深水網(wǎng)箱中水聲魚群實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖是在深水海域利用網(wǎng)箱進(jìn)行海水魚類養(yǎng)殖的一種新型技術(shù)。在全球海洋漁業(yè)資源日益衰退的今天，它作為海洋水產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)高新產(chǎn)業(yè)正在全國(guó)范圍內(nèi)迅速推廣。但在深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖中，如何能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)衣和養(yǎng)殖魚群的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)魚群逃逸時(shí)可以及時(shí)報(bào)警，因此開展網(wǎng)箱安全配套設(shè)施的研發(fā)工作顯得十分重要。大量的調(diào)查表明，與深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖配套的水下監(jiān)測(cè)設(shè)備有很大的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)需求，開發(fā)一套靈活先進(jìn)的水下監(jiān)測(cè)設(shè)備是十分必要的。為了能夠?qū)崟r(shí)直觀地顯示深

2、水網(wǎng)箱魚群的活動(dòng)狀態(tài)，我們研制開發(fā)了深水網(wǎng)箱實(shí)時(shí)魚群監(jiān)測(cè)設(shè)備。該設(shè)備利用水下聲波的傳播及反射特性，可以長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)網(wǎng)衣和養(yǎng)殖魚群的狀態(tài)。本文分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外深水網(wǎng)箱魚群監(jiān)測(cè)方法，探討了在噪聲和混響中提取魚群回波的方法，針對(duì)網(wǎng)衣安全問題提出了監(jiān)測(cè)方案并在此基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)樣機(jī)、產(chǎn)業(yè)化樣機(jī)的初步設(shè)計(jì)。 論文從總體方案、硬件電路、軟件程序等幾個(gè)方面詳細(xì)闡述了該設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和研究成果。該系統(tǒng)使用CPLD可編程邏輯器件完成發(fā)射信號(hào)的設(shè)計(jì)，確保

3、了發(fā)射信號(hào)的頻率和脈寬精度；采用新型ISP可編程模擬器件對(duì)兩通道水聲回波信號(hào)前置放大，以MAX274完成50kHz/200kHz中心頻率窄帶濾波，抑制了內(nèi)部噪聲提高了回波信號(hào)信噪比；采用基于Labview平臺(tái)信號(hào)處理方法抑制干擾提取，回波信號(hào)，保證了信號(hào)檢測(cè)效果。在此基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)樣機(jī)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室水池及多次的海上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。在系統(tǒng)樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試成功的基礎(chǔ)上，選用51系列單片機(jī)為中央處理器和控制器，控制換能器旋轉(zhuǎn)、信號(hào)發(fā)射、信號(hào)接收