CN114084318A - 一种用于海洋观测的潜水设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋观测技术领域，本发明公开了一种用于海洋观测的潜水设备及其工作方法，包括用于将潜水观测设备沉入海底面固定的沉底固定基，所述沉底固定基的顶部设有用于处理观测数据源的分析观测模块；根据珊瑚礁群分布对阵列设置的多个采集拍摄端头角度进行逐一调节，通过调节轴座设置的定位卡齿解除与滑凸块底部配合卡齿的啮合，使连接转轴和角度调整座的配合转动实现采集拍摄端头以连接转轴为轴心的Y轴旋转传动调整，通过固定支耳和连接座的相互转动实现采集拍摄端头以紧固栓位轴心的X轴旋转传动调整，实现多个采集拍摄端头的图像采集视角的独立调整，使采集拍摄端头的拍摄角度可适应于独立片区化的珊瑚礁提高观测精确性。

Description

一种用于海洋观测的潜水设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及海洋观测技术领域，具体是一种用于海洋观测的潜水设备及其工作方法。

背景技术

海洋观测技术作为海洋科学和技术的重要组成部分，在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境起到重要作用，由于海洋珊瑚礁可以保护海岸线免受热带风暴袭击同时也可帮助研究人员监测气候变化趋势，因此是海洋观测范畴之一，但是由于海湾开发影响，珊瑚礁在受人为影响其健康状态变换趋势较大，因此在进行海洋生态的分析时，需要采用潜水拍摄设备来进行珊瑚礁生长状态的观测，用以监测和分析珊瑚礁的复原力。

但是采取单一观测点由于珊瑚礁分布状态的不规则性，该种单区域作业的观测设备在潜底安装后，作用于群状珊瑚礁观测时，不能对珊瑚礁群中分布位置状态不一的个体珊瑚礁之间独立图像采集，因此不利于珊瑚礁个体之间的类比观察，使珊瑚礁个体之间的生长数据误差不利于带入到单独区域珊瑚礁生长状态分析流程中，会造成分析精确性受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于海洋观测的潜水设备及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于海洋观测的潜水设备，包括用于将潜水观测设备沉入海底面固定的沉底固定基，所述沉底固定基的顶部设有用于处理观测数据源的分析观测模块，所述分析观测模块中设有用于观测拍摄信息传输至岸上PC端的无线发送模块，所述沉底固定基的外侧还设有若干个用于观测拍摄珊瑚礁状态用于分析气候变化趋势的采集拍摄端头，所述采集拍摄端头等间距阵列分布，且所述采集拍摄端头的两端分别设有用于适应珊瑚群分布状态对倾角调节的观测件调整器和平面角度调节器，所述观测件调整器包括角度调整座、支撑夹板、调节轴座和滑凸块，所述支撑夹板固顶所述角度调整座的顶壁，所述调节轴座转动连接于所述角度调整座的内侧，所述滑凸块贯穿所述角度调整座且与所述调节轴座卡合连接。

作为本发明再进一步的方案：所述支撑夹板与所述滑凸块之间固定连接有弹簧伸缩座，所述调节轴座的外侧固定连接有呈环形分布的定位卡齿，所述调节轴座与所述采集拍摄端头的外壁固定连接，所述滑凸块的底部固定连接有与所述定位卡齿适配啮合的配合卡齿，所述滑凸块的一侧固定连接有辅助推把。

作为本发明再进一步的方案：所述平面角度调节器包括连接座和固定支耳，所述连接座和所述固定支耳之间通过紧固栓转动连接，所述紧固栓的外侧螺纹连接有锁紧螺纹套，所述连接座的一端与所述采集拍摄端头固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述角度调整座的内侧转动连接有连接转轴，所述调节轴座的一端与所述连接转轴固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述角度调整座的外壁一侧与所述分析观测模块或所述固定支耳固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述沉底固定基通过扇贝壳细粒与混凝土混合后浇筑制成。

作为本发明再进一步的方案：所述沉底固定基和所述分析观测模块之间通过螺接固定，且所述沉底固定基的底部设有加大与海底基面支撑接触面的基底板。

作为本发明再进一步的方案，一种用于海洋观测的潜水设备及其工作方法，包括如下情况的使用方法：

A：观测安装时，首先通过螺栓进行沉底固定基和分析观测模块之间的固定安装，之后工作人员通过穿戴潜水服潜入海底基面，并将沉底固定基置放于适宜位置，使沉底固定基置于珊瑚礁群观测安装点，完成该项操作后完成固定；

B：完成步骤A后，由珊瑚礁群分布状态不规则，采用同一倾角阵列的采集拍摄端头进行观测的适应面不能够满足重组的观测效果，此时可通过拉动辅助推把使滑凸块位置上升解除定位卡齿与配合卡齿之间啮合，并通过拧转采集拍摄端头使调节轴座在连接转轴的旋转传动作用下，观测角度点倾斜调整，同时通过连接座和固定支耳的相互转动调整可继续调节阵列分布的采集拍摄端头弧形分布状态，使阵列分布采集拍摄端头的观测角度既可贴合独立的珊瑚礁也可调整对珊瑚礁群分布状态的集体观测，保证采集珊瑚礁状态的准确度；

C：完成步骤B后，通过采集拍摄端头对珊瑚状态进行观测，并将观测信息通过分析观测模块中的单片机对采集拍摄端头拍摄的图像信息处理，最终将处理后的图像信息通过无线发送模块传输到岸上PC端，凭借图像信息进行实时分析，协助研究人员监测气候变化趋势，实现观测作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

根据珊瑚礁群分布对阵列设置的多个采集拍摄端头角度进行逐一调节，通过调节轴座设置的定位卡齿解除与滑凸块底部配合卡齿的啮合，使连接转轴和角度调整座的配合转动实现采集拍摄端头以连接转轴为轴心的Y轴旋转传动调整，通过固定支耳和连接座的相互转动实现采集拍摄端头以紧固栓位轴心的X轴旋转传动调整，实现多个采集拍摄端头的图像采集视角的独立调整，使采集拍摄端头的拍摄角度可适应于独立片区化的珊瑚礁提高观测精确性的同时，也可保证图像采集观测的多方位性，从而可将独立珊瑚礁以及单片区的珊瑚礁群调整拍摄，利于珊瑚礁个体之间的类比观察，提高珊瑚礁生长状态分析的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种用于海洋观测的潜水设备的结构示意图；

图2为一种用于海洋观测的潜水设备的主视图；

图3为一种用于海洋观测的潜水设备的俯视图；

图4为一种用于海洋观测的潜水设备中采集拍摄端头、角度调整座和平面角度调节器的立体示意图；

图5为一种用于海洋观测的潜水设备中采集拍摄端头、角度调整座和平面角度调节器的剖视图；

图6为图1中A部的放大图。

图中：1、沉底固定基；2、分析观测模块；21、无线发送模块；3、采集拍摄端头；4、观测件调整器；41、角度调整座；411、连接转轴；42、支撑夹板；421、弹簧伸缩座；43、调节轴座；431、定位卡齿；44、滑凸块；441、配合卡齿；45、辅助推把；5、平面角度调节器；51、连接座；511、紧固栓；512、锁紧螺纹套；52、固定支耳。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种用于海洋观测的潜水设备，包括用于将潜水观测设备沉入海底面固定的沉底固定基1，沉底固定基1的顶部设有用于处理观测数据源的分析观测模块2，分析观测模块2中设有用于观测拍摄信息传输至岸上PC端的无线发送模块21，沉底固定基1的外侧还设有若干个用于观测拍摄珊瑚礁状态用于分析气候变化趋势的采集拍摄端头3，采集拍摄端头3等间距阵列分布，且采集拍摄端头3的两端分别设有用于适应珊瑚群分布状态对倾角调节的观测件调整器4和平面角度调节器5，观测件调整器4包括角度调整座41、支撑夹板42、调节轴座43和滑凸块44，支撑夹板42固顶角度调整座41的顶壁，调节轴座43转动连接于角度调整座41的内侧，滑凸块44贯穿角度调整座41且与调节轴座43卡合连接；通过浇筑成型后的沉底固定基1置于海底珊瑚礁群区域进行支撑，通过阵列分布的采集拍摄端头3对珊瑚礁群进行图像采集，而分析观测模块2内置单片机（可采用Raspberry Pi）则对进行图像信息处理计算并通过无线发送模块21传递到岸上PC端进行分析，帮助研究人员监测珊瑚群生长状态以及复原力，用以后期对气候变化趋势的分析。

在图4和图5中：支撑夹板42与滑凸块44之间固定连接有弹簧伸缩座421，调节轴座43的外侧固定连接有呈环形分布的定位卡齿431，调节轴座43与采集拍摄端头3的外壁固定连接，滑凸块44的底部固定连接有与定位卡齿431适配啮合的配合卡齿441，滑凸块44的一侧固定连接有辅助推把45，角度调整座41的内侧转动连接有连接转轴411，调节轴座43的一端与连接转轴411固定连接；在沉底固定基1置于珊瑚群区域安装后，通过拉动辅助推把45使滑凸块44上升后解除配合卡齿441对调节轴座43外侧设置调节轴座43的卡合限位，此时采集拍摄端头3由于解除限位，通过连接转轴411和角度调整座41的转动配合，使调节轴座43固定的采集拍摄端头3可实现Y轴方向的旋转调整，在解除对辅助推把45拉动时通过弹簧伸缩座421的复位回弹使滑凸块44底部的配合卡齿441快速与定位卡齿431适配卡合使调节轴座43在受到限位作用下无法带动采集拍摄端头3继续转动，从而保证调节后的支撑稳定性，使采集拍摄端头3改变朝向后不会因洋流影响而转动偏离。

在图1、图2和图6中：平面角度调节器5包括连接座51和固定支耳52，连接座51和固定支耳52之间通过紧固栓511转动连接，紧固栓511的外侧螺纹连接有锁紧螺纹套512，连接座51的一端与采集拍摄端头3固定连接；通过固定支耳52和连接座51的相互转动实现采集拍摄端头3以紧固栓511位轴心的X轴旋转传动调整，并在调正后通过紧固栓511和锁紧螺纹套512的螺纹配合在锁紧螺纹套512的推进作用下，实现对连接座51和固定支耳52之间转动后的锁紧。

在图4和图5中：角度调整座41的外壁一侧与分析观测模块2或固定支耳52固定连接；位于靠近分析观测模块2一端的两个采集拍摄端头3之间通过角度调整座41实现与分析观测模块2之间的固定安装，而远离分析观测模块2的采集拍摄端头3之间则通过角度调整座41和固定支耳52实现连接安装，从而可单独对每个独立的采集拍摄端头3进行单独朝向调整，从而保证采集拍摄端头3的拍摄角度可适应于独立片区化的珊瑚礁。

在图1、图2和图3中：沉底固定基1通过扇贝壳细粒与混凝土混合后浇筑制成，沉底固定基1和分析观测模块2之间通过螺接固定，且沉底固定基1的底部设有加大与海底基面支撑接触面的基底板；通过扇贝壳细粒与混凝土浇筑制成人工模拟的礁石，起到负重沉底作用的同时，由于扇贝壳细粒制成的沉底固定基1更加环保，也可减少对海底生态环境的破坏。

本发明的工作原理是：浇注成型后的沉底固定基1嵌入海底珊瑚礁群置放安装后，根据该位置的珊瑚礁群分布对阵列设置的多个采集拍摄端头3角度进行逐一调节，通过辅助推把45拉动滑凸块44使支撑夹板42和滑凸块44之间的弹簧伸缩座421在受到拉力收缩后，调节轴座43设置的定位卡齿431解除与滑凸块44底部配合卡齿441的啮合，通过连接转轴411和角度调整座41的配合转动实现采集拍摄端头3以连接转轴411为轴心的Y轴旋转传动调整，并在调整后解除对辅助推把45的拉动通过弹簧伸缩座421的伸展复位推动滑凸块44底部的配合卡齿441与调节轴座43调节后对位状态的定位卡齿431卡合实现定位，之后通过固定支耳52和连接座51的相互转动实现以紧固栓511位轴心的X轴旋转传动调整，并将紧固栓511外侧的锁紧螺纹套512拧接，使锁紧螺纹套512在螺纹配合下将连接座51和固定支耳52之间夹紧，且由于阵列分布的采集拍摄端头3之间均通过观测件调整器4和平面角度调节器5实现相互连接，可对多个采集拍摄端头3的图像采集视角独立调整，使采集拍摄端头3的拍摄角度可适应于独立片区化的珊瑚礁提高观测精确性的同时，也可保证图像采集观测的多方位性，从而可将独立珊瑚礁以及单片区的珊瑚礁群调整拍摄，并通过分析观测模块2进行图像拍摄数据的计算处理，通过无线发送模块21传输至岸上PC端进行图像信息分析，利于珊瑚礁个体之间的类比观察，提高珊瑚礁生长状态分析的准确性。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于海洋观测的潜水设备，包括用于将潜水观测设备沉入海底面固定的沉底固定基（1），其特征在于：所述沉底固定基（1）的顶部设有用于处理观测数据源的分析观测模块（2），所述分析观测模块（2）中设有用于观测拍摄信息传输至岸上PC端的无线发送模块（21），所述沉底固定基（1）的外侧还设有若干个用于观测拍摄珊瑚礁状态用于分析气候变化趋势的采集拍摄端头（3），所述采集拍摄端头（3）等间距阵列分布，且所述采集拍摄端头（3）的两端分别设有用于适应珊瑚群分布状态对倾角调节的观测件调整器（4）和平面角度调节器（5），所述观测件调整器（4）包括角度调整座（41）、支撑夹板（42）、调节轴座（43）和滑凸块（44），所述支撑夹板（42）固顶所述角度调整座（41）的顶壁，所述调节轴座（43）转动连接于所述角度调整座（41）的内侧，所述滑凸块（44）贯穿所述角度调整座（41）且与所述调节轴座（43）卡合连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：所述支撑夹板（42）与所述滑凸块（44）之间固定连接有弹簧伸缩座（421），所述调节轴座（43）的外侧固定连接有呈环形分布的定位卡齿（431），所述调节轴座（43）与所述采集拍摄端头（3）的外壁固定连接，所述滑凸块（44）的底部固定连接有与所述定位卡齿（431）适配啮合的配合卡齿（441），所述滑凸块（44）的一侧固定连接有辅助推把（45）。

3.根据权利要求2所述的一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：所述平面角度调节器（5）包括连接座（51）和固定支耳（52），所述连接座（51）和所述固定支耳（52）之间通过紧固栓（511）转动连接，所述紧固栓（511）的外侧螺纹连接有锁紧螺纹套（512），所述连接座（51）的一端与所述采集拍摄端头（3）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：所述角度调整座（41）的内侧转动连接有连接转轴（411），所述调节轴座（43）的一端与所述连接转轴（411）固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：所述角度调整座（41）的外壁一侧与所述分析观测模块（2）或所述固定支耳（52）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：所述沉底固定基（1）通过扇贝壳细粒与混凝土混合后浇筑制成。

7.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：所述沉底固定基（1）和所述分析观测模块（2）之间通过螺接固定，且所述沉底固定基（1）的底部设有加大与海底基面支撑接触面的基底板。

8.一种用于海洋观测的潜水设备，其特征在于：包括如下情况的工作方法：

A：观测安装时，首先通过螺栓进行沉底固定基（1）和分析观测模块（2）之间的固定安装，之后工作人员通过穿戴潜水服潜入海底基面，并将沉底固定基（1）置放于适宜位置，使沉底固定基（1）置于珊瑚礁群观测安装点，完成该项操作后完成固定；

B：完成步骤A后，由珊瑚礁群分布状态不规则，采用同一倾角阵列的采集拍摄端头（3）进行观测的适应面不能够满足重组的观测效果，此时可通过拉动辅助推把（45）使滑凸块（44）位置上升解除定位卡齿（431）与配合卡齿（441）之间啮合，并通过拧转采集拍摄端头（3）使调节轴座（43）在连接转轴（411）的旋转传动作用下，观测角度点倾斜调整，同时通过连接座（51）和固定支耳（52）的相互转动调整可继续调节阵列分布的采集拍摄端头（3）弧形分布状态，使阵列分布采集拍摄端头（3）的观测角度既可贴合独立的珊瑚礁也可调整对珊瑚礁群分布状态的集体观测，保证采集珊瑚礁状态的准确度；

C：完成步骤B后，通过采集拍摄端头（3）对珊瑚状态进行观测，并将观测信息通过分析观测模块（2）中的单片机对采集拍摄端头（3）拍摄的图像信息处理，最终将处理后的图像信息通过无线发送模块（21）传输到岸上PC端，凭借图像信息进行实时分析，协助研究人员监测气候变化趋势，实现观测作业。

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