一种海洋环境与动物行为的监测系统及方法

1.本发明属于海洋环境观测技术领域和海洋动物行为监测领域，特别是涉及一种海洋环境与动物行为的监测系统及方法。

背景技术：

2.现有的海洋环境观测主要是通过卫星遥感、无人机、测量船、浮标、潜标、水下滑翔机和潜航器等观测设备进行监测。受到环境因素影响，一般造价成本较高，观测范围有限。作为系统载体的海洋动物经过长期的进化，具备了良好的海上适应能力，可以在浅滩、深海等复杂海洋环境中活动，特别是一些大型海洋动物，在深远海长距离迁徙过程中，具有独特的通讯、定位和导航能力，可以高速的巡航游动，是一种最优良的天然水下航行器，能够获取一般水下移动平台不能探测的海洋数据。以海洋动物为载体的水下环境感知设备可以获取海洋温度、深度等水文环境数据以及动物自身状态数据，特别是获取目前人类所不能达到的区域的一些海洋环境数据非常重要，例如南北极冰层下面的广阔海域。因此，迫切需要一种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的海洋环境与动物行为监测系统，来实现在指定海域无人化测量，提高测量效率，降低成本。

技术实现要素：

3.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种海洋环境与动物行为的监测系统，包括：
4.浮体电子舱，用于获取海洋环境与动物行为的监测数据；
5.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；
6.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。
7.优选地，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；
8.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；
9.所述电源模块，用于为所述监测系统供电；
10.所述存储模块，用于存储数据采集模块采集到的各类数据；
11.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；
12.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；
13.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。
14.优选地，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；
15.所述干湿传感器用于检测载体动物有无入水；
16.所述深度传感器用于获取载体动物的入水深度；
17.所述温度传感器用于获取环境温度数据；
18.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。
19.优选地，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。
20.优选地，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。
21.优选地，所述浮体电子舱布署在浮体的内部，内嵌于浮体当中；
22.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。
23.一种海洋环境与动物行为的监测方法，包括以下步骤，
24.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；
25.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；
26.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。
27.优选地，获取海洋环境与动物行为的监测数据的过程包括，
28.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。
29.优选地，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，
30.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；
31.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；
32.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；
33.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。
34.本发明公开了以下技术效果：
35.本发明提供的一种海洋环境与动物行为的监测系统及方法，通过弹簧夹结构将浮体电子舱固定在大型海洋动物背鳍上，省去了捕捞大型海洋动物的成本，降低了传统捕捞过程可能会使目标海洋动物产生应激反应的可能，使得采集到的行为信息更加符合目标动物的正常特性，同时该固定过程可以利用特制仪器在小艇上操作，降低了伴游人员的风险。
36.本发明利用释放装置可以使数据采集完成后浮体电子舱与固定装置实现自动分离，在浮体电子舱浮出水面后能够发送gps定位信号给收寻的船只，浮体电子舱上的反光条提高了夜间的可见性，大幅度降低了浮体电子舱的搜寻难度。
37.本发明的固定装置结构简单，加工难度低，其弹簧夹结构的一部分由易腐蚀的金属打造，保持刚性的同时能够在一定时间内从目标动物的身上脱落，降低实验对动物的影响。
38.本发明的浮体电子舱中的数据采集装置不仅能够监测目标动物生活海域的数据，还能够收集目标动物本身的行为数据，这对研究某种动物的生活行为习性和其对生活环境的选择有极大的意义。
39.本发明提供的载体动物行为状态检测方法能够利用浮体电子舱里的传感器判断载体动物的运动方式，通过判断行为状态打开合适的传感器并采集数据。在这种工作模式下能够很好的控制能耗，减少数据所需的存储空间，由此降低成本并延长工作时间。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明实施例监测系统的结构示意图；
42.图2为本发明实施例的浮体的结构示意图；
43.图3为本发明实施例的监测方法的工作程序流程图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
46.如图1-2所示，本发明提供了一种海洋环境与动物行为的监测系统及方法,包括：
47.浮体电子舱，所述浮体电子舱一侧设有释放装置，所述释放装置的另一侧连接着固定装置，所述固定装置将该海洋环境与动物行为监测系统固定在海洋动物的背鳍上，释放装置能在数据收集结束后将浮体电子舱与海洋动物分离，所述的浮体电子舱内设有主控模块、电源模块、存储模块、数据采集模块、gps模块、无线通信模块；
48.所述主控模块，用于实现海洋环境与动物行为监测系统数据的接受处理并控制不同数据采集传感器的使用状况；
49.所述电源模块，通过可充电锂电池为海洋环境与动物行为监测系统提供工作能源；
50.所述存储模块，用于存储数据采集模块采集到的各类数据；
51.所述数据采集模块，用于海洋动物游经水域的环境测量和采集载体海洋动物的行为数据；
52.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；
53.所述无线通信模块，用于将卫星定位信息发送给船舶搜索中心；
54.上述方案中，所述固定装置采用弹簧夹的结构，利用特定的投放器将该弹簧夹结构固定在海洋动物上，弹簧夹的活动连接有缓冲防滑材料，保证在动物不受伤的前提下固定牢固，同时弹簧夹的某处采用容易被腐蚀的金属材料，使得浮体电子舱收集好数据与海洋动物分离后，固定装置能够尽快从海洋动物上脱离，以免长时间影响海洋动物的活动；
55.上述方案中，所述释放装置是利用大电流金属丝熔断原理工作，所述的释放装置安装在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；
56.上述方案中，所述浮体采用合成泡沫制成，流线型设计，减少水阻力，外表面贴有多个反光条，提高海洋环境与动物行为监测系统的夜间可见度；
57.上述方案中，所述浮体电子舱布署在浮体的中间部分，内嵌如浮体当中；
58.上述方案中，所述电源模块为锂电池组，所述锂电池组为主控模块、存储模块、gps模块、数据采集模块、无线通信模块、释放装置供电；
59.上述方案中，所述数据采集模块包括温度传感器、深度传感器、姿态传感器、干湿传感器的一种或多种；
60.进一步地优化方案，在所述海洋环境与动物行为监测系统安装时，需要将载体动物吸引过来或者驾驶小艇追踪上去进行安装固定，所述固定装置需要由操作人员将其弹簧夹结构撑开，待靠近载体动物时，按弹簧夹的弹簧部分靠进海洋动物头部，夹子部分靠近海洋动物尾部，浮体位于载体动物左侧的顺序进行安装，这是因为该海洋环境与动物行为监测系统含有姿态传感器，而姿态传感器的安装姿态会影响后续的行为状态的判定；
61.在所述海洋环境与动物行为监测系统安装好后，海洋环境与动物行为监测系统进入工作状态，依据载体动物的行为状态打开一种或多种传感器进行数据的采集，经过主控模块的数据处理后存入存储模块中；
62.在所述海洋环境与动物行为监测系统工作到预先设定的时间后，主控模块发送信号给释放装置开始工作，主控模块控制电源控制模块给释放装置中的电容进行充电，充电完成后释放电流，利用短时的大电流熔断释放装置中的金属丝，金属丝断开后释放装置与
固定装置分离，依靠浮体的浮力将浮体电子舱带到水面上来，此时干湿传感器会检测到长时间的干状态，gps模块开始工作，确定当前的位置的经纬度，通过无线通信装置将该海洋环境与动物行为监测系统的位置发送给船舶搜寻中心，达到回收海洋环境与动物行为监测系统的目的；
63.在本发明的一些实施方案中，所述主控模块包括16位低功耗微处理器，以及相应的时钟电路、复位电路等，此处理器工作电压为1.8v/3.6v，适用于低功耗设计的系统，其支持多种通信方式，包括uart、i2c和spi通信，有充足的ram和flash存储空间、中断源以及i/o口，可以支持较为复杂的软件程序和硬件电路设计；
64.在本发明的一些实施方式中，存储模块采用大容量的flash芯片，其价格较低，具有spi通信功能，通信速率快且操作简单。通过计算，此芯片的容量可满足海洋环境与动物行为监测系统在所有传感器打开的情况下以1min的采样间隔，连续工作10天以上的数据量，所以采用此芯片，既能满足当前应用需求也留有足够余量便于将来的扩展使用；
65.在本发明的一些实施方式中，无线通信模块采用国产化的北斗卫星通信模块或者vhf无线电信标；
66.在本发明的一些实施方式中，所述gps模块采用小型gps模块，上电后其通过串口将定位信息发送至主控模块，操作简单，定位准确；
67.在安装过程中考虑到载体动物背鳍的皮肤光滑性，在固定装置的弹簧夹的夹子上添加了一块缓冲防滑垫，能够增大背鳍与固定装置之间的摩擦力，缓冲垫的加入能够减小安装过程中夹子对鱼鳍的伤害；
68.在本发明的一些实施方案中，所述固定装置的弹簧夹的夹子部分的一端可以先锯断，再用易腐蚀的金属将锯断的部分焊接起来，这样当海洋环境与动物行为监测系统工作到设定的时间，主控模块控制释放装置释放后，残留在载体动物背鳍上的固定装置能够在一定时间内自动腐蚀脱落，将海洋环境与动物行为监测系统对载体动物的影响降到最小；
69.所述浮体表面附有至少两个反光条，当所述海洋环境与动物行为监测系统达到设定工作时间上浮到表面时，反光条能够增加海洋环境与动物行为监测系统的可见度，便于之后的回收工作；
70.在本发明的一些实施方式中，所述电源管理模块管理锂电池组1的电量，所述锂电池组为主控模块、存储模块、gps模块、无线通信模块、数据采集模块、释放装置供电；其供电范围为3.3-7.2v。由于系统使用的主控芯片、存储芯片以及gps模块等模块工作电压(典型值)为3.3v，无线通信模块工作电压(典型值)为10.8v，所以在电源管理模块的输入两路，一路供给各模块，另一路采用dc-dc电路将电压升高至10.8v无线通信模块；
71.如图3所示，本实施例还提供了一种基于海洋环境与动物行为监测方法，包括以下几个步骤：
72.首先依据载体动物的生活习性将其行为的多种模式简化描述为不同模型，在海洋环境与动物行为监测系统的工作过程中，以固定频率对数据采集模块进行采样，并判断该载体动物当前的行为状态属于什么模型，如描述为“巡航”，“上浮”，“下潜”，“在水面”等，这些不同的状态由一系列的标准定义，包括对一个或多个传感器的限制，以及这些限制必须在一个行为状态下保持不变的时间限制。下面依据上述要求进行具体的举例：
73.所述海洋环境与动物行为监测系统布置到海洋动物上时，打开海洋环境与动物行
为监测系统的电源；
74.所述海洋环境与动物行为监测系统以相对较低的频率检测干湿传感器和深度传感器的状态，所述干湿传感器的状态可以表示海洋环境与动物行为监测系统有无入水，所述深度传感器的数据表示载体动物的入水深度；
75.所述干湿传感器以较低的采样率工作，当其在“湿”的状态保持一段时间后，检测深度传感器和姿态传感器的状态，如果深度传感器的数据超过阈值，同时姿态传感器的俯仰角低于下潜阈值(通常为负)则判定此时载体动物处于“下潜”状态，深度传感器、温度传感器和姿态传感器同时工作并以较高的采样率收集这三个传感器的数据，并将数据存入存储模块中，等到俯仰角高于设定下潜阈值，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；
76.所述干湿传感器以较低的采样率工作，当其在“湿”的状态保持一段时间后，主控模块检测深度传感器和姿态传感器的状态，如果深度传感器的数据超过阈值，同时姿态传感器的俯仰角高于上浮阈值(通常为正)，则判定此时载体动物处于“上浮”状态，深度传感器、温度系统和姿态系统同时工作并以较高的采样率收集这三个传感器的数据，并将数据存入存储模块中，等到俯仰角低于设定上浮阈值，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；
77.所述干湿传感器保持一段时间为湿后，主控模块检测姿态传感器的状态，如果俯仰角小于上浮阈值且大于下潜阈值则判定载体动物处于“巡航”状态，此时以较低的采样率记录并保存姿态传感器的数据，其他的传感器不工作；
78.所述干湿传感器保持一段时间为干后，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，gps模块获取当前海洋环境与动物行为监测系统的位置，无线通信模块将位置发送给船舶搜寻中心准备回收海洋环境与动物行为监测系统；
79.进一步地优化方案，下面依据上述要求进行具体的举例：
80.所述海洋环境与动物行为监测系统布置到海洋动物上时，打开海洋环境与动物行为监测系统的电源；
81.所述海洋环境与动物行为监测系统以4秒一次的频率检测干湿传感器和深度传感器的状态，所述干湿传感器的状态可以表示海洋环境与动物行为监测系统有无入水，所述深度传感器的数据表示载体动物的入水深度；
82.所述干湿传感器以4秒一次的采样率工作，当其在“湿”的状态保持5次采样后，检测深度传感器和姿态传感器的状态，如果深度传感器的数据超过2米，同时姿态传感器的俯仰角低于下潜阈值-20
°
，则判定此时载体动物处于“下潜”状态，深度传感器、温度传感器和姿态传感器同时工作并以1秒一次的采样率收集这三个传感器的数据，并将数据存入存储模块中，等到俯仰角高于设定下潜阈值-20
°
，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；
83.所述干湿传感器以每4秒一次的采样率工作，当其在“湿”的状态5次采样后，检测深度传感器和姿态传感器的状态，如果深度传感器的数据超过2米，同时姿态传感器的俯仰角高于上浮阈值20
°
，则判定此时载体动物处于“上浮”状态，深度传感器、温度传感器和姿态传感器同时工作并以1秒一次的采样率收集这三个传感器的数据，并将数据存入存储模块中，等到俯仰角低于设定上浮阈值20
°
，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；
84.所述干湿传感器当其在“湿”的状态5次采样后，检测姿态传感器的状态，如果俯仰角小于上浮阈值20
°
且大于下潜阈值-20
°
则判定载体动物处于“巡航”状态，此时只需以4秒一次的采样率记录并保存姿态传感器的数据，其他的传感器无需开启；
85.所述干湿传感器当其在“干”的状态5次采样后，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，gps模块获取当前海洋环境与动物行为监测系统的位置，无线通信模块将位置发送给船舶搜寻中心准备回收海洋环境与动物行为监测系统；
86.在本发明的一些实施方案中，对于载体动物的行为状态的判定可以有更多的模式，如“捕食”、“交流”等，这需要长时间的利用多种传感器对载体动物的行为数据进行收集，将收集到的数据作为样本数据，构建训练数据集来进行分析，所述样本数据是根据任一时间节点产生的加速度值、姿态状态、深度值和水听器数据形成的特征向量并被打上了标签，所述标签为“巡航”，“上浮”，“下潜”，“在水面”和其他状态；
87.在本实施例中，所述样本数据在采集时，可以通过人为模拟载体动物的行为得到每个时间节点的数据和该动物的状态，例如，通过模拟载体动物“下潜”这一行为所得到的数据，则采集的数据可以被判定为“下潜”的行为状态，同理可以为相应的数据判定位“巡航”，“上浮”，“在水面”等的行为状态；
88.判定各种行为状态之后的数据则可形成为训练数据集，并可以利用所述训练数据集对初始模型进行有监督训练，最终得到准确的行为状态模型运用在实际使用中。
89.本实施例的海洋环境与动物行为监测系统体积小，重量轻，可以附着在海洋动物的背鳍上，利用载体动物的正常活动获取其水下生活环境的数据和该动物行为数据，并在设定的收集时间结束后通过无线通信装置确定海洋环境与动物行为监测系统的位置从而被回收，回收的数据供研究人员分析和研究。这种基于海洋动物的水下移动监测对海洋生态环境保护、海洋生命科学研究具有重要意义。
90.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

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，
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。

技术总结

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。海洋生命科学研究具有重要意义。海洋生命科学研究具有重要意义。