質參數(shù)的請求。
[0114]綜上，本發(fā)明的近海環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)由多個不同海域的近海環(huán)境監(jiān)測浮標構成的浮標網(wǎng)絡所采集的海洋水質參數(shù)，結合水質變化的基本規(guī)律，采用插值運算的方法，建立該區(qū)域特有的水文參數(shù)模型，從而推導出沒有設置監(jiān)測浮標點的不同水深的海洋水質參數(shù)。既減少了設置近海環(huán)境監(jiān)測浮標數(shù)量，又能獲取各個海域、不同水深的海洋水質參數(shù)。
[0115]綜上所述，通過采用本發(fā)明所公開的近海環(huán)境監(jiān)測浮標和系統(tǒng)，該近海環(huán)境監(jiān)測浮標包括浮標體、水下密封艙和配重塊，通過使浮標體和配重塊通過升降纜連接，升降纜還包括絞盤和鉸鏈，鉸鏈的長度大于所述水下密封艙的豎直移動的預設距離，本發(fā)明可以監(jiān)測不同水深的水質參數(shù)，為研宄海洋水質變化規(guī)律提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。另一方面，該系統(tǒng)還可以監(jiān)測不同區(qū)域的水質環(huán)境，實現(xiàn)多角度、多層次的立體實時在線監(jiān)測，為保護環(huán)境，揭示水質變化規(guī)律提供了科學依據(jù)。
[0116]雖然結合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。
【主權項】
1.一種近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于，包括:浮標體、水下密封艙和配重塊， 所述浮標體通過升降纜連接所述配重塊； 所述浮標體通過系留纜固定于海底； 所述水下密封艙與所述升降纜活動連接； 所述升降纜還包括密封艙升降裝置； 所述水下密封艙在所述密封艙升降裝置的作用下沿所述升降纜上下移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于， 所述升降裝置包括絞盤和鉸鏈， 其中， 所述絞盤設置在所述水下密封艙的下方，所述鉸鏈的一端纏繞在所述絞盤上，另一端固定在所述配重塊上，所述鉸鏈的長度大于所述水下密封艙的豎直移動的預設距離，微控制器利用測量的水深，對當前測量的水深和設定水深的比較，控制絞盤轉動，使水下密封艙達到設定的水深。
3.根據(jù)權利要求1所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于， 所述水下密封艙與所述升降纜通過單向鎖定開關連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于，所述水下密封艙內包括水下數(shù)據(jù)采集存儲單元、步進電機、傳感器組、探頭和微控制器； 其中， 所述水下數(shù)據(jù)采集存儲單元，用于存儲所述微控制器發(fā)送的海洋水質參數(shù)； 所述步進電機，用于打開或關閉所述單向鎖定開關，以使所述水下密封艙在所述密封艙升降裝置的作用下沿所述升降纜上下移動； 所述探頭，與所述傳感器組相連，用于檢測海洋水質數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述傳感器組； 所述傳感器組，用于采集所述海洋水質數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述微控制器； 所述微控制器，與所述傳感器組、所述步進電機和所述水下數(shù)據(jù)采集單元相連，用于向所述傳感器組發(fā)出測量當前水深的指令，和向所述步進電機發(fā)出打開或閉合所述單向鎖定開關的指令，和對所述海洋水質數(shù)據(jù)進行預處理，和對所述海洋水質數(shù)據(jù)進行預處理得到海洋水質參數(shù)，并對所述海洋水質參數(shù)進行數(shù)據(jù)融合后發(fā)送給所述水下數(shù)據(jù)采集存儲單J L.ο
5.根據(jù)權利要求1所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于，所述浮標體內部設置有風光能互補電源控制器、太陽能電池板、射頻收發(fā)單元/衛(wèi)星通訊單元、蓄電池組、水上數(shù)據(jù)采集存儲單元、GPS傳感器和霍爾傳感器； 其中， 所述風光能互補電源控制器，用于向所述風力發(fā)電單元和太陽能電池板發(fā)出向蓄電池組充電的指令； 所述太陽能電池板，與所述風光能互補電源控制器相連，用于向蓄電池組充電； 所述射頻收發(fā)單元/衛(wèi)星通訊單元，與水數(shù)據(jù)采集存儲單元相連，用于向監(jiān)測中心發(fā)送海洋水質參數(shù)或接收指令； 所述蓄電池組，用于向所述浮標體內部的風光能互補電源控制器、風力發(fā)電單元、太陽能電池板、射頻收發(fā)單元/衛(wèi)星通訊單元、水上數(shù)據(jù)采集存儲單元、GPS傳感器和霍爾傳感器，以及所述水下密封艙內包括水下數(shù)據(jù)采集存儲單元、步進電機、傳感器組和微控制器供電； 所述水上數(shù)據(jù)采集存儲單元，與所述微控制器相連，用于存儲所述水下密封艙發(fā)送的海洋水質參數(shù)，并發(fā)送給所述射頻收發(fā)單元/衛(wèi)星通訊單元； 所述GPS傳感器，用于確定所述浮標體的位置，以及為所述傳感器組提供統(tǒng)一時間； 所述霍爾傳感器，用于測量所述升降纜的輸出和方向。
6.根據(jù)權利要求1所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于， 所述升降纜的一端通過感應耦合芯線與所述浮標體內部的射頻收發(fā)單元/衛(wèi)星通訊單元、GPS傳感器、霍爾傳感器、風光能互補電源控制器和水上數(shù)據(jù)采集存儲單元相連，另一端與所述配重塊相連。
7.根據(jù)權利要求4所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于， 所述步進電機與所述單向鎖定開關相連，用于控制所述單向鎖定開關的閉合，使所述水下密封艙固定在處于預定水深的升降纜上。
8.根據(jù)權利要求5所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，其特征在于，所述浮標體頂部設置有吸盤天線、航標燈、風力發(fā)電單元和風向風速傳感器； 所述吸盤天線與所述射頻收發(fā)單元/衛(wèi)星通訊單元相連； 所述風力發(fā)電單元，與所述風光能互補電源控制器相連，用于向所述蓄電池組充電。
9.一種近海環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括:監(jiān)測中心和至少一個權利要求1-8任意一項所述的近海環(huán)境監(jiān)測浮標，所述監(jiān)測中心通過無線網(wǎng)絡與所述近海環(huán)境監(jiān)測浮標通Is ; 所述近海環(huán)境監(jiān)測浮標通過無線網(wǎng)絡向所述監(jiān)測中心傳輸海洋水質參數(shù)和接收所述監(jiān)測中心發(fā)送的指令； 所述監(jiān)測中心還包括反饋模塊，用于當接收到所述近海環(huán)境監(jiān)測浮標發(fā)送的海洋水質參數(shù)后，向所述近海環(huán)境監(jiān)測浮標發(fā)送反饋，以確認收到海洋水質參數(shù)； 所述監(jiān)測中心還用于向所述浮標發(fā)送設置預設水深的指令，并將指令通過無線網(wǎng)絡發(fā)送給所述浮標； 所述監(jiān)測中心還可以用于根據(jù)所述浮標發(fā)送來的海洋水質參數(shù)估算所述浮標附近海域的海洋水質參數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的近海環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于， 所述監(jiān)測中心還包括: 計算模塊，用于根據(jù)由多個不同海域的所述近海環(huán)境監(jiān)測浮標構成的浮標網(wǎng)絡所采集的海洋水質參數(shù)，結合水質變化的基本規(guī)律，采用插值運算的方法，建立該區(qū)域特有的水文參數(shù)模型，以推導出沒有設置所述近海環(huán)境監(jiān)測浮標點的海域的不同水深的海洋水質參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種近海環(huán)境監(jiān)測浮標和系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：監(jiān)測中心和近海環(huán)境監(jiān)測浮標，監(jiān)測中心通過無線網(wǎng)絡與近海環(huán)境監(jiān)測浮標通信；近海環(huán)境監(jiān)測浮標通過無線網(wǎng)絡向監(jiān)測中心傳輸海洋水質參數(shù)和接收監(jiān)測中心發(fā)送的指令；監(jiān)測中心還包括反饋模塊，用于當接收到近海環(huán)境監(jiān)測浮標發(fā)送的海洋水質參數(shù)后，向近海環(huán)境監(jiān)測浮標發(fā)送反饋，以確認收到海洋水質參數(shù)；監(jiān)測中心還用于向浮標發(fā)送設置預設水深的指令，并將指令通過無線網(wǎng)絡發(fā)送給浮標；監(jiān)測中心還可以用于根據(jù)浮標發(fā)送來的海洋水質參數(shù)估算浮標附近海域的海洋水質參數(shù)。本發(fā)明利用多個布放在不同海域的浮標，采集各個水深的水質參數(shù)為研究海洋水質變化規(guī)律提供了立體的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
【IPC分類】B63B22-24, B63B22-04, G01N33-18, G01W1-02
【公開號】CN104802936
【申請?zhí)枴緾N201510206253
【發(fā)明人】位耀光, 張旭, 李道亮, 陳英義, 李鳳妹, 劉春紅, 孫明
【申請人】中國農業(yè)大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月28日