一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌及方法
2023-09-19 14:52:55 1
一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌及方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌及方法，標誌包括天線，浮體，電池倉和錨系裝置，所述浮體上裝有天線和電池倉，所述電池倉的側面設有所述錨系裝置；所述天線與浮體內的電路部分相連，所述浮體內設有配重，使得整個單點定位式放流標誌能夠自由浮起且保持天線向上的漂浮狀態。方法包括：人工設定標誌的浮起時間，並將浮起時間寫入電路部分的單片機，到達時間時，單片機觸發錨系裝置控制電路釋放錨系裝置，使得標誌脫離魚體上浮。本發明不需回捕，可以指示浮起地位置。
【專利說明】一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及魚類放流標誌領域，特別是涉及一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌及方法。
【背景技術】
[0002]標誌放流是研究魚類洄遊規律和生活環境的一種方法，其中洄遊路線是魚類重要的研究內容。早期標誌放流是通過在大量魚體上系附肉眼可見的各種標識，通過回捕位置信息來調查魚類洄遊路線，這種做法的優點是價格低廉，缺點是需要連續回捕多條標誌魚，才能獲得洄遊路線。
[0003]隨著現代電子技術的發展，出現了檔案式標誌(archivaltags)。檔案式標誌內部有電路和傳感器，利用亮度傳感器記錄的環境光亮度變化得到日出和日落時間，從而得到經度信息；同時利用白天時長得到緯度信息，這樣就可以連續獲得每天的魚類活動區域，從而得到較為完整的魚類洄遊信息。這種標誌的缺點是仍需回捕才能獲得數據，優點是一旦回捕到一條魚就可以獲得其連續的洄遊路線，並且還可以獲得其他的環境信息(取決於標誌上的傳感器種類)。
[0004]結合檔案式標誌和衛星傳輸平臺，人們又發明了浮起式衛星檔案標誌(Pop-upsatellite archival tags),這種標誌可以在特定時間脫離魚體浮出水面，並將所採集的數據通過衛星傳回，因此不需要回捕就能獲得信息。這種標誌的優點是不需回捕就可以獲得與檔案式標誌同樣的數據和洄遊路線，缺點有二，一是造價昂貴，另一是由於標誌內既有傳感器和數據存儲電路，又有衛星發射模塊，所以標誌的功耗較大，需要較大的電池供電，從而導致其體積和重量都較大，只能用於大型魚類。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌及方法，不需回捕，可以指示浮起地位置。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌，包括天線，浮體，電池倉和錨系裝置，所述浮體上裝有天線和電池倉，所述電池倉的底面設有所述錨系裝置；所述天線與浮體內的電路部分相連，所述浮體內設有配重，使得整個單點定位式放流標誌能夠自由浮起且保持天線向上的漂浮狀態。
[0007]所述電路部分包括單片機、無線通訊電路和時鐘電路，所述單片機分別與無線通訊電路、定位電路和時鐘電路相連；所述無線通訊電路與天線相連。
[0008]所述無線通訊電路為衛星傳輸通訊電路、GSM通訊電路、GPRS通訊電路、或3G通訊電路。
[0009]所述電路部分包括與所述單片機相連的定位電路，所述定位電路還與天線相連。
[0010]所述電路部分包括與所述單片機相連的錨系裝置控制電路。
[0011]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:還提供一種使用上述的基於無線通訊的單點定位式放流標誌的方法，包括以下步驟:
[0012](I)人工設定標誌的浮起時間，並將浮起時間寫入電路部分的單片機；
[0013](2)單片機進入休眠狀態，僅留有時鐘電路正常工作；
[0014](3)定時器計滿中止，喚醒單片機；
[0015](4)單片機查詢比較時鐘當前時間是否到達設定的浮起時間，如果沒有到達，則轉到步驟(3);如果到達設定的浮起時間，則進入下一步；
[0016](5)單片機觸發錨系裝置控制電路釋放錨系裝置，使得標誌脫離魚體上浮；
[0017](6)喚醒電路部分的無線通訊電路和定位電路，通過定位電路進行定位，並通過無線通訊電路發送定位電路得到的位置信息。
[0018]有益效果
[0019]由於採用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:本發明利用無線定位和數據傳輸技術，製作一種不需回捕，可以指示浮起地位置的單點式放流標誌，該標誌具有體積小，重量輕，可用於小型魚類的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的外部結構示意圖；
[0021 ] 圖2是本發明的內部電路示意圖；
[0022]圖3是本發明的內部工作流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0024]本發明涉及一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌，如圖1所示，包括天線1，浮體2，電池倉3和錨系裝置4，所述浮體2上裝有天線I和電池倉3，所述電池倉3的側面設有所述錨系裝置4 ;所述天線I與浮體2內的電路部分相連，所述浮體2內設有配重，使得整個單點定位式放流標誌能夠自由浮起且保持天線I向上的漂浮狀態。標誌的錨系裝置4用於通過繫繩將標誌固定於魚的身體上。
[0025]標誌的電路部分可實現無線通訊和定位功能，並內置時鐘，可通過內置程序設定在某個時間點釋放錨系裝置，標誌脫離魚體浮出水面。標誌利用無線通訊和定位技術，實現標誌浮起後的定位和位置信息上傳，並通過無線通訊將位置信息傳送到伺服器，從而獲得浮起地理位置信息。如圖2所示，主要包括單片機、無線通訊電路、定位電路、時鐘電路、錨系裝置控制電路等幾部分組成。單片機為其控制中心，各電路在單片機的控制下協同工作。其中無線通訊電路，根據需要和使用範圍的不同，可為衛星傳輸、GSM、GPRS、3G或者其他無線傳輸方式。定位電路可根據不同使用環境和需求選擇不同的定位方式，可如衛星定位、GPS定位、基站定位等能確定其地理位置的任意定位方式，在某些定位方式中如衛星本身有定位功能或者基站定位則可省略此模塊。時鐘電路為高精度時鐘，為整個系統提供時鐘功能。錨系裝置控制電路可在單片機的指令下，使錨繫結構打開，釋放錨繫繩，從而使標誌脫離魚體上浮。
[0026]在標誌研究對象的魚類時，可在對多個魚體進行標誌，並設置在不同的時間浮起，這樣就可以通過依次浮起標誌的位置獲得魚類的洄遊路線了。
[0027]基於無線通訊的單點定位式放流標誌內部工作的具體流程如圖3所示，具體描述如下:
[0028]a.上電，系統初始化:設置單片機為定時器A喚醒的休眠狀態，設置定時器A的初值η工作方式為自動重裝初值。定時器A的定時時間為單片機喚醒查詢的時間間隔。
[0029]b.通過人工或自動的方式校準時鐘系統的當前時間(以世界標準時或時區時間校準)。
[0030]c.人工設定標誌浮起時間並寫入單片機。到達該時間，單片機觸發釋放錨系模塊，標誌脫離魚體上浮。
[0031]d.關閉鋪系電路、通訊電路和定位電路，單片機進入休眠狀態，僅留有時鐘電路正常工作，以節約電能。
[0032]e.定時器A計滿中止，單片機被喚醒。
[0033]f.單片機查詢比較時鐘當前時間是否到達設定浮起時間。如果沒有，則轉到步驟d單片機繼續休眠；如果到達設定浮起時間，則轉到步驟g。
[0034]g.喚醒釋放模塊，發出釋放指令，釋放模塊動作，標誌從魚體脫離，模塊上浮至水
面。·
[0035]h.喚醒通訊和定位模塊，發送通訊信號，進行定位。
[0036]1.發送當前位置信息。
[0037]標誌具體工作過程:1.在使用標誌前，校準內部時鐘，然後設定釋放時間，啟動系統進入工作狀態。2.為節省能量，設置在工作狀態時，只有內部時鐘處於活躍狀態進行計，無線傳輸和定位部分都處於休眠狀態，單片機也處於休眠狀態，並不時喚醒查詢時鐘是否到達設定浮起時間。3.當到達設定時間，單片機被喚醒，發出指令給錨系釋放模塊，錨繫結構打開，標誌脫離魚體，在浮力的作用下上浮，並漂浮在水面上。4.浮出水面以後，無線傳輸和定位模塊都被喚醒，開始定位和數據傳輸工作，並一直發送當前位置信息。
[0038]伺服器收到位置信息後，就可以通過標誌浮起的位置，獲得洄遊路線和生活範圍了。
[0039]不難發現，本發明可以在不需要回捕標誌魚類的情況下，獲得魚類的洄遊信息，與浮起式衛星檔案標誌相比具有價格低、體積小、重量輕等特點，可用於小型魚類和批量標
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【權利要求】
1.一種基於無線通訊的單點定位式放流標誌，包括天線(1)，浮體(2)，電池倉(3)和錨系裝置(4)，其特徵在於，所述浮體(2)上裝有天線(I)和電池倉(3)，所述電池倉(3)的底面設有所述錨系裝置(4);所述天線(I)與浮體(2)內的電路部分相連，所述浮體(2)內設有配重，使得整個單點定位式放流標誌能夠自由浮起且保持天線(I)向上的漂浮狀態。
2.根據權利要求1所述的基於無線通訊的單點定位式放流標誌，其特徵在於，所述電路部分包括單片機、無線通訊電路和時鐘電路，所述單片機分別與無線通訊電路和時鐘電路相連；所述無線通訊電路均與天線相連。
3.根據權利要求2所述的基於無線通訊的單點定位式放流標誌，其特徵在於，所述無線通訊電路為衛星傳輸通訊電路、GSM通訊電路、GPRS通訊電路、或3G通訊電路。
4.根據權利要求2所述的基於無線通訊的單點定位式放流標誌，其特徵在於，所述電路部分包括與所述單片機相連的定位電路，所述定位電路還與天線相連。
5.根據權利要求2所述的基於無線通訊的單點定位式放流標誌，其特徵在於，所述電路部分包括與所述單片機相連的錨系裝置控制電路。
6.一種使用如權利要求1所述的基於無線通訊的單點定位式放流標誌的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)人工設定標誌的浮起時間，並將浮起時間寫入電路部分的單片機； (2)單片機進入休眠狀態，僅留有時鐘電路正常工作； (3)定時器計滿中止，喚醒單片機； (4)單片機查詢比較時鐘當前時間是否到達設定的浮起時間，如果沒有到達，則轉到步驟(3);如果到達設定的浮起時間，則進入下一步； (5)單片機觸發錨系裝置控制電路釋放錨系裝置，使得標誌脫離魚體上浮； (6 )喚醒電路部分的無線通訊電路和定位電路，通過定位電路進行定位，並通過無線通訊電路發送定位電路得到的位置信息。
【文檔編號】A01K61/00GK103578255SQ201310479741
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】戴陽, 樊偉, 張衡, 楊勝龍 申請人:中國水產科學研究院東海水產研究所