CN110865575A - 一种港口水体环境持续监测浮标设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种港口水体环境持续监测浮标设备，由数据处理中心、监控平台及浮标本体组成；浮标本体上的数据经GSM网络传送至数据处理中心，数据处理中心将获得的数据进行处理并通过因特网转发到监控平台；数据处理中心的运行载体为服务器、云服务器；监控平台布置在计算机上；浮标本体由上壳、下壳、紧固螺栓、密封O形圈、设备集成板、电源模块、GPS定位模块、DCP信号输出适配器、可探测分子探头、平衡浮标介质、挂耳组成。浮标设备探头采用超高分子量聚乙烯材料制作，具有自润滑性，任何水生物不会粘连探头设备，提高了探头的灵敏度。本发明低价位、实时迅速、全天候持续监测，很方便进行港口水体环境特征指示指标变化的持续性监测。
Description
技术领域
港口水体环境持续监测浮标设备是以水上浮标作为载体，以可探测分子探头为终端探测设备，将水体叶绿素a浓度、温盐度、浊度、PH值等生物入侵指示指标的变化转化成电信号，通过传感器传送至监控系统中心，对港口生物入侵灾害达到及时、主动和有效地监测，为灾害预警业务提供实时、准确地跟踪监测信息。属于环境保护技术领域。
背景技术
采用浮标监测港口水体环境的技术和设备，目前我国还是空白。当前国内生产和使用的浮标主要为测量海洋水温、水流、溢油等，尚未开发专为跟踪探测港口水体环境的产品，也没有该产品的研究技术。目前国外浮标产品主要集中在加拿大和美国用于建立全球海洋实时观测网的一种专用测量设备，用于监测港口水体环境的浮标较少。
随着压载水管理公约的生效，世界各国对压载水引起的外来物种入侵现象越来越重视。虽然采用浮标监测港口水体环境的技术和设备还处于空白，但我国海事海洋等相关部门提出了有关这类浮标的需求。目前中国对港口水体环境的实时监测手段十分缺乏，实验室仪器价格昂贵且不适于快速分析室外大量样品，卫星遥感易受气象及水文条件影响，且相对反应滞后，实时性不强，同时雷达探测和航空遥感等也容易受到气候因素的影响，因此急需一种准确、实时能对港口水体环境进行全天候和全程监测的手段，供灾害预警业务使用。港口水体环境持续监测浮标设备恰好满足这些要求。
由于港口水体外来生物入侵过程随着压载水的排放是连续运动的，所以监测浮标也是移动的。为了获取该浮标的信息，本专利主要是采用海事卫星或GPRS蜂窝移动通信设备作为浮标的无线电通信方式，通过定位模块接收具体位置信号，并通过GSM网络传送至监控系统中心。这几种通讯技术用在港口水体外来生物入侵跟踪定位浮标上，目前在国内外尚属首例。
发明内容
为了提高港口水体环境监测浮标设备在内河及海上的跟踪、定位能力，本发明提供一种低价位、实时迅速、全天候的持续监测浮标，主要用于港口水体环境特征指示指标变化的持续性监测浮标的定位和数据通讯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种港口水体环境持续监测浮标设备。
一种港口水体环境持续监测浮标设备由数据处理中心、监控平台、浮标本体组成。浮标本体上的数据经GSM网络传送至数据处理中心，数据处理中心将获得的数据进行处理并通过因特网转发到监控平台。所述数据处理中心的运行载体为服务器、云服务器；监控平台布置在计算机上。
所述浮标本体由上壳、下壳、紧固螺栓、密封O形圈、设备集成板、电源模块、GPS定位模块、DCP信号输出适配器、可探测分子探头、平衡浮标介质、挂耳组成；上壳与下壳为半球体结构，半球体边缘有凸缘法兰，上半球组件和下半球组件通过一圈紧固螺栓连接固定，组成一个可防水的密闭球体；设备集成板被紧固螺栓固定在上壳和下壳之间，在设备集成板的上下放置O形圈，用于浮标的密封。电源模块固定在设备集成板上，随设备集成板一起密封于下壳中，GPS定位模块以及DCP信号输出适配器被固定在设备集成板上，并随设备集成板一起密封于上壳中。上壳上面有一圆孔，用于穿过DCP信号输出适配器与可探测分子探头的连结线，连结线与圆孔间进行密封处理。上下球体凸缘法兰上固定两对圆形挂耳，作为可探测分子探头和平衡浮标介质的固定器。
所述可探测分子探头与平衡浮标介质分别通过挂耳固定在浮标球体的两侧，并保持浮标本体的平衡。
所述可探测分子探头是由四个小探头集合而成，可以分别测定叶绿素a浓度、温盐度、浊度、PH值。
本发明开启后会进行系统自检，包括检查是否有GPS定位、可探测分子探头是否运行。检查没有问题后，启动GPS数据采集定时器及可探测分子探头，将可探测分子探头探测到的指示指标通过传感器，并由DCP信号输出适配器进行信号传输至港口外来生物入侵数据处理中心；如果数据处理中心收到信号传输指令，就会对信号就行处理，否则，数据处理中心将会报告错误信息给监控平台进行处理。
本发明浮标本体外部使用防水生物附着的环保颜料，化学稳定性极高，在海水中数十年不会分解，不会污染水体环境。浮标设备探头采用超高分子量聚乙烯材料制作，具有自润滑性，任何水生物不会粘连探头设备，提高了探头的灵敏度。本发明低价位、实时迅速、全天候持续监测，很方便进行港口水体环境特征指示指标变化的持续性监测。
附图说明
图1为本发明整体组成示意图。
图2为本发明浮标本体结构爆炸图。
图中符号及标号说明如下：
1、上壳；2、下壳；3、螺栓；4、O形圈；5、设备集成板；6、电源模块；7、GPS定位模块；8、DCP信号输出适配器；9、可探测分子探头；10、铁链；11、挂耳；12、圆孔。
100、数据处理中心；200、监控平台；300、浮标本体。
具体实施方式
下面将结合本发明施例中的附图，对本发明施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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。
如图1所示为本发明一种港口水体环境持续监测浮标设备的结构示意图，由数据处理中心100、监控平台200、浮标本体300组成。浮标本体300上的数据经GSM网络传送至数据处理中心100，数据处理中心100将获得的数据进行处理并通过因特网转发到监控平台200。所述数据处理中心100的运行载体为服务器等；监控平台200布置在计算机上。
如图2所示，所述浮标本体300由上壳1、下壳2、紧固螺栓3、密封O形圈4、设备集成板5、电源模块6、GPS定位模块7、DCP信号输出适配器8、可探测分子探头9、铁链10、挂耳11组成。上壳1与下壳2为半球体结构，半球体边缘有凸缘法兰，上半球组件和下半球组件通过一圈紧固螺栓3连接固定，组成一个可防水的密闭球体。设备集成板5被紧固螺栓3固定在上壳1和下壳2之间，在设备集成板5与上壳1之间放置O形圈4，用于浮标的密封，在设备集成板5与下壳2之间放置O形圈4，用于浮标的密封。电源模块6被固定在设备集成板5上，随设备集成板5一起密封于下壳2中，GPS定位模块7以及DCP信号输出适配器8被固定在设备集成板5上，并随设备集成板5一起密封于上壳1中。上壳1上面有一圆孔12，用于穿过DCP信号输出适配器8与可探测分子探头9的连结线，连结线与圆孔间进行密封处理。上下球体凸缘法兰上固定两对圆形挂耳11，作为可探测分子探头9和铁链10的固定器。
所述可探测分子探头9与铁链10分别通过挂耳11固定在浮标球体的两侧，并保持浮标本体300的平衡。
所述可探测分子探头9是由四个小探头集合而成，可以分别测定叶绿素a浓度、温盐度、浊度、PH值。
本发明开启后会进行系统自检，包括检查是否有GPS定位、可探测分子探头9是否运行。检查没有问题后，启动GPS数据采集定时器及可探测分子探头9，将可探测分子探头9探测到的指示指标通过传感器，并由DCP信号输出适配器8进行信号传输至港口外来生物入侵数据处理中心100；如果数据处理中心100收到信号传输指令，就会对信号就行处理，否则，数据处理中心100将会报告错误信息给监控平台200进行处理。
本发明中应用了具体施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种港口水体环境持续监测浮标设备，其特征在于：由数据处理中心、监控平台及浮标本体组成；浮标本体上的数据经GSM网络传送至数据处理中心，数据处理中心将获得的数据进行处理并通过因特网转发到监控平台；所述数据处理中心的运行载体为服务器、云服务器；监控平台布置在计算机上；
所述浮标本体由上壳、下壳、紧固螺栓、密封O形圈、设备集成板、电源模块、GPS定位模块、DCP信号输出适配器、可探测分子探头、平衡浮标介质、挂耳组成；上壳与下壳为半球体结构，半球体边缘有凸缘法兰，上半球组件和下半球组件通过一圈紧固螺栓连接固定，组成一个可防水的密闭球体；设备集成板被紧固螺栓固定在上壳和下壳之间，在设备集成板的上下设有O形圈；电源模块固定在设备集成板上，随设备集成板一起密封于下壳中，GPS定位模块以及DCP信号输出适配器被固定在设备集成板上，并随设备集成板一起密封于上壳中；所述DCP信号输出适配器与可探测分子探头的连结线穿过上壳上面的圆孔并密封；上下球体凸缘法兰上固定两对圆形挂耳。
2.根据权利要求1所述的一种港口水体环境持续监测浮标设备，其特征在于：可探测分子探头与平衡浮标介质分别通过挂耳固定在浮标球体的两侧，并保持浮标本体的平衡。
3.根据权利要求1所述的一种港口水体环境持续监测浮标设备，其特征在于：可探测分子探头是由四个小探头集合而成，可以分别测定叶绿素a浓度、温盐度、浊度、PH值。
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