CN112758263B - 一种海洋环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种海洋环境监测装置，涉及海洋化学技术领域，包括遥控船、浮台、导流尾翼、以及海洋水下监测装置，所述的遥控船可通过遥控器控制，并与浮台的前端连接，所述的导流尾翼连接于浮台的后端，所述的海洋水下监测装置设置于浮台上，且海洋水下监测装置设有针对不同海水深度的监测机构。本发明方便移动，可对不同海水深度的海洋环境进行监测，通过在某一海域多次监测，可绘制该海域的海洋环境立体数据图，方便于对海洋环境的深入理解，有利于海洋环境的精准监测及保护。
Description
技术领域
本发明涉及海洋化学技术领域，具体涉及一种海洋环境监测装置。
背景技术
海洋环境监测主要包括水下部分的水文、水质要素监测，通过对海洋环境要素的检测，可掌握海域中污染物的种类、浓度以及污染物在海洋环境中的迁移转化规律，从而提出防治污染的技术与措施，海洋环境监测对于沿海经济的发展、海洋科学研究以及减少海洋环境灾害、提高沿海的海上防御能力有着十分重大的意义。
现有的海洋环境监测装置多是在海洋浮台上配备监测设备，通过监测设备获得相关数据，但是，这些监测装置多存在共同的缺陷：
1、不方便移动，监测地点受限，监测效率低；
2、不能对不同深度的海洋环境进行立体监测，监测数据仅局限在浅海或海面，其参考价值低；
3、不能针对某一地域的海洋环境绘制立体数据图，对海洋环境缺乏整体性研究。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供了一种海洋环境监测装置，该装置移动灵活，可对海洋环境进行立体性监测，并能够绘制成立体数据图，有利于对海洋环境进行整体性研究。
为解决上述问题，本发明技术方案为：
一种海洋环境监测装置，包括遥控船、浮台、导流尾翼、以及海洋水下监测装置，所述的遥控船可通过遥控器控制，并与浮台的前端连接，所述的导流尾翼连接于浮台的后端，所述的海洋水下监测装置设置于浮台上，且海洋水下监测装置设有针对不同海水深度的监测机构。
优选的，所述的浮台包括扁圆柱形的主壳体、一体成型于主壳体底端的锥形配重底、连接于锥形配重底底端的锚系架，所述的主壳体、锥形配重底、锚系架同轴，且在轴线处贯穿有导管，所述的主壳体内环绕导管设有环形浮体，所述的主壳体的上端同轴设有辅助壳体，所述的导管的上端贯通辅助壳体的上端，导管的下端延伸出锚系架的下端，所述的海洋水下监测装置与导管配合使用。
优选的，所述的海洋水下监测装置包括监测筒链、用于收放监测筒链的导轨轮、用于驱动导轨轮的电机、以及供电装置，所述的监测筒链的下部贯穿于导管内，并可沿导管上下移动，且监测筒链的底端连接有铅锤，位于导管上方的监测筒链绕过导轨轮，并通过开设于辅助壳体上端的出链口进入辅助壳体内，所述的辅助壳体用于储存监测筒链，且监测筒链由若干筒链单节构成，不同的筒链单节上设有针对不同海水深度的监测机构，所述的电机通过安装座固定于辅助壳体的顶端，所述的导轨轮固定安装于电机的输出轴上，所述的电机、监测筒链分别通过导线与供电装置电性连接。
优选的，所述的筒链单节为筒状结构，相邻的筒链单节之间铰接，且各个筒链单节的轴线绕铰接轴旋转所在平面共面；任一筒链单节上均设有倾角传感器安装盒，所述的倾角传感器安装盒内设有倾角传感器，所述的监测机构包括设置在任一筒链单节的下部的海水参数检测装置。
优选的，所述的筒链单节的上端设有铰接耳、下端设有凸柱，所述的凸柱的两侧固定设有同轴的横杆，监测筒链中，相邻的凸柱通过横杆与铰接耳铰接，在凸柱底端设有与筒链单节内部连通的下接线孔，在铰接耳之间的筒链单节端部设有与筒链单节内部连通的上接线孔。
优选的，还包括控制单元，所述的海水参数检测装置7、倾角传感器分别通过导线与控制单元信号连接，所述的控制单元与电源电性连接，且控制单元与电机电性连接。
优选的，所述的控制单元设于导流尾翼的上端，控制单元包括单片机、以及无线数据传输模块，所述的单片机配置为对电机的转动进行控制，并接收海水参数检测装置、倾角传感器传递的数据，并对数据进行处理，绘制海洋环境立体数据图，并将相关数据和立体数据图通过无线数据传输模块传输至远程的无线数据接收端。
优选的，所述的海水参数检测装置包括海水温度传感器和/或海水流速传感器和/或海水水质检测仪。
本发明一种海洋环境监测装置具有如下有益效果：本发明方便移动，可对不同海水深度的海洋环境进行监测，通过在某一海域多次监测，可绘制该海域的海洋环境立体数据图，方便于对海洋环境的深入理解，有利于海洋环境的精准监测及保护。
附图说明
图1、本发明的侧面结构示意图；
图2、本发明的俯视结构示意图(省略了监测筒链)；
图3、本发明A处的局部结构放大示意图；
图4、本发明筒链单节的铰接处的剖视结构示意图；
图5、本发明设有铰接耳的筒链单节的俯视图；
图6、本发明单次监测的数据图示意；
1：遥控船，2：环形浮体，3：导流尾翼，4：锥形配重底，5：主壳体，6：辅助壳体，7：监测筒链，8：导轨轮，9：控制单元，10：铅锤，11：安装座，12：锚系架，13：导管，14：出链口，15：电机，16：主壳体示意标志，17：海平面，18：地理坐标线，19：子地理坐标线，20：倾角传感器的地理坐标，21：海水参数检测装置的地理坐标，22：铅锤标志，701：筒链单节，702：倾角传感器安装盒，703：海水参数检测装置，704：凸柱，705：铰接耳，706：限位块，707：横杆，708：下接线孔，709：上接线孔。
具体实施方式
以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在一个实施例中，本发明一种海洋环境监测装置，如图1、2所示，包括遥控船1、浮台、导流尾翼3、以及海洋水下监测装置，所述的遥控船1可通过遥控器控制，并与浮台的前端连接，所述的导流尾翼3连接于浮台的后端，所述的海洋水下监测装置设置于浮台上，且海洋水下监测装置设有针对不同海水深度的监测机构。遥控船1为现有技术，其具体结构不做赘述，通过遥控器可控制遥控船行驶，从而带动浮台向指定位置移动，导流尾翼3可起到导流的作用，使浮台移动更灵活，通过监测机构对不同海水深度的海洋环境进行监测，配合以灵活的移动性，可对目标海域进行立体性监测。
在进一步的实施例中，如图1、2所示，所述的浮台包括扁圆柱形的主壳体5、一体成型于主壳体5底端的锥形配重底4、连接于锥形配重底4底端的锚系架12，所述的主壳体5、锥形配重底4、锚系架12同轴，且在轴线处贯穿有导管13，所述的主壳体5内环绕导管13设有环形浮体2，所述的主壳体5的上端同轴设有辅助壳体6，所述的导管13的上端贯通辅助壳体6的上端，导管13的下端延伸出锚系架12的下端，所述的海洋水下监测装置与导管13配合使用。环形浮体2优选为气囊结构，也可以为泡沫等浮体材料制成；锚系架12用于拴住锚链，而锥形配重底4有利于浮台保持平衡，导管13与海洋水下监测装置配合使用，对海洋水环境进行监测。
在进一步的实施例中，如图1、2、3、4、5所示，所述的海洋水下监测装置包括监测筒链7、用于收放监测筒链7的导轨轮8、用于驱动导轨轮8的电机15、以及供电装置，所述的监测筒链7的下部贯穿于导管13内，并可沿导管13上下移动，且监测筒链7的底端连接有铅锤10，位于导管13上方的监测筒链7绕过导轨轮3，并通过开设于辅助壳体6上端的出链口14进入辅助壳体6内，所述的辅助壳体6用于储存监测筒链7，且监测筒链7由若干筒链单节701构成，不同的筒链单节701上设有针对不同海水深度的监测机构，所述的电机15通过安装座11固定于辅助壳体6的顶端，所述的导轨轮8固定安装于电机15的输出轴上，所述的电机15、监测筒链7分别通过导线与供电装置电性连接。铅锤10用于拉直监测筒链7，然而，由于海洋深处的洋流的扰动力强大，故很难通过铅锤使监测筒链在海水内保持垂直状态，故要测量不同深度的海洋环境参数，需要在技术上做出改进，具体改进如下所述。
在进一步的实施例中，如图3、4、5所示，所述的筒链单节701为筒状结构，相邻的筒链单节之间铰接，且各个筒链单节的轴线绕铰接轴旋转所在平面共面；任一筒链单节上均设有倾角传感器安装盒702，所述的倾角传感器安装盒702内设有倾角传感器，所述的监测机构包括设置在任一筒链单节的下部的海水参数检测装置703。监测机构可嵌设在筒链单节的外壁上，或至少在沿着导管13下滑时不会造成阻碍。筒链单节701的长度优选为1M。
在进一步的实施例中，如图3、4、5所示，所述的筒链单节701的上端设有铰接耳705、下端设有凸柱704，所述的凸柱的两侧固定设有同轴的横杆707，监测筒链7中，相邻的凸柱704通过横杆707与铰接耳705铰接，在凸柱底端设有与筒链单节内部连通的下接线孔708，在铰接耳之间的筒链单节端部设有与筒链单节内部连通的上接线孔709。通过上接线孔709、下接线孔708，可使任一筒链单节上的倾角传感器、海水参数检测装置703的连接导线穿过。
在进一步的实施例中，如图1、2、3、4、5所示，还包括控制单元，所述的海水参数检测装置703、倾角传感器分别通过导线与控制单元信号连接，所述的控制单元与电源电性连接，且控制单元与电机15电性连接。
在进一步的实施例中，如图1、2、3、4、5所示，所述的控制单元9设于导流尾翼3的上端，控制单元9包括单片机、以及无线数据传输模块，所述的单片机配置为对电机15的转动进行控制，并接收海水参数检测装置703、倾角传感器传递的数据，并对数据进行处理，绘制海洋环境立体数据图，并将相关数据和立体数据图通过无线数据传输模块传输至远程的无线数据接收端。
在进一步的实施例中，所述的海水参数检测装置703包括海水温度传感器和/或海水流速传感器和/或海水水质检测仪。
本发明的工作原理：
在使用时，根据预先设定的参数，单片机向电机发出转动信号，电机转动，通过导轨轮8将监测筒链7放入海水中，在铅锤10的牵引下，监测筒链7的筒链单节进入不同深度的海水水域，由于海水洋流的作用，铅锤发生偏移，各个链单节开始绕铰接轴不同程度的折曲，放下监测筒链指定长度后，各个筒链单节上的倾角传感器和海水参数检测装置703分别通过导线向控制单元传递信息，单片机根据所得到的信息绘制海洋环境立体数据图。
绘制海洋环境立体数据图可以由若干图6所示的单次监测的数据图集合而成，即在立体海洋环境的某一地理坐标中，放下监测筒链7后，任一筒链单节701的倾斜度由该单节处的倾角传感器传递给单片机，从上到下依次递推，即可绘制出海水内的监测筒链的地理坐标线18，此地理坐标线18由若干代表筒链单节的子地理坐标线19构成，而任一子地理坐标线19上还分布有倾角传感器的地理坐标20，以及海水参数检测装置的地理坐标21，在海水参数检测装置的地理坐标21处可标注检测出的海洋环境参数，比如海水温度，洋流速度，海水水质，由于放下的监测筒链7的长度(即从导管13上端至铅锤顶端的监测筒链的长度)可知，各个筒链单节701的倾角可知，主壳体的上端面与导管13的顶端的距离H1可知，海平面17与主壳体的上端面之间的距离H2可知，导管下端与主壳体的底端之间的距离可知，即可依次推算出各个筒链单节上的海水参数检测装置703所在的海水深度，即该海水参数检测装置703所测量的数据是该海水参数检测装置703所在的地理坐标处的海洋环境参数。
本发明所指的地理坐标指的是立体坐标，即不仅仅包括经纬度，还包括相对于海平面的深度，在此理解的基础上，将多次测量所得到的图6所示的单次监测的数据图集合在一起，就构成了海洋环境立体数据图，可通过软件做成三维立体图展示，进而可深入理解某一地域的海洋环境的整体情况。
Claims (3)
1.一种海洋环境监测装置，其特征为：包括遥控船、浮台、导流尾翼以及海洋水下监测装置，所述的遥控船可通过遥控器控制，并与浮台的前端连接，所述的导流尾翼连接于浮台的后端，所述的海洋水下监测装置设置于浮台上，且海洋水下监测装置设有针对不同海水深度的监测机构；
所述的浮台包括扁圆柱形的主壳体、一体成型于主壳体底端的锥形配重底和连接于锥形配重底底端的锚系架，所述的主壳体、锥形配重底和锚系架同轴，且在轴线处贯穿有导管，所述的主壳体内环绕导管设有环形浮体，所述的主壳体的上端同轴设有辅助壳体，所述的导管的上端贯通辅助壳体的上端，导管的下端延伸出锚系架的下端，所述的海洋水下监测装置与导管配合使用；
所述的海洋水下监测装置包括监测筒链、用于收放监测筒链的导轨轮、用于驱动导轨轮的电机以及供电装置，所述的监测筒链的下部贯穿于导管内，并可沿导管上下移动，且监测筒链的底端连接有铅锤，位于导管上方的监测筒链绕过导轨轮，并通过开设于辅助壳体上端的出链口进入辅助壳体内，所述的辅助壳体用于储存监测筒链，且监测筒链由若干筒链单节构成，不同的筒链单节上设有针对不同海水深度的监测机构，所述的电机通过安装座固定于辅助壳体的顶端，所述的导轨轮固定安装于电机的输出轴上，所述的电机和监测筒链分别通过导线与供电装置电性连接；
所述的筒链单节为筒状结构，相邻的筒链单节之间铰接，且各个筒链单节的轴线绕铰接轴旋转所在平面共面；任一筒链单节上均设有倾角传感器安装盒，所述的倾角传感器安装盒内设有倾角传感器，所述的监测机构包括设置在任一筒链单节的下部的海水参数检测装置；
还包括控制单元，所述的海水参数检测装置和倾角传感器分别通过导线与控制单元信号连接，所述的控制单元与电源电性连接，且控制单元与电机电性连接；
所述的控制单元设于导流尾翼的上端，控制单元包括单片机以及无线数据传输模块，所述的单片机配置为对电机的转动进行控制，并接收海水参数检测装置和倾角传感器传递的数据，并对数据进行处理，绘制海洋环境立体数据图，并将相关数据和立体数据图通过无线数据传输模块传输至远程的无线数据接收端；
所述的海洋环境立体数据图的绘制方法，包括：
海洋环境立体数据图由若干单次监测的数据图集合而成，即在立体海洋环境的某一地理坐标中，放下监测筒链后，任一筒链单节的倾斜度由该单节处的倾角传感器传递给单片机，从上到下依次递推，即可绘制出海水内的监测筒链的地理坐标线，此地理坐标线由若干代表筒链单节的子地理坐标线构成，而任一子地理坐标线上还分布有倾角传感器的地理坐标，以及海水参数检测装置的地理坐标，在海水参数检测装置的地理坐标处标注检测出的海洋环境参数；通过在某一海域多次监测，将多次测量所得到的单次监测的数据图集合在一起，就构成了海洋环境立体数据图。
2.如权利要求1所述的一种海洋环境监测装置，其特征为：所述的筒链单节的上端设有铰接耳、下端设有凸柱，所述的凸柱的两侧固定设有同轴的横杆，监测筒链中，相邻的凸柱通过横杆与铰接耳铰接，在凸柱底端设有与筒链单节内部连通的下接线孔，在铰接耳之间的筒链单节端部设有与筒链单节内部连通的上接线孔。
3.如权利要求1所述的一种海洋环境监测装置，其特征为：所述的海水参数检测装置包括海水温度传感器和/或海水流速传感器和/或海水水质检测仪。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20220118 |
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