罩网式深水网箱网衣电路故障及破损监测系统 所属技术领域
本发明涉及养鱼业，是一种罩网式深水网箱网衣电路故障及破损监测系统。
背景技术
深水网箱是一种用于网箱养鱼的设备，是一种集约化养殖设备。由于网衣破损不能及时发现而造成箱内的鱼大量逃逸，使养殖户造成巨大损失，从而制约了网箱养殖的发展，而目前使用在水中用光学摄像头的方法，常用能在水中工作的红外监视器，则监视系统需长时间不间断工作，能耗大，而且若在混水中则光学系统不能奏效，如果用声纳方法则需要比较大的投资，且这两种方式耗电量较大，不实用。目前由于各种原因造成网衣破损时有发生，如能及时发现网衣破损，并告之网衣破损的位置，可采取有效措施，大幅度降低由鱼逃逸而带来的经济损失。目前还没有能用于深水网箱的罩网式深水网箱网衣电路故障及破损监测系统。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种罩网式深水网箱网衣电路故障及破损监测系统，在普通网箱外部有罩网，罩网的网衣编有导线且与普通网箱的网衣相贴，在网箱网衣破损后引发其外部罩网断线，罩网中电流通过海水将系统导通，向用户发出报警信号，当外部罩网与系统发生连接故障，系统向用户发出故障报警。
为了能达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：它包括单片机、电平转换电路、GSM手机模块、组成罩网的多片网片、罩网网片检测电路；其中：
1)罩网由多片网片紧贴网箱网衣外侧围成，罩网的网片包括：用尼龙线与细软导线编织成正方形网孔的网衣，罩网网衣网孔的边长为网箱网衣网孔的两倍；网衣内水平与垂直方向的导线两端分别与用粗软导线制成的软导线框架相连，连接处用点焊且用绝缘胶封口；软导线框架的一端接三极管TW1的发射极，三极管TW1的集电极接网片情况输出端，三极管TW1的基极接电阻RW1，电阻RW1地另一端接检测模式端；软导线框架的另一端接三极管TW2的集电极，三极管TW2的发射极接系统地GND，三极管TW2的基极接电阻RW2，电阻RW2的另一端接选网衣端；
2)单片机串行输入端RXD与电平转换电路输出端B相连，单片机串行输出端TXD与电平转换电路输入端A相连，单片机的一个I/O口为检测结果输入口与网片检测电路输出端相连，单片机的另一个I/O口为检测模式输出口分别与所有网片的检测模式端并联连接；单片机的其余I/O口为网片选择输出口分别与各网片对应编号的选网衣端连接；
3)电平转换电路的输出端接GSM手机模块的接收端，电平转换电路的输入端接GSM手机模块的发送端；
4)罩网网片检测电路的输入端分别与各网片情况输出端并联连接。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：
罩网网衣分成数片(或叫分区)并通过软件进行编码，每片网衣按要求布置有导线且与普通网箱的网衣相贴，正常时系统几乎不耗电，单片机对系统定时进行循环检测，只有在网衣线路故障或网箱网衣破损后连带其外部罩网断线，罩网中电流通过海水将系统导通，单片机控制GSM手机模块向网箱主人发出短信，报告故障或网衣破损部位的位置信号。本发明可大幅度的降低由于网衣破损，造成鱼逃逸而带来的经济损失，并能确定网衣线路故障或破损的位置。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构框图；
图2是电平转换与GSM手机模块电路图；
图3是罩网网片结构图；
图4是罩网网片检测电路图。
图中：1.单片机、2.电平转换电路、3.GSM手机模块、4.多片罩网网片、5.罩网网片检测电路。
【具体实施方式】
本发明包括包括单片机1、电平转换电路2、GSM手机模块3、组成罩网的多片网片4、罩网网片检测电路(5)；其中：
1.单片机1(如图1所示)：
可选用任何型号单片机，将其一I/O口设为检测结果输入口后与网片检测电路输出端相连，将另一I/O口设为检测模式输出口后与所有网片的检测模式端相接，将单片机其余I/O口进行软件编号(1-n)并设为网片选择输出口后分别与相同编号的各网片选择端相连，单片机1串行输入端RXD与电平转换电路2输出端B相连，单片机串行输出端TXD与电平转换电路输入端A相连；
2.电平转换电路2与GSM手机模块3(如图2所示)：
由于单片机1与GSM手机模块3控制信号电平不同，两者通讯时需经电平转换，电平转换电路2与GSM手机模块3包括：电平转换电路2输入端A与电阻RT3相连，三极管TG3的基极与电阻RT3的另一端相连；三极管TG3的发射极接地GND，三极管TG3的集电极分别与电阻RT1和三极管TG4的基极相连；电阻RT1的另一端与GSM手机模块3电源GSMVCC相接；三极管TG4的发射极接地GND，三极管TG4的集电极分别接电阻RT2和GSM手机模块3的接收端(GSM收)；电阻RT2的另一端与GSM手机模块3电源GSMVCC相接；GSM手机模块3的发送端(GSM发)与电阻RS3相连；三极管TG1的基极与电阻RS3的另一端相连；三极管TG1的发射极接地GND，三极管TG1的集电极分别与电阻RS1和三极管TG2的基极相连；电阻RS1的另一端与系统电源VCC相接；三极管TG2的发射极接地GND，三极管TG2的集电极分别接电阻RS2和电平转换电路2输出端B；电阻RS2的另一端与系统电源VCC相接；
3.组成罩网的多片网片4(如图3所示)：
罩网由多片罩网网片4紧贴网箱网衣外侧围成，罩网的网片4包括：用尼龙线与细软导线编织成正方形网孔的网衣，网衣网孔的边长为传统网衣网孔的两倍；网衣内水平与垂直方向的导线两端分别与用粗软导线制成的软导线框架K相连，连接处用点焊且用绝缘胶封口；软导线框架K的K1端接三极管TW1的发射极，三极管TW1的集电极接网片情况输出端，三极管TW1的基极接电阻RW1，电阻RW1的另一端接检测模式端；软导线框架K的K2端接三极管TW2的集电极，三极管TW2的发射极接系统地GND，三极管TW2的基极接电阻RW2，电阻RW2的另一端接选网衣端；整个罩网所有网片的检测模式端相连后接单片机检测模式输出口；整个罩网所有网片的网片情况输出端并连后接罩网网片检测电路网片情况输入端；罩网内所有网片经软件编号(码)后，各自的选网衣端与相同编号(码)的单片机网片选择输出口相接；
4.罩网网片检测电路5(如图4所示)：
罩网网片检测电路5包括：集成运算放大器01，其输出端分别接电阻R4及网片检测结果输出端，集成运算放大器01的同向输入端分别接电阻R1、R2；R1的另一端接系统电源VCC；R2的另一端接系统地GND；集成运算放大器01的反向输入端分别接电阻R3及网片情况输入端，R3的另一端接系统电源VCC。
具体工作原理如下：
1.网衣与系统连接情况检测
单片机根据网片4编码选择一片网衣，其对应的网片选择输出口发出高电平，使该网片与系统相连。单片机1检测模式输出口发高电平进行故障检测，若水面上连接网衣的导线连接正常(未断)，网片检测电路5的网片检测结果输出端为高电平，否则说明网片有断线，单片机1控制GSM手机模块3发出故障位置信息的短信。
2.水下网衣破损检测
单片机1根据网片编码选择一片网衣，其对应的网片选择输出口发出高电平，使该网片与系统相连。单片机1检测模式输出口发低电平进行网破检测，若水面下网衣导线正常(未断)，网片检测电路的网片检测结果输出端为低电平，否则说明网片有破损处，单片机控制GSM手机模块3发出破损位置信息的短信。