CN113602430B - 一种海洋生态监测浮标 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋生态监测浮标，包括：外壳，所述外壳底面呈弧形结构，且外壳的顶面通过螺栓固定安装有顶盖，其中所述外壳和顶盖的上方以及外侧自上向下依次设置有上防护圈、中间防滑圈和下防护圈；固定架，所述固定架呈固定安装在顶盖的顶部，且固定架的顶端固定安装有用于天线等安装的安装平台；支撑板，所述支撑板设置在固定架的外侧面，且支撑板的内部安装有用于太阳能接收的太阳能板，并且支撑板的背部安装有调节机构；内套筒，所述内套筒呈固定焊接在顶盖的中部底面。该海洋生态监测浮标，能够保证整体装置的稳定性，便于对位置进行限定，且便于进行水下检测，能够进行水下位置移动，同时便于电力存储，保证长期稳定使用。

Description

一种海洋生态监测浮标

技术领域

本发明涉及海洋生态技术领域，具体为一种海洋生态监测浮标。

背景技术

海洋占据地球的较大多数面积，海洋内部的生物种类也是丰富多样，而随着人类工业化的不断发展，对于海洋环境的污染也是日益严重，为了及时的对海洋生态进行维护修复，同时为了了解掌控海洋生物和海洋环境，多采用海洋生态监测浮标进行海洋生态的监测，以便于及时的进行海洋状况报警；

但是现有技术背景下的海洋生态监测浮标，在进行使用时，仍存在一定的弊端，如申请公布号为CN112414464A的中国专利中提出一种海洋生态监测设备，包括底板，所述底板的上表面设置有第一外壳，第一外壳的表面通过螺钉固定连接有第一固定环，第一固定环的底部与底板的上表面固定连接，第一外壳的表面通过螺钉固定连接有第二固定环，第二固定环的上表面固定连接有盖板。本发明通过设置底板、滑筒、驱动机构、监测机构、单片机和操作面板，当使用者需要调节监测传感器在海水中的深度时，通过改变转轴上空心橡胶绳缠绕的圈数，即可改变监测机构与底板之间距离，进而便于使用者对监测传感器在海水中的深度进行调节，同时，通过感应机构和单片机的配合，使监测传感器能准确地调节至指定位置；

但其在进行使用时，不便于在指定位置对该浮标进行位置限定，容易在强风浪天气下造成飘移，影响监测效果，不能够保证整体结构的稳定，同时部分的浮标结构简单，稳定性差，且受大型鱼群撞击影响容易发生损坏，且部分浮标设置水中上下移动检测机构，但精度要求高，不利于满足长期使用。因此，我们提出一种海洋生态监测浮标，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋生态监测浮标，以解决上述背景技术提出的目前的监测浮标不便于在指定位置对该浮标进行位置限定，容易在强风浪天气下造成飘移，影响监测效果，不能够保证整体结构的稳定，同时部分的浮标结构简单，稳定性差，且受大型鱼群撞击影响容易发生损坏，且部分浮标设置水中上下移动检测机构，但精度要求高，不利于满足长期使用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋生态监测浮标，包括：

外壳，所述外壳底面呈弧形结构，且外壳的顶面通过螺栓固定安装有顶盖，其中所述外壳和顶盖的上方以及外侧自上向下依次设置有上防护圈、中间防滑圈和下防护圈；

固定架，所述固定架呈固定安装在顶盖的顶部，且固定架的顶端固定安装有用于天线等安装的安装平台；

支撑板，所述支撑板设置在固定架的外侧面，且支撑板的内部安装有用于太阳能接收的太阳能板，并且支撑板的背部安装有调节机构；

内套筒，所述内套筒呈固定焊接在顶盖的中部底面，且内套筒的底端与外壳的底部之间螺栓固定；

其中内套筒的内部呈转动安装有收卷轴，且收卷轴的外侧卷绕有橡胶管，所述橡胶管的中部设置有水下监测筒，且橡胶管的底端固定有配重块；

网筒，所述网筒的顶端与内套筒的底端之间一体固定，且网筒的底端设置有卡槽。

优选的，所述上防护圈、中间防滑圈和下防护圈均呈弹性结构，且上防护圈对应包裹在顶盖的顶部向外倾斜设置的顶架的顶端，中间防滑圈呈夹合固定外壳与顶盖之间，且下防护圈与中间防滑圈的安装方式相同。

优选的，所述顶盖与固定架之间、固定架与安装平台之间、外壳与内套筒之间通过螺栓进行固定时均夹隔有密封垫。

优选的，所述调节机构包括：

上支架，所述上支架的顶端呈转动连接在支撑板的背部上方，且上支架的整体形状结构呈“U”字形结构，并且上支架的底端通过固定座转动安装在固定架的顶部外侧，并且上支架的中部安装有第一连接轮；

下支架，所述下支架的顶端呈转动连接在支撑板的背部下方，且下支架的底端连接在固定架得到外侧底部；

传动轮，所述传动轮与第一连接轮之间对应啮合连接，且传动轮通过安装架转动安装在固定架的内侧壁上；

轴杆，所述轴杆安装在固定架的内侧中部，且轴杆与传动轮之间构成蜗轮蜗杆机构。

优选的，所述轴杆的顶端对应连接有第一电机用于传动，且轴杆、大蓄电池和第一连接轮之间构成传动结构，并且第一连接轮、上支架、支撑板和下支架之间构成连动结构，同时下支架与支撑板之间的转动半径对上支架与支撑板之间的转动半径。

优选的，所述固定架的内部下方安装有大蓄电池，且大蓄电池的底端通过电缆连接有pogopin连接器，其中所述pogopin连接器的顶端固定在隔板的内侧，且隔板固定安装在内套筒的内侧中部。

优选的，所述隔板的中部呈向下卷曲的通孔结构，且水下监测筒通过其顶端固定的卡圈与隔板之间对应卡合，同时所述水下监测筒的内部后侧安装有下蓄电池，且下蓄电池通过其外侧链接的防水接头与pogopin连接器之间对应卡合电连接。

优选的，所述水下监测筒的整体结构呈圆环形结构，且水下监测筒的中部对应穿插有橡胶管，其中水下监测筒的内部转动连接有调节轮，且调节轮的前侧一体化设置有第二连接轮；

同时调节轮通过第二连接轮与主动轮之间对应啮合传动，且主动轮通过第二电机安装在水下监测筒的内部。

优选的，所述水下监测筒的内部左侧开设有呈密闭结构的抽样腔，且抽样腔的底端安装有电磁阀，并且抽样腔的顶端外侧连接有气阀；

同时水下监测筒的内部前侧安装有监测传感器，且监测传感器连接有位于水下监测筒的内部的控制器，并且水下监测筒的左前侧设置有呈镂空结构的网板。

优选的，所述橡胶管的外侧均匀设置有呈凸出结构的凸台，且橡胶管通过凸台与调节轮之间对应啮合连接，且橡胶管的顶端设置有固定孔，并且橡胶管的末端一体化设置有卡块用于首尾卡合连接，同时橡胶管首尾两端通过固定栓固定连接；

同时橡胶管的内部穿插有拉绳，且拉绳的末端固定在配重块的顶端，所述配重块与卡槽之间对应卡合连接，且配重块的底端呈螺栓固定有拉钩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该海洋生态监测浮标，能够保证整体装置的稳定性，便于对位置进行限定，且便于进行水下检测，能够进行水下位置移动，同时便于电力存储，保证长期稳定使用；

1.本方案中设置有上防护圈、中间防滑圈和下防护圈，通过上防护圈、中间防滑圈和下防护圈在外壳和顶盖的外侧的固定设置，便于进行防护使用，外壳、顶盖、内套筒之间密封连接，同时对内部空间充压使用，保证结构强度，有利于长期使用；

2.本方案中设置有支撑板、上支架、下支架、传动轮和轴杆，通过轴杆、传动轮和第一连接轮之间的啮合传动，便于打动上支架、下支架和支撑板运动，便于对支撑板收纳或倾斜展开，便于进行使用，能够在雨天进行收纳防护；

3.本方案中设置有大蓄电池、pogopin连接器、下蓄电池和防水接头，通过大蓄电池便于进行大量电力的储存，且通过pogopin连接器与防水接头之间对应卡合，能够对下蓄电池进行充电，便于水下监测供电；

4.本方案中设置有橡胶管、拉绳和配重块，通过拉绳穿插在橡胶管的内部，便于通过拉绳连接配重块保证结构稳定，且配重块底部设置有拉钩，便于进行下方，保证位置限定，且配重块与卡槽卡合放置与外壳的下方，有利于保证整体重量，避免倾覆；

5.本方案中设置有橡胶管、调节轮和主动轮，通过主动轮、第二连接轮、调节轮和凸台之间的啮合传动，便于对水下监测筒的位置进行上下调节，以便于水中监测使用，同时水下监测筒的内部设置有呈负压的抽样腔，便于进行抽样。

附图说明

图1为本发明正面剖切结构示意图；

图2为本发明图1中A部放大结构示意图；

图3为本发明橡胶管的整体结构示意图；

图4为本发明橡胶管的首尾连接结构示意图；

图5为本发明图1中B部放大结构示意图；

图6为本发明图1中C部放大结构示意图；

图7为本发明水下监测筒的俯面剖切结构示意图；

图8为本发明固定架的俯面剖切结构示意图；

图9为本发明支撑板的侧面剖切结构示意图；

图10为本发明支撑板的展开结构示意图。

图中：1、外壳；2、顶盖；3、顶架；4、上防护圈；5、中间防滑圈；6、下防护圈；7、固定架；8、安装平台；9、支撑板；91、太阳能板；10、上支架；101、第一连接轮；102、固定座；11、下支架；12、传动轮；121、安装架；13、轴杆；131、第一电机；14、大蓄电池；15、内套筒；16、收卷轴；17、橡胶管；171、凸台；172、拉绳；173、卡块；174、固定孔；175、固定栓；18、隔板；19、水下监测筒；191、卡圈；192、下蓄电池；1921、防水接头；193、调节轮；1931、第二连接轮；194、主动轮；1941、第二电机；195、抽样腔；1951、气阀；1952、电磁阀；196、监测传感器；197、网板；198、控制器；20、pogopin连接器；21、网筒；22、卡槽；23、配重块；231、拉钩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种海洋生态监测浮标，包括：外壳1、顶盖2、顶架3、上防护圈4、中间防滑圈5、下防护圈6、固定架7、安装平台8、支撑板9、太阳能板91、上支架10、第一连接轮101、固定座102、下支架11、传动轮12、安装架121、轴杆13、第一电机131、大蓄电池14、内套筒15、收卷轴16、橡胶管17、凸台171、拉绳172、卡块173、固定孔174、固定栓175、隔板18、水下监测筒19、卡圈191、下蓄电池192、防水接头1921、调节轮193、第二连接轮1931、主动轮194、第二电机1941、抽样腔195、气阀1951、电磁阀1952、监测传感器196、网板197、控制器198、pogopin连接器20、网筒21、卡槽22、配重块23和拉钩231；

其中外壳1底面呈弧形结构，且外壳1的顶面通过螺栓固定安装有顶盖2，其中外壳1和顶盖2的上方以及外侧自上向下依次设置有上防护圈4、中间防滑圈5和下防护圈6，上防护圈4、中间防滑圈5和下防护圈6均呈弹性结构，且上防护圈4对应包裹在顶盖2的顶部向外倾斜设置的顶架3的顶端，中间防滑圈5呈夹合固定外壳1与顶盖2之间，且下防护圈6与中间防滑圈5的安装方式相同；

固定架7呈固定安装在顶盖2的顶部，且固定架7的顶端固定安装有用于天线等安装的安装平台8；

支撑板9设置在固定架7的外侧面，且支撑板9的内部安装有用于太阳能接收的太阳能板91，并且支撑板9的背部安装有调节机构，上支架10的顶端呈转动连接在支撑板9的背部上方，且上支架10的整体形状结构呈“U”字形结构，并且上支架10的底端通过固定座102转动安装在固定架7的顶部外侧，并且上支架10的中部安装有第一连接轮101；，下支架11的顶端呈转动连接在支撑板9的背部下方，且下支架11的底端连接在固定架7的外侧底部；传动轮12与第一连接轮101之间对应啮合连接，且传动轮12通过安装架121转动安装在固定架7的内侧壁上；轴杆13安装在固定架7的内侧中部，且轴杆13与传动轮12之间构成蜗轮蜗杆机构，轴杆13的顶端对应连接有第一电机131用于传动，且轴杆13、大蓄电池14和第一连接轮101之间构成传动结构，并且第一连接轮101、上支架10、支撑板9和下支架11之间构成连动结构，同时下支架11与支撑板9之间的转动半径对上支架10与支撑板9之间的转动半径；

内套筒15呈固定焊接在顶盖2的中部底面，且内套筒15的底端与外壳1的底部之间螺栓固定；其中内套筒15的内部呈转动安装有收卷轴16，且收卷轴16的外侧卷绕有橡胶管17，橡胶管17的中部设置有水下监测筒19，且橡胶管17的底端固定有配重块23；

固定架7的内部下方安装有大蓄电池14，且大蓄电池14的底端通过电缆连接有pogopin连接器20，其中pogopin连接器20的顶端固定在隔板18的内侧，且隔板18固定安装在内套筒15的内侧中部，隔板18的中部呈向下卷曲的通孔结构，且水下监测筒19通过其顶端固定的卡圈191与隔板18之间对应卡合，同时水下监测筒19的内部后侧安装有下蓄电池192，且下蓄电池192通过其外侧链接的防水接头1921与pogopin连接器20之间对应卡合电连接。

水下监测筒19的整体结构呈圆环形结构，且水下监测筒19的中部对应穿插有橡胶管17，其中水下监测筒19的内部转动连接有调节轮193，且调节轮193的前侧一体化设置有第二连接轮1931；同时调节轮193通过第二连接轮1931与主动轮194之间对应啮合传动，且主动轮194通过第二电机1941安装在水下监测筒19的内部，水下监测筒19的内部左侧开设有呈密闭结构的抽样腔195，且抽样腔195的底端安装有电磁阀1952，并且抽样腔195的顶端外侧连接有气阀1951；同时水下监测筒19的内部前侧安装有监测传感器196，且监测传感器196连接有位于水下监测筒19的内部的控制器198，并且水下监测筒19的左前侧设置有呈镂空结构的网板197。

网筒21的顶端与内套筒15的底端之间一体固定，且网筒21的底端设置有卡槽22；橡胶管17的外侧均匀设置有呈凸出结构的凸台171，且橡胶管17通过凸台171与调节轮193之间对应啮合连接，且橡胶管17的顶端设置有固定孔174，并且橡胶管17的末端一体化设置有卡块173用于首尾卡合连接，同时橡胶管17首尾两端通过固定栓175固定连接；同时橡胶管17的内部穿插有拉绳172，且拉绳172的末端固定在配重块23的顶端，配重块23与卡槽22之间对应卡合连接，且配重块23的底端呈螺栓固定有拉钩231。

在进行使用时，首先如图1中将该浮标完整整体安装后放入水中，该浮标的顶盖2与固定架7之间、固定架7与安装平台8之间、外壳1与内套筒15之间通过螺栓进行固定时均夹隔有密封垫，能够保证整体结构的密封，且外壳1、顶盖2和内套筒15之间充压，使内部压强大于大气气压，从而增强抗撞能力；

同时使用时通过外壳1、顶盖2和内套筒15之间的密封，保证该浮标漂浮。通过收卷轴16在内套筒15的内部的放卷，使得橡胶管17被放卷，从而使得橡胶管17底端的配重块23下降，而由于配重块23的底端设置有拉钩231，使得拉钩231与海底平面沟壑卡合，从而保证位置限定；

工作时，如图1、图8、图9和图10，通过第一电机131带动轴杆13进行转动，使得轴杆13和传动轮12之间蜗轮蜗杆机构进行传动，从而通过第一连接轮101带动上支架10进行转动，从而对支撑板9进行移动，且由于支撑板9与上支架10和下支架11均为转动连接，且下支架11的长度对上支架10的顶端长度，在上支架10发生转动时，使得支撑板9转动至如图10中状态，以便于进行太阳能的接受转换，使得电能存储在大蓄电池14的内部；

且通过固定架7的顶端安装的安装平台8进行，信号基站、定位系统等的安装，便于进行监控操作；

同时如图1、图3、图5和图6中通过第二电机1941带动主动轮194在水下监测筒19的内部进行转动，使得主动轮194通过与第二连接轮1931之间的啮合带动调节轮193进行转动，而由于调节轮193与橡胶管17之间通过凸台171进行啮合，从而能够带动水下监测筒19在橡胶管17的外侧进行爬升，当水下监测筒19爬升至顶端时，如图5中通过水下监测筒19顶部的卡圈191与隔板18的中部卡合，此时使得防水接头1921与pogopin连接器20之间对正，以便于大蓄电池14对水下监测筒19内部的下蓄电池192充电，便于对水下监测筒19内部供电，便于长期使用；

同时对水下监测筒19的高度进行调节后，通过水下监测筒19内部的监测传感器196能够进行监测，且通过网板197的网状结构，不会阻拦视野，同时抽样腔195的内部通过电磁阀1952抽成负压状态，通过电磁阀1952的开启，能够进行抽样，便于保证监测效果；

此外如图3和图4中橡胶管17的内部穿插有拉绳172，能够保证对配重块23拉动的稳定，同时避免水下监测筒19脱离，且橡胶管17之间通过卡块173首尾进行卡合，同时通过固定栓175进行固定，能够进行拆装，保证更换进行长期使用。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种海洋生态监测浮标，其特征在于，包括：

外壳(1)，所述外壳(1)底面呈弧形结构，且外壳(1)的顶面通过螺栓固定安装有顶盖(2)，其中所述外壳(1)和顶盖(2)的上方以及外侧自上向下依次设置有上防护圈(4)、中间防滑圈(5)和下防护圈(6)；

固定架(7)，所述固定架(7)呈固定安装在顶盖(2)的顶部，且固定架(7)的顶端固定安装有用于天线等安装的安装平台(8)；

支撑板(9)，所述支撑板(9)设置在固定架(7)的外侧面，且支撑板(9)的内部安装有用于太阳能接收的太阳能板(91)，并且支撑板(9)的背部安装有调节机构；

内套筒(15)，所述内套筒(15)呈固定焊接在顶盖(2)的中部底面，且内套筒(15)的底端与外壳(1)的底部之间螺栓固定；

其中内套筒(15)的内部呈转动安装有收卷轴(16)，且收卷轴(16)的外侧卷绕有橡胶管(17)，所述橡胶管(17)的中部设置有水下监测筒(19)，且橡胶管(17)的底端固定有配重块(23)；

网筒(21)，所述网筒(21)的顶端与内套筒(15)的底端之间一体固定，且网筒(21)的底端设置有卡槽(22)；

所述调节机构包括：

上支架(10)，所述上支架(10)的顶端呈转动连接在支撑板(9)的背部上方，且上支架(10)的整体形状结构呈“U”字形结构，并且上支架(10)的底端通过固定座(102)转动安装在固定架(7)的顶部外侧，并且上支架(10)的中部安装有第一连接轮(101)；

下支架(11)，所述下支架(11)的顶端呈转动连接在支撑板(9)的背部下方，且下支架(11)的底端连接在固定架(7)得到外侧底部；

传动轮(12)，所述传动轮(12)与第一连接轮(101)之间对应啮合连接，且传动轮(12)通过安装架(121)转动安装在固定架(7)的内侧壁上；

轴杆(13)，所述轴杆(13)安装在固定架(7)的内侧中部，且轴杆(13)与传动轮(12)之间构成蜗轮蜗杆机构；

所述轴杆(13)的顶端对应连接有第一电机(131)用于传动，且轴杆(13)、大蓄电池(14)和第一连接轮(101)之间构成传动结构，并且第一连接轮(101)、上支架(10)、支撑板(9)和下支架(11)之间构成连动结构，同时下支架(11)与支撑板(9)之间的转动半径对上支架(10)与支撑板(9)之间的转动半径；

所述固定架(7)的内部下方安装有大蓄电池(14)，且大蓄电池(14)的底端通过电缆连接有pogopin连接器(20)，其中所述pogopin连接器(20)的顶端固定在隔板(18)的内侧，且隔板(18)固定安装在内套筒(15)的内侧中部；

所述隔板(18)的中部呈向下卷曲的通孔结构，且水下监测筒(19)通过其顶端固定的卡圈(191)与隔板(18)之间对应卡合，同时所述水下监测筒(19)的内部后侧安装有下蓄电池(192)，且下蓄电池(192)通过其外侧链接的防水接头(1921)与pogopin连接器(20)之间对应卡合电连接；

所述水下监测筒(19)的整体结构呈圆环形结构，且水下监测筒(19)的中部对应穿插有橡胶管(17)，其中水下监测筒(19)的内部转动连接有调节轮(193)，且调节轮(193)的前侧一体化设置有第二连接轮(1931)；同时调节轮(193)通过第二连接轮(1931)与主动轮(194)之间对应啮合传动，且主动轮(194)通过第二电机(1941)安装在水下监测筒(19)的内部；

所述水下监测筒(19)的内部左侧开设有呈密闭结构的抽样腔(195)，且抽样腔(195)的底端安装有电磁阀(1952)，并且抽样腔(195)的顶端外侧连接有气阀(1951)；

同时水下监测筒(19)的内部前侧安装有监测传感器(196)，且监测传感器(196)连接有位于水下监测筒(19)的内部的控制器(198)，并且水下监测筒(19)的左前侧设置有呈镂空结构的网板(197)；

所述橡胶管(17)的外侧均匀设置有呈凸出结构的凸台(171)，且橡胶管(17)通过凸台(171)与调节轮(193)之间对应啮合连接，且橡胶管(17)的顶端设置有固定孔(174)，并且橡胶管(17)的末端一体化设置有卡块(173)用于首尾卡合连接，同时橡胶管(17)首尾两端通过固定栓(175)固定连接；

同时橡胶管(17)的内部穿插有拉绳(172)，且拉绳(172)的末端固定在配重块(23)的顶端，所述配重块(23)与卡槽(22)之间对应卡合连接，且配重块(23)的底端呈螺栓固定有拉钩(231)。

2.根据权利要求1所述的一种海洋生态监测浮标，其特征在于：所述上防护圈(4)、中间防滑圈(5)和下防护圈(6)均呈弹性结构，且上防护圈(4)对应包裹在顶盖(2)的顶部向外倾斜设置的顶架(3)的顶端，中间防滑圈(5)呈夹合固定外壳(1)与顶盖(2)之间，且下防护圈(6)与中间防滑圈(5)的安装方式相同。

3.根据权利要求1所述的一种海洋生态监测浮标，其特征在于：所述顶盖(2)与固定架(7)之间、固定架(7)与安装平台(8)之间、外壳(1)与内套筒(15)之间通过螺栓进行固定时均夹隔有密封垫。

Images