一、作品描述
我们的装置是一种可用于长江流域的可隐藏式的水质监测及捕渔监测装置，可以监测长江流域的水质以及监测禁渔期非法捕渔行为。可隐藏式的水质监测及捕渔监测装置由浮台、太阳能供电系统、防撞垫、水质监测系统、渔船监测系统、浮力控制模块等构成。
1、浮台：为了保证浮台的稳定性和耐用性，我们选择了吸水率极低且耐腐蚀的弹性泡沫材料作为浮体材料。浮台内部还设置有不锈钢骨架，并在外表面喷涂了聚脲弹性材料，以增加浮台的强度和抗腐蚀能力。浮台底部采用双锚链固定，可以有效地防止浮台漂移。浮台内部还设有空腔，空腔内部含有载压水，从而实现装置的隐藏，可以通过抽水泵使其与外部相连，从而实现水的吸入和排出，进而实现装置的上浮和下潜。
2、太阳能供电系统：供电系统设置在浮台内部，由控制器、蓄电池和光伏面板组成。主控制器设计 主控制器（PLC）是整个太阳能供电系统的核心，而CPU是主控制器的核心部件。由CPU通过数字量输入电路，通过太阳能充电调节器电路采集蓄电池电压和太阳能电池的供电电压（即太阳能板电压）。将这些采集到的输入信号经由CPU运算决策后，再通过数字量输出电路去控制并作用于太阳能充电调节器，调节其充电阀门，控制太阳能电池给蓄电池充电的过程和节奏。蓄电池采用高性能大容量的绿色环保蓄电池，而光伏面板则采用单晶硅太阳能发电面板。蓄电池通过控制器与光伏面板相连接，并向水质监测系统和渔船监测系统等装置输送电力。
3、防撞垫：本装置在浮台外沿采用吸水率极低、耐腐蚀、轻量化的吸能式材料设置了防碰撞装置。这种材料不仅能够减轻装置的负载，而且还具有良好的耐久性，同时也能大幅减轻来往船只的碰撞所带来的影响。
4、水质监测系统：水质监测系统设置于浮台下方腔体，由绞车模块、传感器模块和数据处理模块组成。通过绞车正反转运动，传感器模块能够垂直收放传感器，实现对水质的垂直剖面测量。在传感器模块测量完毕后，该系统将对数据进行处理打包加密并传输到总控室。 渔船检测系统：位于浮台顶部，由图像采集模块、云台摄像头控制模块、运动检测模块等构成。它采用可旋转式摄像头实现360度无死角的监测，以检测非法捕捞行为。同时，使用嵌套式单向透视玻璃保护罩对云台上的摄像头进行保护，防止恶劣环境对装置造成损坏。所有监测到的图像和数据都会被储存起来，并传输到总控中心进行进一步处理。
5、锚泊系统：根据设计输入并结合工程经验，锚泊电机设计成无刷直流电机形式。该型电机最大的优势是定子绕组通入阶跃的电流时会产生步进磁动势，而永磁转子则在这个步进的磁动势中转动。额定工作时负载转速稳定，转子的磁场可以认为是稳定旋转的。 本方案中利用Ansoft Maxwell对电机进行建模分析，得出电机各项性能参数，并结合Simulink进行模拟带载仿真，建立全套的锚泊电机仿真模型。
6、视频监测系统：我们采用视频监测系统，减少了对人力巡逻禁渔的需求，在节省劳动力的同时提高了效率。视频监测系统分为四个模块分别为图像采集模块，云台摄像头控制模块，运动检测模块，储存模块。
7、云台摄像头控制模块： 对于云台摄像机控制模块的控制算法方面，常用的控制算法有PID算法，自适应控制算法，基于神经网络控制的算法，模糊控制算法等。但每个算法都只适用于特定的外界环境中。
8、、电源模块：电压稳压芯片选用 AMS1117-3.3，输出电压为 3.3V，正向低压降稳压。工作结温范围：-40~125°C，输入电压：12V。它的主要作用是正向低压下降稳压，除此之外，它还兼备了维护方便，设计灵活，节约了成本和使用时间，高功率，高效益和提供良好的可靠性等诸多特点。
9、WIFI模块： Wi-fi 模块硬件设计 Wi-fi 模块的芯片也就是我们选用的 ESP8266 芯片，因为这个系列芯片在正常工作时 的温度控制范围较大，且它们不仅能够长期进行维护并同时具有一个稳定的工作特点，能够同时完全适应不同的手机操作系统场合，而且工作功耗相对较低。
二、创意描述
  “禁渔”的禁令下，很多人仍然进行着非法捕鱼，并且隐藏而难以发现，因水域范围广，人手不足和装备不足等问题尤为突出。可隐藏式的禁渔监测及水质检测装置，符合中国长期发展的趋势。面对如今的中国，绿水青山就是金山银山，促进人与自然和谐共生，走可持续发展道路。该产品能够实现对水质的实时采样和反馈，从而生成动态的水质分析报告，提高监测效率和数据全面性。此外，该产品还能够实现远程监控，让工作人员全面掌握水环境情况，为水环境保护工作提供重要帮助，并显著提高监测结果的准确性。监测到的数据可以自动分类，提高监测效率，减轻工作负担。为有效遏制非法捕捞行为，加强禁渔工作的开展，提高工作效率，同时贯彻落实“十年禁渔”重大决策，我们研发了这一产品。它结合了人工智能与渔政管理，能够快速发现非法船只，对其进行智能监控和分析，准确记录发生时间和地点，为相关部门提供信息，从而提高渔政执法巡查效率。这项技术创新解决了非法捕捞行为发现、抓捕和处置难的问题，同时为后续的违法取证工作提供了重要依据，实现了“人防”和“技防”相结合的工作模式，有力地震慑了非法捕捞行为。