CN114088468A - 一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，属于水质监测技术领域，提出了一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，包括浮台，浮台的侧面安装有浮球，浮台的底部安装有防护笼，且防护笼的下方设有取样装置。通过在浮台的底部连接有取样装置，且取样装置的内部设有取样筒和内筒，内筒的中部安装有第二监测装置，便于通过第二监测装置对海底水体进行水质检测，并随着取样装置的下沉深度对不同位置的海水进行检测，且取样筒的内部设置海水和空气的混合填充，并通过气泵水泵控制取样筒内部海水空气的比重从而控制取样装置在海底的重量，进行上浮或下沉，便于对取样装置的投放深度进行调节，从而控制装置对不同深度的海水进行采样监测。

Description

一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置

技术领域

本发明涉及一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，属于水质监测技术领域。

背景技术

海水是海中或来自海中的水。海水是流动的，对于人类来说，可用水量是不受限制的。海水是名副其实的液体矿产，平均每立方公里的海水中有3570万吨的矿物质，世界上已知的100多种元素中，80％可以在海水中找到。海水还是陆地上淡水的来源和气候的调节器，世界海洋每年蒸发的淡水有450万立方公里，其中90％通过降雨返回海洋，10％变为雨雪落在大地上，然后顺河流又返回海洋。海水淡化技术正在发展成为产业。有人预计，随着生态环境的恶化，人类解决水荒的最后途径很可能是对海水的淡化。

海水监测是利用卫星、飞机船最近舶、浮标(包括锚定浮、ARGO浮标、漂流浮标)、岸基监测站平志愿团等手段构成的海洋监测立体监测系统。任务是对我国管辖的全部海域时性监测监视。该系统再近岸、近海、远海和远海监测区域以及主要海洋功能区，全面开展海洋环境质量和海洋生态监测，并对海洋赤潮、风暴潮、海上巨浪、海冰以及海上溢油等海洋环境问题进行监测监视。

现有技术的海水监测取样系统的取样装置无法对进行不同深度的海水进行取样。

(1)现有的海洋监测的浮标上端的照明灯支撑架，不能改变高度，当遇到大风或者大浪时，影响整体的稳定性；同时不便于行船观察到，容易相撞造成经济损失。

(2)现有的海洋监测的浮标密封效果和防护效果差，容易受到外部磕碰损伤，造成水流进入，影响内部器件的正常使用。。

因此我们对此做出改进，提出一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置。

发明内容

(一)本发明要解决的技术问题是：便于对不同的深度的海水进行取样监测、保证装置在海面上平衡稳定，避免海面风浪损坏装置。

(二)技术方案

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，包括浮台，所述浮台的侧面安装有浮球，所述浮台的底部安装有防护笼，且防护笼的下方设有取样装置，所述取样装置的上端连接有收卷装置，所述收卷装置安装在浮台的内部，所述取样装置的底部安装有配重块。

其中，所述浮台包括壳体，所述壳体的上端安装有顶板，所述顶板的侧面开设有转动槽，所述壳体的底部开设有通孔和安装槽，所述壳体的底部安装有凸起。

其中，所述浮球包括转动套，所述转动套的两侧安装有支撑轴，并通过支撑轴安装在转动槽的内部，所述转动套的内部安装有电动推杆，所述电动推杆的前端连接有空心球，所述转动套和壳体中部固定连接有弹簧。

其中，所述防护笼包括笼网，所述笼网的底部安装有底板，所述底板上安装有第一监测装置，所述笼网的上方安装有卡块，并通过卡块套接在凸起外部。

其中，所述取样装置包括取样筒，所述取样筒的内部安装有内筒，所述内筒的中部安装有第二监测装置，所述取样筒的上方安装有连接板，所述取样筒的一侧安装有水泵。

其中，所述收卷装置包括对称设置的两个收卷轴，两个所述收卷轴安装在壳体内部，两个所述收卷轴的中部均安装有第一齿轮并啮合连接，所述第一齿轮的一侧连接有第二齿轮，所述第二齿轮的一端安装有电机，所述收卷轴上缠绕连接有牵引绳，所述牵引绳的底端连接在连接板上。

其中，所述取样筒和内筒的侧壁均为W状波纹管，且所述取样筒和内筒对称成喇叭状安装在浮台的底部。

其中，所述顶板为泡沫浮板，且所述顶板的上方中部设置有透明球状圆壳。

其中，所述牵引绳中设有空心气管，且所述空心气管的底端与取样筒进行连通，并且空心气管的上端设有在壳体内部并通过气泵与海面空气进行连接。

(三)有益效果

本发明所提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其有益效果是：

1、通过在浮台的底部连接有取样装置，且取样装置的内部设有取样筒和内筒，内筒的中部安装有第二监测装置，便于通过第二监测装置对海底水体进行水质检测，并随着取样装置的下沉深度对不同位置的海水进行检测，且取样筒的内部设置海水和空气的混合填充，并通过气泵水泵控制取样筒内部海水空气的比重从而控制取样装置在海底的重量，进行上浮或下沉，便于对取样装置的投放深度进行调节，从而控制装置对不同深度的海水进行采样监测。

2、通过在浮台的底部安装有防护笼，防护笼设置有笼网和底板防护在浮台的四周和底部，便于对浮台的壳体进行防护，避免浮台在暴风雨情况下漂流中与外物进行撞击，使装置出现破损开裂，对浮台内部的密封环境产生破坏，严重影响壳体内部的仪器的正常使用，防护笼的设置防护在浮台的外部，避免浮台的损坏，保证浮台内部的密封和防水效果，便于保证装置的使用寿命。

3、通过在浮台的上部安装有浮球，浮球中的转动套转动在顶板的四周，且转动套的内部连接有电动推杆和空心球，空心球在电动推杆的连接下进行收缩，便于对空心球的漂浮支撑直径进行调整，便于适应在不同风浪强度下保证装置的平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的结构剖视图；

图3为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的浮台示意图；

图4为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的浮球示意图；

图5为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的取样筒连接示意图；

图6为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的取样筒剖视图；

图7为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的结构A处示意图；

图8为本申请提供的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置的结构B处示意图。

1、浮台；11、壳体；12、顶板；13、转动槽；14、安装槽；15、通孔；16、凸起；2、浮球；21、转动套；22、支撑轴；23、电动推杆；24、空心球；25、弹簧；3、防护笼；31、笼网；32、底板；33、第一监测装置；34、卡块；4、取样装置；41、取样筒；42、内筒；43、第二监测装置；44、水泵；45、连接板；5、收卷装置；51、收卷轴；52、第一齿轮；53、第二齿轮；54、电机；55、牵引绳；6、配重块。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1-图8所示，本实施方式提出一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，包括浮台1，浮台1的侧面安装有浮球2，浮台1的底部安装有防护笼3，且防护笼3的下方设有取样装置4，取样装置4的上端连接有收卷装置5，收卷装置5安装在浮台1的内部，取样装置4的底部安装有配重块6，通过在浮台1的底部连接安装防护笼3和取样装置4，并在防护笼3和取样装置4的内部分别设置第一监测装置33和第二监测装置43，便于通过第一监测装置33和第二监测装置43分别对海面表层和海底深度的水体进行取样监测，便于装置的监测准确有效，且确保装置的稳定使用。

浮台1包括壳体11，壳体11的上端安装有顶板12，顶板12的侧面开设有转动槽13，壳体11的底部开设有通孔15和安装槽14，壳体11的底部安装有凸起16，浮台1的上端设置有密封腔体，并且在腔体内部设有在有处理器和信号收发器等设备进行装置的定位和信息的收发，便于对装置监测过程中水体的监测数据进行处理和上传，便于装置的使用。

浮球2包括转动套21，转动套21的两侧安装有支撑轴22，并通过支撑轴22安装在转动槽13的内部，转动套21的内部安装有电动推杆23，电动推杆23的前端连接有空心球24，转动套21和壳体11中部固定连接有弹簧25，转动套21和空心球24的设置便于对浮台1进行浮动支撑，便于保证装置漂浮在海面上，且空心球24在电动推杆23的连接下在浮台1的一周进行伸缩摆动，便于适应海浪漂浮的幅度，保证装置的平衡。

防护笼3包括笼网31，笼网31的底部安装有底板32，底板32上安装有第一监测装置33，笼网31的上方安装有卡块34，并通过卡块34套接在凸起16外部，防护笼3安装在浮台1的外侧，便于对浮台1的表面进行防护，避免装置在遇到海浪风暴时与外物进行撞击，导致装置进水损坏。

取样装置4包括取样筒41，取样筒41的内部安装有内筒42，内筒42的中部安装有第二监测装置43，取样筒41的上方安装有连接板45，取样筒41的一侧安装有水泵44，取样筒41和内筒42对海底的水体进行采样监测，并在取样筒41内部的水体和空气的比重不同的情况下带动取样装置4和浮台1在海洋中进行上下浮动控制，便于装置对不同深度的海水进行监测。

收卷装置5包括对称设置的两个收卷轴51，两个收卷轴51安装在壳体11内部，两个收卷轴51的中部均安装有第一齿轮52并啮合连接，第一齿轮52的一侧连接有第二齿轮53，第二齿轮53的一端安装有电机54，收卷轴51上缠绕连接有牵引绳55，牵引绳55的底端连接在连接板45上，收卷装置5安装在壳体11的内部，对取样装置4进行牵引，便于将取样装置4进行连接固定，避免取样装置4出现脱落。

取样筒41和内筒42的侧壁均为W状波纹管，且取样筒41和内筒42对称成喇叭状安装在浮台1的底部，取样筒41和内筒42的长度随着取样筒41内部的空气或水分的注入进行改变，当取样筒41内部的空气或海水完全注入时便于改变装置自身的浮力和重量，带动装置和取样装置4可进行上浮或下移，对装置进行便捷使用。

顶板12为泡沫浮板，且顶板12的上方中部设置有透明球状圆壳，顶板12增加装置上部的浮力，便于使装置上方始终位于上部，避免装置出现倾倒和翻转，保证装置的稳定使用。

牵引绳55中设有空心气管，且空心气管的底端与取样筒41进行连通，并且空心气管的上端设有在壳体11内部并通过气泵与海面空气进行连接，牵引绳55内部出去气管还对取样装置4上的电源线进行连接，便于保证取样装置4内部第二监测装置43进行通电使用，便于取样装置4的稳定。

具体的，本自平衡式海洋水质环境定点监测装置在使用时：将装置整体投放在海面上，并通过收卷装置5进行收放卷，牵引绳55牵引着连接板45和取样筒41向海底移动，并确定深度后停止，此时，浮台1和防护笼3展开，浮台1通过浮球2漂浮在海面上，浮球2为安装在浮台1四面的摆动浮球，且空心球24在电动推杆23的连接下在转动套21的内部进行安装，随着转动套21在顶板12上进行上下摆动，便于适应海浪的波动，且空心球24的长度可通过电动推杆23进行调整，便于装置在不同程度的风浪下进行保持平衡和漂浮，并且将安装槽14中的第一监测装置33通过笼网31和底板32带动移动至海面下，通过第一监测装置33和第二监测装置43进行海水的采样检测，对海水表层和指定深度的水体进行水质检测，壳体11的上方设有密封的表壳，表壳内部设有信息处理器和电源，且第一监测装置33和第二监测装置43的内部均设置有水质检测仪器，及时的对海水进行检测，并将检测数据传送至浮台1的上方内部处理器中进行处理和发送；

当海面出现海浪和风暴时，电机54对连接板45进行收卷，使取样装置4和收卷装置5想浮台1和防护笼3处靠拢，对防护笼3进行挤压，使浮台1收入防护笼3的内部，通过防护笼3对浮台1进行表面的防护，避免浮台1出现损坏，且当浮台1、防护笼3和取样装置4等压缩成最小体积后，通过水泵44对取样筒41的内部进行充水，并增加取样装置4整体的重量，通过取样装置4和收卷装置5拉动浮台1和浮球2向海底移动，避免海面风浪卷走损坏装置，保证装置的安全，待风浪结束，水泵44将取样筒41中的水分排出，同时牵引绳55中设置一空心气管，并与壳体11的上方进行连接，在进行收卷的同时保持外部和取样筒41进行气体连通，并通过壳体11中设置的气泵装置和阀体进行控制取样筒41内部的气体填充，通过气泵对取样筒41的内部进行气体的填充，将取样筒41内部的水分挤出，并减小装置重量，带动装置向上漂浮，并在牵引绳55继续放卷，将浮台1和浮球2上浮，并浮出水面，使装置整体复位进行使用。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，包括浮台(1)，其特征在于：所述浮台(1)的侧面安装有浮球(2)，所述浮台(1)的底部安装有防护笼(3)，且防护笼(3)的下方设有取样装置(4)，所述取样装置(4)的上端连接有收卷装置(5)，所述收卷装置(5)安装在浮台(1)的内部，所述取样装置(4)的底部安装有配重块(6)。

2.根据权利要求1所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述浮台(1)包括壳体(11)，所述壳体(11)的上端安装有顶板(12)，所述顶板(12)的侧面开设有转动槽(13)，所述壳体(11)的底部开设有通孔(15)和安装槽(14)，所述壳体(11)的底部安装有凸起(16)。

3.根据权利要求1所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述浮球(2)包括转动套(21)，所述转动套(21)的两侧安装有支撑轴(22)，并通过支撑轴(22)安装在转动槽(13)的内部，所述转动套(21)的内部安装有电动推杆(23)，所述电动推杆(23)的前端连接有空心球(24)，所述转动套(21)和壳体(11)中部固定连接有弹簧(25)。

4.根据权利要求1所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述防护笼(3)包括笼网(31)，所述笼网(31)的底部安装有底板(32)，所述底板(32)上安装有第一监测装置(33)，所述笼网(31)的上方安装有卡块(34)，并通过卡块(34)套接在凸起(16)外部。

5.根据权利要求1所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述取样装置(4)包括取样筒(41)，所述取样筒(41)的内部安装有内筒(42)，所述内筒(42)的中部安装有第二监测装置(43)，所述取样筒(41)的上方安装有连接板(45)，所述取样筒(41)的一侧安装有水泵(44)。

6.根据权利要求1所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述收卷装置(5)包括对称设置的两个收卷轴(51)，两个所述收卷轴(51)安装在壳体(11)内部，两个所述收卷轴(51)的中部均安装有第一齿轮(52)并啮合连接，所述第一齿轮(52)的一侧连接有第二齿轮(53)，所述第二齿轮(53)的一端安装有电机(54)，所述收卷轴(51)上缠绕连接有牵引绳(55)，所述牵引绳(55)的底端连接在连接板(45)上。

7.根据权利要求5所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述取样筒(41)和内筒(42)的侧壁均为W状波纹管，且所述取样筒(41)和内筒(42)对称成喇叭状安装在浮台(1)的底部。

8.根据权利要求2所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述顶板(12)为泡沫浮板，且所述顶板(12)的上方中部设置有透明球状圆壳。

9.根据权利要求6所述的一种自平衡式海洋水质环境定点监测装置，其特征在于：所述牵引绳(55)中设有空心气管，且所述空心气管的底端与取样筒(41)进行连通，并且空心气管的上端设有在壳体(11)内部并通过气泵与海面空气进行连接。

Images