海岸養殖水下防護系統及其運行方法與流程
2024-01-24 19:57:15 4
本發明涉及一種通過聲學原理實現的海岸養殖水下防護系統，屬於海洋漁牧業生產裝備和海洋測量儀器製造技術領域。
背景技術：
伴隨著海洋開發的深入，海洋漁業生產已由捕撈逐漸轉變為養殖，網箱水產養殖在我國尤為普遍，近海岸分布十分廣泛。通常網箱布置在水面以下3-5m處，因其不易被發現，所以極易發生船隻、遊泳愛好者與網箱發生纏繞的情況；同時，由於網箱養殖離岸較遠，不便於管理，容易出現偷撈和盜捕現象。這些情況一方面會造成養殖戶的重大損失，另一方面也會對正常行船帶來影響，甚至會威脅到遊泳愛好者的生命。因此，這些傳統的防護方法，已無法適應海洋開發的發展，研發一種適用於近岸水產養殖的水下防護裝置的需求十分迫切。同時，伴隨著海洋聲學研究的不斷深入，利用被動探測技術實現水下實時防護，為發展新一代水產養殖水下防護裝置提供了強有力的技術支持。
目前，水產養殖網箱並沒有專業的防護裝置，所採取的防護措施主要有：(1)設立標誌旗，閃光燈(利用岸電或太陽能板供電)；(2)設立防鯊網，防止船隻、人員靠近；(3)利用船隻巡航，定期檢查。在海洋環境中，標誌旗和閃光燈極易受損，同時由於其標誌與一般航行標誌區分度不大，可能會對航行安全構成威脅，因而一般會限制使用；利用船隻巡航成本較高，同時由於無法實現實時監控，在發生緊急情況時，很可能無法及時處置。因此，這些傳統的防護方法，無法實現海岸養殖的有效防護，最終限制了海洋漁業的安全和生產規模。總體看來，傳統方法的局限性與不足主要包括以下幾點：
1、防護範圍小：由於標誌旗和閃光燈的架設高度有限，一般不超過1.5m，而且數量較少，航行船隻很難在較遠距離發現；近距離發現 時，無法做出有效的規避措施。
2、防護效率低：標誌旗和閃光燈屬於警告標誌，不能實現報警功能，船隻巡航也無法實現實時報警，只有在巡航時段才有可能發現警情，無法真正有效發揮防護作用。
3、安全可靠性低：夜間使用的閃光燈與航道航行標誌燈接近，有可能誤導船隻發生危險。網箱或防鯊網均有可能與船隻、水下人員發生纏繞事故，導致網箱、船隻發生較大損失，甚至出現危及人員生命安全的情況。
4、成本高：無論是布設防鯊網還是使用船隻巡航，成本都較高。
近年來，隨著水聲技術的發展和低功耗電子器件的開發及應用，將聲學防護系統應用於海岸養殖水下防護的關鍵技術日益成熟。目前，國內外已有的海洋聲學防護系統，大都採用主動探測方案，主要用於驅趕鯊魚、鯨魚、海豚等大型魚類和哺乳動物。還有部分設備採用主、被動探測結合的技術，但這類設備往往結構複雜，成本較高，多用於海岸重要目標的防護，因此無法滿足海岸養殖防護的需求。儘管在海洋魚牧業生產裝備和海洋測量儀器領域方面，有部分設備使用了聲學發射技術實現了魚群探測和驅離，但採用水下被動探測技術與海洋魚牧業生產裝備相互融合的方式實現對海岸水產養殖防護尚屬空白。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在於針對現有技術的不足，提供一種海岸養殖水下防護系統，基於水聲信號被動探測原理，通過無線通信連接，實現多點、實時無間斷近岸網箱監控與自動報警，實現整個海岸水產養殖網箱的實時監控報警；防護範圍大、效率高，安全可靠性好且成本低廉。
本發明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：
一種海岸養殖水下防護系統，包括監控器和數據中心，所述監控器固設在水下養殖網箱上或直接懸浮固定在水中，所述監控器與數據中心上分別對應設置有無線通訊模塊，從而實現兩者之間的無線通訊連接；所述數據中心還包括有報警模塊，在數據中心接收到監控器發 來的無線信號符合報警條件時，控制所述報警模塊報警。
為了起到更好的防護作用，所述監控器的設置數量為多個，每個監控器與其無線通訊模塊構成一個節點，多個節點形成防護網絡。
具體來說，所述監控器主要包括有水密電子艙，其內部設有控制與採集模塊和時鐘授時模塊；所述水密電子艙上設有儲能電池組，儲能電池組的頂部設有無線通訊模塊；水密電子艙的下方與水聽器相連，其中：所述儲能電池組為整個監控器供電；所述控制與採集模塊接收所述水聽器所採集的信號，通過無線通訊模塊傳遞信息給數據中心；所述時鐘授時模塊用於保持多個所述監控器中的每個監控器之間、以及每個監控器與所述數據中心之間的工作時間同步；所述水聽器用於實時監控所述養殖網箱附近的水下情況。
所述控制與採集模塊包括電性連接的主控電路、接口控制電路、信號處理器和ad轉換器，其中：所述ad轉換器將所述水聽器所採集的信號通過信號處理器傳遞給主控電路；所述接口控制電路與所述無線通訊模塊之間實現通訊。
所述水聽器具體包括增益控制與濾波電路和與其相連的水聲傳感探頭，所述增益控制與濾波電路與所述控制與採集模塊相連。
所述儲能電池組包括電池組和電源監控單元，所述電源監控單元與所述控制與採集模塊相連並受其控制為所述監控器供電。
除此之外，所述儲能電池組還包括太陽能電池板，所述電池組為充電電池組，太陽能電池板為充電電池組充電。
所述時鐘授時模塊包括分別與所述控制與採集模塊相連的只讀存儲器和實時時鐘，只讀存儲器和實時時鐘通過與控制與採集模塊相連的授時電路接口與該防護系統的外部計算機或gps系統相連，完成對實時時鐘的授時。
根據需要，所述報警模塊包括報警器和/或報警燈。
通常情況下，所述監控器的布設深度為水下3m-10m。
本發明還提供一種如上所述的防護系統的運行方法，該方法包括如下步驟：
步驟100：防護系統開始運行；
步驟200：輪詢監控器，根據每個監控器的網絡地址編碼進行輪詢，確定監控器自身狀態是否正常，正常則進入步驟300，否則進行系統調試後返回步驟100；
步驟300：數據中心接收監控器的無線信號後進行目標分類識別；
步驟400：數據中心判斷是否需要報警，如果需要報警則進入步驟500；否則返回步驟200；
步驟500：報警；
步驟600：結束。
為了保證系統的正常運行，所述步驟100之後、步驟200之前還包括步驟110：進行系統自檢，檢測系統各個設備、模塊自身的狀態，自檢結果正常則初始化工作參數並進入步驟200，否則，上報數據中心顯示錯誤，進行系統調試後返回步驟100。
進一步地，所述步驟300具體包括：
步驟310：無線信號頻率檢測，如果為高頻信號則進入步驟320，如果為低頻信號則進入步驟330；
步驟320：進行能量檢測並與高頻門限進行比較，當無線信號頻率高於門限值時，進入步驟400，否則返回步驟300；
步驟330：進行能量檢測並與低頻門限進行比較，當無線信號頻率高於門限值時，進入步驟400，否則返回步驟300。
為了保證系統中的各個部件能夠同步工作，所述步驟100之前還包括：
步驟001：同步授時與網絡地址編碼分配：通過計算機連接gps接收機，實現為每個監控器授時和網絡地址編碼分配；
步驟002：工作任務設定：由數據中心為監控器設定監控起始時間，監控周期，工作參數等日常工作任務，多個控制器任務採用批處理方式設定任務和/或對特殊監控器單獨設定任務；
步驟003：根據防護需求和實施環境，確定監控器的布放數量、布放位置及深度，同時選擇數據中心的布放位置；
根據養殖水域的實際情況，所述步驟003中對監控器的布放包括：固定式布放或浮標式布放。
綜上所述，本發明通過無線通信連接，實現對整個海岸水產養殖網箱的多點、實時無間斷實時監控與自動報警；基於聲學探測原理使防護範圍更大；裝置具有信號處理和目標識別功能，實現實時監控報警，防護效率高；採取浮標或直接綁縛在網箱上，安全可靠；安裝簡便且製造成本、維護成本低。
下面結合附圖和具體實施例，對本發明的技術方案進行詳細地說明。
附圖說明
圖1為本發明海岸養殖水下防護系統的基本實施方式示意圖；
圖2為本發明海岸養殖水下防護系統所包含的數據中心及無線接收器組成結構框圖；
圖3為本發明監控器的內部結構示意框圖；
圖4為本發明海岸養殖水下防護系統的運行流程示意圖。
具體實施方式
圖1為本發明海岸養殖水下防護系統的基本實施方式示意圖；圖2為本發明海岸養殖水下防護系統所包含的數據中心及無線接收器組成結構框圖。如圖1並結合圖2所示，本發明提供一種海岸養殖水下防護系統，包括監控器100和數據中心200，所述監控器100固設在水下養殖網箱300上或直接懸浮固定在水中。所述監控器100與數據中心200上分別對應設置有無線通訊模塊，該無線通訊模塊主要包括分別對應設置在所述監控器100上的無線發射器110和數據中心200上的無線接收器210，從而實現兩者之間的無線通訊連接。可選的，所述數據中心200還可以進一步包含：監控數據記錄模塊，用於記錄監控器傳遞過來的監控信息；監控數據顯示模塊，用於實時顯示監控器傳遞過來的監控信息。在本實施例中，無線發射器的型號可採用kyl-1020l，該無線發射模塊負責實現監控器與數據中心之間的通信；而無線接收器的型號則可採用kyl-1020u，該無線接收模塊負責實現監控器與數據中心之間的通信。數據中心200的控制管理模塊可使用工 控機或普通計算機，控制管理模塊同無線接收器之間通過rs232接口連接。所述數據中心200還包括有報警模塊220，在數據中心200接收到監控器100發來的信號後，經分類識別後判斷是否滿足報警條件，滿足條件時控制所述報警模塊220報警。如圖1所示，所述監控器100的設置數量為多個，每個監控器100與其無線通訊模塊構成一個節點，多個節點形成防護網絡，對相應水域中的水下人員600和水下船隻500的位置進行監測。也就是說，本發明通過無線發射/接收器將一個數據中心和多個監控器，按照防護的需求構建成防護網絡，其中每個監控器與一個無線發射器共同構成防護網絡的一個節點，各個節點自主工作，相互之間各自獨立，不需要電纜連接。整個防護網絡中節點的數量、布放探測深度及防護目標設計等方面，在實際實施時只需要根據實際海域情況(水面面積、深度、地形等)調整節點設置數量就可以方便的實現。
圖3為本發明監控器的內部結構示意框圖。如圖3並結合圖1所示，圖1中包括了水平設置和豎直設置的網箱300，其中，豎直設置的網箱300右上方的監控器100，其放大圖如箭頭右側所示。該監控器100主要包括有水密電子艙101，水密電子艙為通過耐腐蝕材料加工製作的具有耐壓結構特性的水密外殼；其內部設有控制與採集模塊120和時鐘授時模塊130。所述水密電子艙101上設有儲能電池組140，儲能電池組140的頂部設有無線發射器110；水密電子艙101的下方與水聽器150相連，其中：所述儲能電池組140為整個監控器100供電；所述控制與採集模塊120接收所述水聽器150所採集的信號，通過無線通訊模塊傳遞信息給數據中心200；所述時鐘授時模塊130用於保持多個所述監控器100中的每個監控器之間、以及每個監控器與所述數據中心之間的工作時間同步；所述水聽器150用於實時監控所述養殖網箱附近的水下情況。所述的無線發射器110採用高頻無線通訊協議，安裝在監控器100水密電子艙101內部，天線外置；所述的無線接收器採用高頻無線通訊協議，安裝在數據中心上。
如圖3所示，更具體地，所述控制與採集模塊120包括電性連接的主控電路、接口控制電路、信號處理器和ad轉換器，其中：所述ad 轉換器將所述水聽器所採集的信號通過信號處理器傳遞給主控電路；所述接口控制電路與所述無線通訊模塊之間實現通訊。通常情況下，本領域技術人員可以根據實際需要對構成所述控制與採集模塊120的各個元件進行選擇，在本實施例中，控制與採集模塊120使用的單片機型號為msp430f5438，該單片機為本發明監控器的核心控制單元，負責按照給定的工作任務完成監控器的控制、數據傳輸和電源管理，並協調其它模塊安全可靠運行。控制與採集模塊120使用的dsp(信號處理器)型號為tms320vc5509a，該dsp為本發明監控器的核心信號處理單元，負責對採集到的聲信號開展信號處理分析，識別目標類型、強弱等。而控制與採集模塊120使用的cpld(接口控制電路)型號為maxiiepm570z，該cpld完成所有信號的接口與數據格式轉換。
水聽器150採用聚氨酯灌封工藝處理，全透聲設計，用於探測接收接近網箱的船隻和水中人員發出的聲音信號。水聽器150具體包括增益控制與濾波電路和與其相連的水聲傳感探頭，水聲傳感探頭，用於採集聲學信號；增益控制與濾波電路與控制與採集模塊相連，該電路的輸入端與所述水聲傳感探頭輸出端相連，其輸出端與所述控制與採集模塊的模數轉換單元相連，用於將水聲傳感探頭採集的水下信號進行前置放大和濾波處理後輸入所述的模數轉換單元進行模數轉換。
具體來說，水聽器150接收疑似目標發出的聲信號，監控器100對採集到的信號進行分析和目標識別，將報警信號送入無線發射器。同時，數據中心200通過無線接收裝置接收監控器的報警信號，完成監控器識別，發出報警信號和其它相關信息。水聽器150通過水密連接件與水密電子艙101連接，艙內電子系統中的控制與採集模塊與水密電子艙的水密連接件連接，接口處理模塊與無線發射連接，時鐘模塊與控制與採集模塊連接。
所述儲能電池組140包括電池組和電源監控單元，電源監控單元與所述控制與採集模塊相連並受其控制為所述監控器供電。為了便於使用，所述儲能電池組還包括太陽能電池板，所述電池組為充電電池組，使用太陽能電池板進行電能採集並為充電電池組充電。也就是說，儲能電池組可以採用普通電池組供電，但為了減少反覆更換電池的麻 煩，最優的方式是採用充電電池組，並由太陽能電池板為其充電，不但充分利用了海上的自然能源，而且避免了更換電池的麻煩。儲能電池組通過專用電源接口為其它模塊供電。在本實施例中，儲能電池組採用四節以上的高能儲能電池組合實現，另外，所述儲能電池組還包含電源監控單元，該電源監控單元與所述監控器控制與採集模塊相連接，所述電源監控單元與所述控制與採集模塊協同完成電源電壓和電流監控及為監控器包含的其餘模塊上斷電控制。設置在電池組上專用的電源監控單元可對其出現的異常現象，如：過流、欠壓等情況進行及時處理，以確保整個防護系統在穩定的能源供給情況下順利工作。
如圖3所示，所述時鐘授時模塊130包括分別與所述控制與採集模塊120相連的只讀存儲器和實時時鐘，只讀存儲器和實時時鐘通過與控制與採集模塊120相連的授時電路接口與計算機或gps系統相連，完成對實時時鐘的授時。上述的計算機或gps是外部授時設備，初始時間需要設定，初始時間是由計算機或gps提供的，不需要預存在存儲器中。使只讀存儲器和實時時鐘相連，將實時時間預設在只讀存儲器中並通過實時時鐘計時，完成授時之後，將計算機或gps系統移除，再將監控器置入水下。也就是說，本發明所提供的海岸養殖水下防護系統中的每個監控器都分配有各自獨立的網絡地址編碼，在布放前植入各監控器中，並且可通過與計算機或gps接收機等設備連接實現系統授時，具體來講，各監控器通過授時電路接口，如本實施例中所採用的rs232接口連接計算機或gps接收機。計算機通過指令控制，如：gps接收機直接輸出，完成對各監控器授時，實現同步控制。授時完成後，整個網絡可按照設定的工作時間自主運行，各監控器通過內部獨立的時鐘模塊完成守時，實現整個監測網絡的同步運行。在本實施例中，時鐘授時模塊130選用的實時時鐘可採用微型串行接口ds3232m作為系統的日曆時鐘源，其時鐘頻率穩定度達到±5ppm，通過i2c總線與控制模塊相連，滿足水聲領域的應用需求。同時，在本實施例中，使用e2prom存儲工作任務，並使用rs232串口擴展外部接口。
為了達到實時監控的效果，結合圖1和圖2所示，所述報警模塊包括報警器或報警燈。
如圖1所示，通常情況下，要根據防護需求和實施環境，確定海岸養殖水下防護系統中監控器100的數量、布放的位置及深度，同時選擇合適的位置設置數據中心200。實現數據中心200和所需數量的監控器100構成防護網絡。因此，根據實際布設的經驗，監控器的布設深度為水下3m-10m；而監控器在水下的布設密度可根據實際防護目標和布放位置確定，理想水域一般對於水下人員的防護距離約為5m-10m，對水下船隻的防護距離不小於100m。更進一步地，如果網箱300的布放海域海深超過10m，並且是開闊水域，水底無大型暗礁或建築設施，監控器100在水下的布設深度為3m-5m，監控器的工作頻段在幾赫茲至100000赫茲，單個監控器100對於接近網箱300的水下船隻500的防護報警範圍約為500m-800m，對水下人員600的防護報警範圍約為10m-20m。監控器100布設密度可根據網箱300實際布放設計，一般水平間隔為15m-30m，實際實施時還需要考慮布放海域的海浪和主要防護目標等因素。此外，根據還需要在選擇監控器的安裝方式採用網箱固定式或浮標式。當採用浮標式固定時，如圖1所示，監控器100上還設有浮體模塊111，用於監控器處於浮標布置方式時使用。浮標模塊111與監控器100的水密電子艙101連接。
如圖1至圖3所示，本發明所提供的海岸養殖水下防護系統的工作過程是這樣的：具體需要說明的工作工程包括整個防護系統的布設過程和布設好之後的工作過程。
防護系統的布設過程，具體包括：
首先，同步授時與網絡地址編碼分配：每個監控器100在實施前，通過計算機連接gps接收機，實現為各單元授時和網絡地址編碼分配；
其次，工作任務設定：由數據中心200為監控器100設定日常工作任務，由於整個裝置中的所有監控器100工作在同步狀態，所以各個監控器100可設定為相同的工作任務，任務設定時可以採用批處理方式，對於特殊任務監控器100可以單獨設置；
最後，海岸養殖水下防護系統構建：根據防護需求和實施環境，確定海岸養殖水下防護系統中監控器100的數量、布放的位置及深度，同時選擇合適的位置設置數據中心200。實現數據中心200和所需數量 的監控器100構成防護網絡。此外，根據還需要在選擇監控器的安裝方式，如：網箱固定式或浮標式。
完成上述海上布設作業後，由於監控器100的內部的實時時鐘模塊130設定相同的工作時間，同時各單元內部設定的工作任務也相同，因此整個防護裝置處於同步工作狀態。由於海岸養殖水下防護系統採用的聲學被動探測技術和無線通信鏈路，所以整個裝置無需專門對海岸養殖場進行改造，且可根據實際需求靈活調整布放位置和實施方式，具有海上實施作業機動靈活、輕巧方便的特點，可適應多種應用場合。
布設好之後的工作過程，主要包括：
首先，為了保證系統運行的準確性和穩定性，在系統正式運行之前需要進行系統自檢，自檢結果正常則初始化工作參數並進入工作狀態，否則，上報數據中心200顯示錯誤，進行系統調試後重新自檢。
需要說明的是，自檢就是檢測系統各個設備、模塊自身的狀態，是設備自帶程序的一部分不需要額外的設備，一般每次上電後自檢一次；其中的初始化的工作參數與使用的具體器件有關，本領域技術人員可以根據防護系統的實際器件組合進行選擇性設定。
其次，防護系統開始運行；輪詢監控器100。數據中心200接收監控器100的無線信號後進行目標分類識別，隨後數據中心200判斷是否需要報警，如果需要報警則報警；否則返回輪詢步驟，完成對所有監控器100的實時監測後結束。更具體地，對於無線信號所進行的目標分類識別具體包括：通過對無線信號的頻率進行檢測，區分高頻信號和低頻信號，進一步分別設置高頻信號和低頻信號的門限值，對接收到的無線信號進行能量檢測後與門限值進行比較，從而判斷是否需要報警。上述門限值的大小取決於防護策略，系統是自適應操作，同樣可以根據實際需要進行選擇性設定。
具體來說，如圖1所示，布設在水下的一個或多個監控器100作為網箱300的實時監控單元，與在岸端設立的數據中心200兩者之間通過無線通信模塊實現數據交互。整個系統工作時利用監控器100的高靈敏度水聽器探測水下船隻500和水下人員600發出的水聲信號，利用監控器的信號處理模塊實現目標識別，根據信號的強弱辨認出是 水下船隻500還是水下人員600及其距離的遠近。並將識別後的報警信號通過無線轉發模塊發送至數據中心，數據中心的無線接收模塊在接收到監控器的信號後判斷是否需要報警，假如水下船隻500或者水下人員600已經滿足了報警條件，則迅速啟動報警。數據中心200接到報警後及時做出相應的處理，從而實現了對整個海岸水產養殖網箱的實時監控。實現多點、實時無間斷近岸網箱監控與自動報警，替代傳統的船隻巡航與人工值守工作方式。
需要特別說明的是，上述的高頻信號和低頻信號是相對於水下船隻和水下人員而言的，對於本領域技術人員來說，其數值範圍及門限數值的高低是可以根據水聲信號的工作原理進行選擇的，數值的大小與水下船隻的大小和距離、水下人員的距離遠近、水深、水流速和流向等很多現場的實際工作環境條件有關，因此，無法直接提供一個確切的數值或者數值範圍對其進行說明，需要進行實地勘察後選擇確認。本發明所提供的水下防護系統的運行方法，實質上就是先通過信號的高頻或低頻來判斷入侵物體是船隻或是人員，再通過門限來判斷確定是否需要報警以及做進一步地處置，其中的高頻門限和低頻門限也僅僅代表一個最主要的判斷參數，在實際應用中，還需要配合其他多種參數進行綜合判斷。進一步舉例來說，比如：網箱300布放海域海深超過10m，並且是開闊水域，水底無大型暗礁或建築設施，監控器100在水下的布設深度為4m，如果接收到的信號頻率在5赫茲至5k赫茲左右，為低頻信號，判斷入侵物為水下人員的可能性高，如果接收到的信號頻率在1k赫茲至50k赫茲左右，則為高頻信號，判斷入侵物為水下船隻的可能性更高。
圖4為本發明海岸養殖水下防護系統的運行流程示意圖。綜上所述並參照圖4所示，本發明還提供一種如上所述的海岸養殖水下防護系統的運行方法，該方法包括如下步驟：
步驟100：防護系統開始運行；
步驟200：輪詢監控器，根據每個監控器的網絡地址編碼進行輪詢，確定監控器自身狀態是否正常，正常則進入步驟300，否則進行系統調試後返回步驟100；
步驟300：數據中心接收監控器的無線信號後進行目標分類識別；
步驟400：數據中心判斷是否需要報警，如果需要報警則進入步驟500；否則返回步驟200；
步驟500：報警；
步驟600：結束。
為了保證系統的正常運行，所述步驟100之後、步驟200之前還包括步驟110：進行系統自檢，檢測系統各個設備、模塊自身的狀態，自檢結果正常則初始化工作參數並進入步驟200，否則，上報數據中心顯示錯誤，進行系統調試後返回步驟100。
進一步地，所述步驟300具體包括：
步驟310：無線信號頻率檢測，如果為高頻信號則進入步驟320，如果為低頻信號則進入步驟330；
步驟320：進行能量檢測並與高頻門限進行比較，當無線信號頻率高於門限值時，進入步驟400，否則返回步驟300；
步驟330：進行能量檢測並與低頻門限進行比較，當無線信號頻率高於門限值時，進入步驟400，否則返回步驟300。
為了保證系統中的各個部件能夠同步工作，所述步驟100之前還包括：
步驟001：同步授時與網絡地址編碼分配：通過計算機連接gps接收機，實現為每個監控器授時和網絡地址編碼分配；
步驟002：工作任務設定：由數據中心為監控器設定監控起始時間，監控周期，工作參數等日常工作任務，多個控制器任務採用批處理方式設定任務和/或對特殊監控器單獨設定任務；
步驟003：根據防護需求和實施環境，確定監控器的布放數量、布放位置及深度，同時選擇數據中心的布放位置；
根據養殖水域的實際情況，所述步驟001中的布放包括：固定式布放或浮標式布放。
由上述內容可知，本發明採用將水下聲學被動探測技術與海岸防護裝備相互融合的技術方案，使用無線通信，將監控器與數據中心相 連接，構建防護網絡，實現海岸養殖區域的實施監控、報警。本發明與現有技術，具有如下顯著的有益效果：
1、防護範圍大：由於採用聲學探測，航行船隻和水中人員發出的聲信號可在較遠距離被發現，因此有較充裕的時間做出應對，採取有效防護措施。
2、防護效率高：該系統具有信號處理和目標識別功能，可以實現自主報警功能，可真正有效發揮防護作用，實現實時監控報警。
3、安全可靠性高：該系統一般採取浮標或直接綁縛在網箱上，無需設置大規模的防護網，因此不會發生船隻、水下人員發生纏繞事故，同時採取被動探測方式，也不會干擾海洋生物。
4、成本低：由於監控器為獨立設備，其體積小、重量輕，用戶可根據需求同時使用多個監控器構成監控網絡，並決定網絡中監控器個數、空間分布、布放深度等，海上布放、回收作業難度小，安裝簡便。另外，由於監控器採用太陽能板供電，也大大降低了使用和維護成本。