(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211145066.0 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中国科学院深海科 学与工程研究所 地址 572000 海南省三 亚市吉阳区鹿回头 路28号 (72)发明人 田川　沈时耀　宋元杰　罗鹏　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 有限公司 1 1562 专利代理师 高天星 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) A01K 29/00(2006.01) G01S 19/13(2010.01) (54)发明名称 一种海洋环境与动物行为的监测系统及方 法 (57)摘要 本发明公开了一种海洋环境与动物行为的 监测系统及方法， 包括： 浮体电子舱， 用于获取海 洋环境与动物行为的监测数据； 释放装置， 与浮 体电子舱连接， 用于在完成监测数据的采集后将 浮体电子舱与海洋动物分离； 固定装置， 与释放 装置连接， 用于将监测系统固定在海洋动物上。 本发明所提供的监测系统体积小， 重量轻， 能够 实现在指定海域无人化测量， 提高测量效率， 降 低成本， 通过以海洋动物为载体获取其水下生活 环境的数据与动物行为数据对海洋生态环境保 护、 海洋生命科 学研究具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115388954 A 2022.11.25 CN 115388954 A 1.一种海洋环境与动物行为的监测系统， 其特 征在于， 包括： 浮体电子舱， 用于获取海洋环境与动物行为的监测数据； 释放装置， 与所述浮体电子舱连接， 用于在完成所述监测数据的采集后将所述浮体电 子舱与海洋动物分离； 固定装置， 与所述释放装置连接， 用于将监测系统固定在海洋动物上。 2.根据权利要求1所述的海洋环境与动物行为的监测系统， 其特 征在于， 所述浮体电子舱包括主控模块、 电源模块、 存储模块、 数据采集模块、 GPS模块、 无线通 信模块； 所述主控 模块， 用于对所述 监测数据进行处 理并对数据采集传感器进行控制； 所述电源 模块， 用于为所述 监测系统供电； 所述存储模块， 用于存 储数据采集模块采集到的各类数据； 所述数据采集模块， 用于采集海洋动物游经水域的环境测量数据和采集载体海洋动物 的行为数据； 所述GPS模块， 用于在海洋动物浮出 水面时接收卫星定位信息； 所述无线通信模块， 用于将所述卫星定位信息和传感器监测数据发送给船舶搜索中 心。 3.根据权利要求1所述的海洋环境与动物行为的监测系统， 其特 征在于， 所述数据采集模块包括干湿传感器、 深度传感器、 温度传感器、 姿态传感器； 所述干湿传感器用于检测载体动物有无入水； 所述深度传感器用于获取 载体动物的入水深度； 所述温度传感器用于获取环境温度数据； 所述姿态传感器用于获取载体动物的行为状态， 所述行为状态至少包括巡航、 上浮、 下 潜、 在水面。 4.根据权利要求1所述的海洋环境与动物行为的监测系统， 其特 征在于， 所述固定装置采用弹簧夹结构， 通过投放器将所述弹簧夹结构固定在海洋动物上。 5.根据权利要求 4所述的海洋环境与动物行为的监测系统， 其特 征在于， 所述释放装置基于大电流金属丝熔断原 理工作， 所述释放装置设置于浮体电子舱的一 侧与主控 模块信号相连， 在采集数据的任务结束后， 将浮体电子舱与固定装置分离 。 6.根据权利要求 4所述的海洋环境与动物行为的监测系统， 其特 征在于， 所述浮体电子舱布署在浮体的内部， 内嵌于浮体当中； 所述浮体电子舱采用合成泡沫制成， 流线型设计， 外表面贴有 多个反光条。 7.一种海洋环境与动物行为的监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤， 收集载体动物 的生活习性， 基于所述生活习性对载体动物的行为模式进行描述， 获得 行为模型； 将所述监测系统置 于载体动物上， 获取海洋环境与动物行为的监测数据； 基于所述监测数据与所述行为模型判断所述载体动物当前的行为状态， 获得监测结 果。 8.根据权利要求7所述的海洋环境与动物行为的监测方法， 其特征在于， 获取海洋环境 与动物行为的监测数据的过程包括，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115388954 A 2通过浮体电子舱的数据采集模块采集海洋动物游经水域的环境测量数据和采集载体 海洋动物的行为数据， 数据采集完成后基于 GPS模块接收卫星定位信息， 并通过无线通信模 块将所述 卫星定位信息和传感器监测数据发送给 船舶搜索中心。 9.根据权利要求8所述的海洋环境与动物行为的监测方法， 其特征在于， 通过浮体电子 舱的数据采集模块采集海洋动物游经水域的环境测 量数据和采集载体海洋动物的行为数 据， 数据采集完成后基于 GPS模块接收卫星定位信息， 并通过无线通信模块将所述卫星定位 信息和传感器监测数据发送给 船舶搜索中心的过程包括， 基于干湿传感器检测载体动物有无入水， 检测到入水时间达到预设时间后， 主控模块 检测深度传感器和姿态传感器的状态， 若所述深度传感器的数据超过预设阈值， 同时所述 姿态传感器的俯仰角低于预设下潜阈值， 则判定载体动物处于 “下潜”状态； 所述深度传感 器、 温度传感器和姿态传感器同时工作获取监测数据， 并将所述监测数据存入存储模块中， 直至所述俯仰角高于所述预设下潜 阈值， 所述温度传感器、 深度传感器和姿态传感器停止 工作， 等待下一次干湿传感器的状态判定； 基于干湿传感器检测载体动物有无入水， 检测到入水时间达到预设时间后， 主控模块 检测深度传感器和姿态传感器的状态， 若所述深度传感器的数据超过预设阈值， 同时所述 姿态传感器的俯仰角高于预设上浮阈值， 则判定载体动物处于 “上浮”状态； 所述深度传感 器、 温度传感器和姿态传感器同时工作获取监测数据， 并将所述监测数据存入存储模块中， 直至所述俯仰角低于所述预设上浮阈值， 所述温度传感器、 深度传感器和姿态传感器停止 工作， 等待下一次干湿传感器的状态判定； 基于干湿传感器检测载体动物有无入水， 检测到入水时间达到预设时间后， 主控模块 检测姿态传感器的状态， 若所述姿态传感器的俯仰角小于预设上浮阈值且 大于预设下潜阈 值， 则判定载体动物处于 “巡航”状态， 并保存所述姿态传感器的数据， 其 他传感器不工作； 基于干湿传感器检测载体动物有无入水， 未检测到入水且时间达到时间阈值后， 则判 定载体动物处于 “在水面”状态， 此时无线通信模块和GPS模块开始工作， 基于所述GPS模块 获取所述监测系统的位置， 所述无线通信模块将位置发送给船舶搜寻中心 来回收所述监测 传系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115388954 A 3