渔用声纳电子示位标防盗技术研究

针对我国金枪鱼捕捞渔船上的无线电示位标装备现状,特别是为了防止盗取设备强占渔场的现象发生,对带有预警防盗功能的声纳示位标技术展开研究与试验,系统将渔用声纳与卫星电子浮标整体集成,利用水声数据采集技术与卫星数据通信技术,通过水下拾音器采集柴油机噪声的音频信息,该系统集成了卫星定位、声纳探测、无线电与卫星通讯,并开发出了嵌入式防盗设备,系统实现了示位标常规功能的同时增加了有效的预警防盗功能。可以提高我国金枪鱼鱼群探测信息化水平并保证设备的安全性。初步试验结果显示试验选用的渔民标准配备的挂机螺旋桨启动时的频率值稳定在8.5 kHz左右,且空蚀效应明显,在海洋噪声普遍高于10.3 kHz的环境下,嵌入式防盗系统在50~100 m范围内可准确实现设备的预警防盗,且抗干扰能力强,相比于其它防盗方式更为实时有效。     

拖网绞车变频控制系统设计

基于拖网绞车的作业特点,设计了一种变频调速系统控制方案。该方案以拖网曳纲张力为控制对象,用PLC和变频器实现交流电机的变频控制,使拖网绞车保持恒张力状态。介绍了拖网绞车变频调速系统控制方案和基本组成,对绞车变频控制系统硬件电路和软件进行了设计。结果表明该控制系统具有运转精度高,稳定性好等优点,可以满足拖网绞车特殊环境条件下的安全、可靠运行。     

多波束深水网箱声学监测仪的研究

研究了一种声学监测设备,使网箱养殖者能在海水能见度较低时实现对鱼群的实时监测,进而掌握深水网箱中鱼群的生存状况。该声学监测仪由7个独立通道构成,能同时输出探测图像并通过监测仪的评估软件对数据进行分析。试验结果表明该设备能够对深水网箱中的生物量进行估计,可用于鱼类生长情况研究并监测鱼群的逃逸情况。     

金枪鱼电浮标卫星通讯与数据压缩实现

针对目前海上渔船与流放在海面的浮标远距离通讯传输时存在信息易丢失、通讯费用高以及数据显示终端不够友好等诸多问题,对卫星通讯终端(IDP)的数据结构与哈夫曼压缩算法展开研究。采用图像分级式哈夫曼编码压缩方法,利用卫星信号收发服务器提供中转,对卫星回传的40组典型数据进行编码解码试验。结果显示,通讯数据流量最高压缩比达到0.58,平均节省通讯成本40%,客户端人机界面友好,实现卫星定位与浮标各项参数的实时显示,控制命令延迟时间仅为5 s。最终将压缩算法部署在卫星通讯终端并实时接收远程数据后,控制命令收发数据包完整、无丢帧,声呐探测图像清晰可辨,数据包压缩效果显著,达到了预期效果。此浮标已经应用至南海部分金枪鱼围网渔船,渔船可以通过船载客户端与浮标实现有效通讯并实时接收金枪鱼鱼情信息,通讯成本在可接受范围内。     

渔船拖网绞车张力自动控制系统设计及试验

为了补偿拖网渔船作业过程中绞车纲绳张力波动或渔船转向造成的负载不对称性,保持网具良好的开口形状,基于电液控制技术设计了拖网张力自动控制系统。对拖网曳纲张力采集方法进行了研究,采用油压力传感器间接测量拖网左右曳纲张力数据作为输入信号,传输到控制器进行逻辑运算,控制先导溢流阀调整马达溢流压力,改变绞车输出扭矩,从而驱动拖网绞车收、放来控制左右曳纲张力,达到系统动态平衡。并基于实验室虚拟仪器工程平台(laboratory virtual instrument engineering workbench,Lab VIEW)对系统软件进行了设计,实现绞车张力控制系统的参数设置与控制管理。为了验证系统的张力控制特性和实用性,对系统进行了海上应用试验,在张力自动控制模式下,拖网绞车根据渔船航速和水流自动调节收放网速度,减少作业过程中曳纲张力波动。拖曳过程中拖网曳纲长度范围为350~490 m,绞车曳纲张力范围为118~148 k N,对应系统压力为2.3~2.7 MPa,渔船平均拖速为5.6节。试验结果表明,左右曳纲张力差在合理范围内,系统能很好调节曳纲张力大小,为渔船安全生产提供了保障;启用张力控制系统后网口面积比未使用张力控制系统前增大了9.5%,有效调整了网口扩张,提高了捕捞效率。     

活鱼转运计量系统软件设计

活鱼转运的各个环节中,鱼体从水中到长途运输车之间的转运计量过程会直接影响鱼的存活率和经济效益,针对活鱼转运过程中的计量过程繁琐、耗时长、称重误差大、数据更改与检索困难等难题,利用3 sigma统计原则和软件滤波概念设计了一种自动计量系统,该软件系统与自动转运电控机械装置无缝衔接,对台秤传送的重量数据实施软件滤波和移动平均处理,利用数据库完成了称重数据的统计与存储查询,该系统可以对整个转运计量过程实施全自动监控,最终结果显示,利用此系统后人工投入成本下降至28%,转运耗时平均下降至50%,称量误差控制在0.5%以内,自动化改造效果显著,用户满意度高。     

OPC技术在渔船捕捞设备测控系统中的应用

为了快速准确地实现对渔船捕捞设备测控系统的实时监控,对过程中信号数据进行实时跟踪与回放,利用过程控制服务器(OPC)软件,在LabVIEW中编程,实现PC与PLC S7-200实时通讯,在上位机实现复杂控制与数据存取等功能；此系统建立了友好的人机监控界面,实现了试验系统泵组、阀组以及传感器组多监控量的精准控制与实时显示,并实现了数据的自动跟踪报警功能.通过构建集中监控系统,方便了工作人员在后台监控各个设备的运行状态,管理设备的运行,从而降低了管理难度和强度.     

基于LabVIEW的渔船液压舵机试验台研制与应用

研制一种基于LabVIEW的渔船液压舵机试验台。阐述了该试验台的软硬件设计,应用该试验台对30kN?m液压舵机进行测试,运用LabVIEW软件自动采集舵机输出扭矩,转舵角度等参数,并对试验参数完成实时曲线显示、存储和后期分析处理等工作。测试得到的平均转舵时间为24 s、工作舵角为±35°。试验表明:试验台运行稳定、性能可靠,能满足渔船液压舵机的检测要求。基于LabVIEW的参数显示以及分析处理装置可以客观公正地做出试验结论,及时发现舵机问题,有效减少误判,错判等人为影响。     

养殖水体中二氧化碳去除技术试验研究

高密度循环水养殖水体中的二氧化碳积累是影响水处理效果和养殖效果的重要因素。研究通过对其影响因子的有效变控和再行检测＂水样＂中的游离CO2浓度等参数,获得对于CO2去除效果具有量化意义的试验结果。试验表明：CO2一次去除率最高接近80%,pH值显著升高,CO2浓度与pH值呈负相关对应关系。适当增加填料层厚度和密度、设计较大出水位置高度、选用优质填料及恰当气水体积比,都能起到提高CO2去除效果的作用。影响CO2去除率的主要因素有：起始CO2浓度、循环水流量、气水体积比、填料品种、CO2去除装置的结构型式、输入空气的流速等。养殖水体中的高浓度二氧化碳,可以通过特别设计的CO2去除装置加以高效去除。     

浒苔声反射特征的实验测定

以2008年夏季在中国黄海中南部海域引起绿藻暴发的主要种类浒苔(Enteromorpha prolifera)为研究对象,在消声水池内利用经过校正的、工作频率为70 kHz的Simrad EY500回声探测-积分系统对其声反射特征进行测定,根据浒苔的回声积分等测定值建立了浒苔声反射强度与浒苔密度关系的定量表达式.实验结果显示,浒苔是有效声散射体,其体积反向散射强度(Sv,dB)与浒苔密度(p,g/m3)之间的关系为Sv=17.31g p-95.9,与鱼类目标强度和体长关系具有类似的表述模式.结果证实渔业声学原理和现行渔业声学仪器、方法同样适用浒苔的探测,水声技术可成为下沉浒苔快速监测的有效手段.实验同时显示,浒苔的声散射特征具有其特殊的复杂性,这可能与其可通过光合作用产生气体(氧气)有关.因此,若欲利用声学方法对下沉浒苔资源进行定量评估调查,需对浒苔的生理生化特征进行同步观测研究.