（9），通过电机调节螺旋桨的转速以及转向分别影响潜航器的速度和前进、后退；电机A（2）通过圆形固定转置（12）固定在潜航器的后部；该潜航器中部为独立舱室，能够用于自由存放单片机及电池；前部与中部及中部与后部都设计有隔板（3），达到防水作用，并将前部与后部的连接处设计为螺纹形式，且通过密封垫予以密封；在潜航器的中部自上而下设置有信号发射控制系统（4）、电池（5）、水舱（6）、齿轮（7）以及电机B（8）；所述水舱（3）为向外突出的；活塞（10）带有齿条（11），电机B（8）的输出端设置齿轮（7），齿轮（7）与齿条（11）啮合，由电机B（8）控制活塞（10）的往返移动，进而实现水舱中水的排出和进入，改变潜航器的自重，实现潜航器的上升下沉；信号发射控制系统（4）包括控制器（41）、电机驱动模块（42）、数字模拟转换器（43）、功率放大器（44）、扬声器（45）；控制器（41）采用stm32F103CBT6实现，控制器（41）的输出端与电机驱动模块（42）连接，同时控制器（41）的另一输出端与数字模拟转换器（43）连接，数字模拟转换器（43）的输出端与功率放大器（44）连接，功率放大器（44）外接扬声器（45）；信号发射控制系统（4）中控制器（41）提供数字信号，DAC转化成模拟信号再用功率放大器将功率放大，用扬声器播放。...

【技术特征摘要】
1.一种自适应声波诱驱鱼两用潜航器，其特征在于：潜航器分为前部、中部、与后部；前部内设置舵机（1），并通过螺栓固定舵机（1）；舵机（1）连接吸水舵，通过改变潜航器的舵角转变潜航器的航向；后部内设置电机A（2），电机A（2）通过联轴器和套筒连接位于潜航器尾部的螺旋桨（9），通过电机调节螺旋桨的转速以及转向分别影响潜航器的速度和前进、后退；电机A（2）通过圆形固定转置（12）固定在潜航器的后部；该潜航器中部为独立舱室，能够用于自由存放单片机及电池；前部与中部及中部与后部都设计有隔板（3），达到防水作用，并将前部与后部的连接处设计为螺纹形式，且通过密封垫予以密封；在潜航器的中部自上而下设置有信号发射控制系统（4）、电池（5）、水舱（6）、齿轮（7）以及电机B（8）；所述水舱（3）为向外突出的；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，许婧璟，高阳天，付哲皓，黄强坤，许庆燊，黄圣洁，戴煇，陈振伟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51