CN112013823A

CN112013823A - 海洋物联网监测装置

Info

Publication number: CN112013823A
Application number: CN202010939306.9A
Authority: CN
Inventors: 张晓焱; 朱兰
Original assignee: Nanjing Communications Institute of Technology
Current assignee: Nanjing Communications Institute of Technology
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2020-12-01

Abstract

海洋物联网监测装置，包括海洋监测装置本体、风力发电机、蓄电池、无线电波收发器、微波红外传感器、支撑板、太阳能、海洋漂浮物、水面测盐传感器、水面测流传感器、水面测温传感器、支撑柱、移动式探测仪、前端摄像头、前端补光灯、水下传感器、磁化轮、顶部摄像头、顶部补光灯、脐带缆连接杆、脐带缆、锚链和锚。本发明的优点是：本装置利用风力发电机和太阳能发电，可自主供电；结合了投弃式监测装置的可探入水中，根据下降高度和速度，来检测海洋数据的特性以及自反式监测装置的可回收的特性；将物联网技术应用于海洋环境监测中，借助无线传感网络实现海洋环境监测数据的传输，最终依靠信息管理系统实现对环境监测数据的存储、分析与发布。

Description

海洋物联网监测装置

技术领域

本发明涉及海洋物联网监测装置，属于物联网技术领域。

背景技术

随着海洋环境日益恶化，海洋资源的可持续开发逐渐成为世界共识。海洋地域辽阔致使海洋环境监测的难度增高、监测成本倍增，科学合理的海洋环境监测技术成为研究热点之一。近年来，随着物联网技术的高速发展，借助无线传感网络实现信息采集与汇集，从而构建一种新型的“智慧监测”信息技术，为海洋资源的可持续开发和海洋环境的监测与管理提供数据支撑和科学依据。现有的海洋环境监测系统多采用单一的监测方式，数据监测不够全面，或是由于抛弃式监测装置的简单、价廉，用后不再回收等特点，而普遍投放，给海洋环境带来了一定的污染。若是能将投弃式监测装置和自反式监测装置相结合，利用物联网进行多维度地监测海洋，必能达到事半功倍的效果。

发明内容

本发明的目的是提供海洋物联网监测装置。

本发明要解决的问题是现有海洋物联网监测装置的监测维度较为单一，不能多维度的监测海洋环境，且抛弃式监测装置给海洋环境带来了一定的污染的缺陷。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

海洋物联网监测装置，包括海洋监测装置本体、风力发电机、蓄电池、无线电波收发器、微波红外传感器、支撑板、太阳能、海洋漂浮物、水面测盐传感器、水面测流传感器、水面测温传感器、支撑柱、移动式探测仪、前端摄像头、前端补光灯、水下传感器、磁化轮、顶部摄像头、顶部补光灯、脐带缆连接杆、脐带缆、重锤、锚链和锚，所述海洋监测装置本体上安装有风力发电机，风力发电机底部导线连接有蓄电池，蓄电池右侧安装有无线电波收发器，无线电波收发器右侧安装有微波红外传感器，微波红外传感器底部安装有支撑板，支撑板底部安装有太阳能，太阳能底部安装有海洋漂浮物，海洋漂浮物侧面安装有水面测盐传感器，水面测盐传感器右侧安装有水面测流传感器，水面测流传感器右侧安装有水面测温传感器，水面测温传感器底部安装有支撑柱，支撑柱上磁性吸附有移动式探测仪，移动式探测仪上前端中心处安装有前端摄像头，前端摄像头两侧安装有前端补光灯，前端补光灯两侧均安装有水下传感器，移动式探测仪底部安装有四个磁化轮，移动式探测仪顶部安装有顶部摄像头，顶部摄像头两侧安装有顶部补光灯，顶部补光灯后安装有脐带缆连接杆，脐带缆连接杆后端安装有脐带缆，支撑柱底部安装有重锤，重锤上固定安装有锚链，锚链末端安装有锚。

进一步的，所述海洋漂浮物采用强韧高分子聚乙烯材料，具有良好的抗冲击破坏性，能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀，可随水潮涨落而自动升降。

进一步的，所述前端摄像头和顶部摄像头均为聚光辅助摄像头，实现画面的多角度拍摄。

进一步的，所述海洋监测装置本体可根据不同的需要安装不同功能的传感器；各种要素的传感器虽然不同，但是信号形式、处理器、记录器通用，有利于简化装置内部结构，节约电量，提高标准性、通用性和互换性等。

本发明的优点是：本装置利用风力发电机和太阳能发电，可自主供电；利用海洋漂浮物的特性，能够“近乎实时”地监测海洋环境，从而使用物联网监测海洋；可根据不同监测需要，安装不同要素的传感器；根据传感器安装位置的不同，可以监测不同位置的洋流、海洋表面水温和气压等；利用移动式探测仪监测不同深度的海洋环境，同时利用摄像头拍摄水中画面，观察海洋生物在海中的自然状态；结合了投弃式监测装置的可探入水中，根据下降高度和速度，来检测海洋数据的特性以及自反式监测装置的可回收的特性；将物联网技术应用于海洋环境监测中，借助无线传感网络实现海洋环境监测数据的传输，最终依靠信息管理系统实现对环境监测数据的存储、分析与发布。

附图说明

图1是海洋物联网监测装置的结构示意图；

图2是海洋物联网监测装置的移动式探测仪的结构示意图；

图中：1、海洋监测装置本体 2、风力发电机 3、蓄电池 4、无线电波收发器 5、微波红外传感器 6、支撑板 7、太阳能 8、海洋漂浮物 9、水面测盐传感器 10、水面测流传感器 11、水面测温传感器 12、支撑柱 13、移动式探测仪 131、前端摄像头 132、前端补光灯 133、水下传感器 134、磁化轮 135、顶部摄像头 136、顶部补光灯 137、脐带缆连接杆 138、脐带缆 14、重锤 15、锚链 16、锚。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

海洋物联网监测装置，包括海洋监测装置本体1、风力发电机2、蓄电池3、无线电波收发器4、微波红外传感器5、支撑板6、太阳能7、海洋漂浮物8、水面测盐传感器9、水面测流传感器10、水面测温传感器11、支撑柱12、移动式探测仪13、前端摄像头131、前端补光灯132、水下传感器133、磁化轮134、顶部摄像头135、顶部补光灯136、脐带缆连接杆137、脐带缆138、重锤14、锚链15和锚16，所述海洋监测装置本体1上安装有风力发电机2，用于发电，风力发电机2底部导线连接有蓄电池3，用于存储电量，蓄电池3右侧安装有无线电波收发器4，用于收发无线电波，无线电波收发器4右侧安装有微波红外传感器5，用于采集数据，微波红外传感器5底部安装有支撑板6，用于提供支撑，支撑板6底部安装有太阳能7，用于发电，太阳能7底部安装有海洋漂浮物8，用于采集数据，海洋漂浮物8侧面安装有水面测盐传感器9，用于采集营养盐数据，水面测盐传感器9右侧安装有水面测流传感器10，用于采集水流数据，水面测流传感器10右侧安装有水面测温传感器11，水面测温传感器11底部安装有支撑柱12，用于提供支撑，支撑柱12上磁性吸附有移动式探测仪13，用于采集数据，移动式探测仪13上前端中心处安装有前端摄像头131，用于拍摄水下画面，前端摄像头131两侧安装有前端补光灯132，用于补充光源，前端补光灯132两侧均安装有水下传感器133，用于采集水下数据，移动式探测仪13底部安装有四个磁化轮134，用于磁化吸附，移动式探测仪13顶部安装有顶部摄像头135，用于拍摄水下画面，顶部摄像头135两侧安装有顶部补光灯136，用于补充光源，顶部补光灯136后安装有脐带缆连接杆137，用于提供连接，脐带缆连接杆137后端安装有脐带缆138，用于传输数据，支撑柱12底部安装有重锤14，用于提供稳定，重锤14上固定安装有锚链15，用于提供固定连接，锚链15末端安装有锚16，用于提供抓力。

进一步的，所述海洋漂浮物8采用强韧高分子聚乙烯材料，具有良好的抗冲击破坏性，能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀，可随水潮涨落而自动升降。

进一步的，所述前端摄像头131和顶部摄像头135均为聚光辅助摄像头，实现画面的多角度拍摄。

进一步的，所述海洋监测装置本体1可根据不同的需要安装不同功能的传感器；各种要素的传感器虽然不同，但是信号形式、处理器、记录器通用，有利于简化装置内部结构，节约电量，提高标准性、通用性和互换性等。

使用方法：将本装置投放入大海，海洋漂浮物8依靠浮力浮在海面上，重锤14依靠重力下沉，锚16在锚链15的牵引下沉至水底，锚16在锚链15和自升作用力下插入海底，用于固定装置，重锤14和支撑柱12帮助提供装置整体的平衡稳定；风力发电机2依靠海上的风力提供发电，太阳能7依靠太阳能发电，并将电量存贮至蓄电池3内，为装置供电；微波红外传感器5采集、探测海面上方的数据信号，水面测盐传感器9、水面测流传感器10、水面测温传感器11分别采集海面相关数据信息，移动式探测仪13可通过磁化轮134吸附于支撑柱12表面，根据预先设定的轨迹，拍摄海底画面，并根据下降高度采集、探测相应深度的水下相关数据信息，实现多维度的海洋监测和数据采集；这些传感器将采集到的数据信息记录在装置内的记录器上，并通过无线电波收发器4“近乎实时”传输给水上数据处理装置，进行数据的累积和分析处理工作；此装置可回收后，投放于其他位置的海域内。

Claims

1.海洋物联网监测装置，包括海洋监测装置本体（1）、风力发电机（2）、蓄电池（3）、无线电波收发器（4）、微波红外传感器（5）、支撑板（6）、太阳能（7）、海洋漂浮物（8）、水面测盐传感器（9）、水面测流传感器（10）、水面测温传感器（11）、支撑柱（12）、移动式探测仪（13）、前端摄像头（131）、前端补光灯（132）、水下传感器（133）、磁化轮（134）、顶部摄像头（135）、顶部补光灯（136）、脐带缆连接杆（137）、脐带缆（138）、重锤（14）、锚链（15）和锚（16），其特征是：所述海洋监测装置本体（1）上安装有风力发电机（2），风力发电机（2）底部导线连接有蓄电池（3），蓄电池（3）右侧安装有无线电波收发器（4），无线电波收发器（4）右侧安装有微波红外传感器（5），微波红外传感器（5）底部安装有支撑板（6），支撑板（6）底部安装有太阳能（7），太阳能（7）底部安装有海洋漂浮物（8），海洋漂浮物（8）侧面安装有水面测盐传感器（9），水面测盐传感器（9）右侧安装有水面测流传感器（10），水面测流传感器（10）右侧安装有水面测温传感器（11），水面测温传感器（11）底部安装有支撑柱（12），支撑柱（12）上磁性吸附有移动式探测仪（13），移动式探测仪（13）上前端中心处安装有前端摄像头（131），前端摄像头（131）两侧安装有前端补光灯（132），前端补光灯（132）两侧均安装有水下传感器（133），移动式探测仪（13）底部安装有四个磁化轮（134），移动式探测仪（13）顶部安装有顶部摄像头（135），顶部摄像头（135）两侧安装有顶部补光灯（136），顶部补光灯（136）后安装有脐带缆连接杆（137），脐带缆连接杆（137）后端安装有脐带缆（138），支撑柱（12）底部安装有重锤（14），重锤（14）上固定安装有锚链（15），锚链（15）末端安装有锚（16）。

2.根据权利要求书1所述的海洋物联网监测装置，其特征是：所述海洋漂浮物（8）采用强韧高分子聚乙烯材料，具有良好的抗冲击破坏性，能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀，可随水潮涨落而自动升降。

3.根据权利要求书1所述的海洋物联网监测装置，其特征是：所述前端摄像头（131）和顶部摄像头（135）均为聚光辅助摄像头，实现画面的多角度拍摄。

4.根据权利要求书1所述的海洋物联网监测装置，其特征是：所述海洋监测装置本体（1）可根据不同的需要安装不同功能的传感器；各种要素的传感器虽然不同，但是信号形式、处理器、记录器通用，有利于简化装置内部结构，节约电量，提高标准性、通用性和互换性等。