CN114111731A - 一种便于移动的海洋监测装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种便于移动的海洋监测装置及其工作方法，涉及海洋环境监测技术领域，包括：水面装置、水下装置、连接线缆、云端服务器和设置于云端服务器上的控制系统，本发明采用可移动的海洋监测装置，包括水面装置、水下装置和云端服务器，云端服务器中设置有控制系统，通过控制系统规划检测区域后，控制系统控制海洋监测装置自动运行至划定的检测区域，并自动对检测区域进行巡航采集海洋数据，解决了目前的海洋监测装置需要手动投放至预定区域，监测的区域是固定的，采集的信息不全面的问题。

Description

一种便于移动的海洋监测装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及海洋环境监测技术领域，具体涉及一种便于移动的海洋监测装置及其工作方法。

背景技术

海洋是地球上最广阔的水体，海洋约占地球上总水量的97％，海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。海洋资源包括海水中生存的生物，溶解于海水中的化学元素，海水波浪、潮汐及海流所产生的能量、贮存的热量，滨海、大陆架及深海海底所蕴藏的矿产资源以及海水所形成的压力差、浓度差等，目前对海洋的监测的方式多为在预定的监测位置投放检测装置进行监测，监测的区域是固定的，采集的信息不全面，同时需要手动进行投放。

发明内容

本发明实施例提供了一种便于移动的海洋监测装置及其工作方法，采用可移动的海洋监测装置，包括水面装置、水下装置和云端服务器，云端服务器中设置有控制系统，通过控制系统规划检测区域后，控制系统控制海洋监测装置自动运行至划定的检测区域，并自动对检测区域进行巡航采集海洋数据，解决了目前的海洋监测装置需要手动投放至预定区域，监测的区域是固定的，采集的信息不全面的问题。

一种便于移动的海洋监测装置，包括，

水面装置，所述水面装置漂浮于海面上，包括浮台、支撑架、天线、gps模块、信号灯、太阳能电池板和方向传感器；

其中，所述支撑架安装于所述浮台的顶部，所述方向传感器、所述天线、所述信号灯、所述gps模块和所述太阳能电池板依次设置于所述支撑架上；

水下装置，所述水下装置设置于海面下，所述水下装置通过连接线缆与所述水面装置连接，所述水面装置通过连接线缆为所述水下装置提供电能，同时还通过所述连接线缆与所述水下装置通信，所述水下装置用于通过所述连接线缆对所述水面装置进行牵引，带动所述水面装置运动；

所述水下装置通过所述天线通信连接有云端服务器，所述云端服务器中设置有控制系统，所述控制系统包括：区域划分模块、导航模块、巡航模块和控制模块；

所述区域划分模块，用于获取海洋区域的地图数据，还用于对地图数据进行监测区域划分；

所述导航模块，用于根据所述区域划分模块划分的监测区域，规划移动路径，引导海洋监测装置移动至该监测区域内；

所述巡航模块，用于根据所述区域划分模块划分的监测区域，规划巡航路径，引导海洋监测装置在该监测区域内进行数据采集；

所述控制模块，用于根据所述导航模块规划的移动路径和所述巡航模块规划的巡航路径，控制海洋监测装置运动。

进一步的，所述水下装置包括固定架、第一防水盒、第二防水盒、第三防水盒、第四防水盒、第一防水筒、第二防水筒、数据收发器、控制器、存储设备、电源管理模块、主电池、备用电池、动力装置和传感器模块，所述固定架包括第一侧板、第二侧板、底板和顶板，所述顶板和所述底板自上而依次安装于所述第一侧板和所述第二侧板之间，所述第一防水盒和所述第二防水盒从前至后依次设置于所述顶板的顶部靠近所述第一侧板的一侧，所述第三防水盒和所述第四防水盒从前至后依次设置于所述顶板的顶部靠近所述第二侧板的一侧，所述第一防水筒设置于所述顶板顶部的中部，所述第二防水筒设置于所述底板的顶部的中部，所述传感器模块设置于所述底板的底部的中部，所述数据收发器设置于所述第一防水盒的内部，所述存储设备设置于所述第二防水盒的内部，所述电源管理模块设置于所述第三防水盒的内部，所述备用电池设置于所述第四防水盒的内部，所述控制器设置于所述第一防水筒的内部，所述主电池设置于所述第二防水筒的内部，所述动力装置设置于所述固定架上，用于推动所述水下装置运动。

进一步的，所述动力装置包括第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器，所述第一推进器和所述第二推进器从前至后依次设置于所述顶板的底部靠近所述第一侧板的一侧，所述第三推进器和所述第四推进器从前至后依次设置于所述顶板的底部靠近所述第二侧板的一侧，所述第五推进器和所述第六推进器横向嵌设于所述顶板上，所述第五推进器位于所述第一防水盒和所述第二防水盒之间，所述第六推进器位于所述第三防水盒和所述第四防水盒之间。

进一步的，所述底板位于所述第五推进器和所述第六推进器的正下方分别设置有开口部，该开口部分别正对于所述第五推进器和所述第六推进器，所述第一推进器与所述第三推进器呈四十五度角设置，所述第二推进器与所述第四推进器呈四十五度角设置，所述第五推进器和所述第六推进器位于同一水平面上，所述第五推进器和所述第六推进器的位置与所述顶板平行。

进一步的，所述区域划分模块包括地图数据获取单元和电子围栏单元，所述地图数据获取单元用于获取海洋区域的地图数据，所述电子围栏单元用于在地图数据上划分监测区域。

进一步的，所述导航模块包括坐标获取单元和所述路径规划单元，所述坐标获取单元用于获取所述海洋监测装置当前的坐标，所述路径规划单元用于根据获取的坐标规划当前坐标运动至监测区域的路径。

进一步的，所述连接线缆包括防护层、防水层、连接层和电缆，所述防护层、所述防水层和所述连接层由外至内依次设置于所述电缆的表面。

进一步的，所述gps模块和所述方向传感器的信号输出端通过所述电缆与所述控制器的信号输入端通信连接，所述信号灯的信号输入端通过所述电缆与所述控制器的信号输出端通信连接，所述天线通过所述电缆与所述数据收发器的信号输出输入端通信连接，所述数据收发器通过所述天线与所述云端服务器通信，所述控制器的信号输出端分别与所述数据收发器、所述存储设备、所述第一推进器、所述第二推进器、所述第三推进器、所述第四推进器、所述第五推进器和所述第六推进器的信号输入端通信连接，所述控制器的信号输入端分别与所述数据收发器和所述传感器模块的信号输出端通信连接。

进一步的，所述太阳能电池板的电源输出端通过所述电缆与所述电源管理模块的电源输入端连接，所述电源管理模块的电源输出端分别与所述主电池、所述备用电池和所述控制器的电源输入端连接，所述电源管理模块的电源输入端分别与所述主电池和所述备用电池的电源输出端连接，所述控制器的电源输出端分别与所述gps模块、所述信号灯、所述方向传感器、所述数据收发器、所述存储设备、所述第一推进器、所述第二推进器、所述第三推进器、所述第四推进器、所述第五推进器、所述第六推进器和所述传感器模块的电源输入端连接。

第二方面，本发明实施例提供一种便于移动的海洋监测装置的工作方法，包括以下步骤：

S1，检测区域规划，区域划分模块获取海洋区域的地图数据后对地图数据进行监测区域划分；

S2，海洋监测装置移动至监测区域，导航模块根据区域划分模块划分的监测区域，规划移动路径，控制模块根据导航模块规划的移动路径，发送控制信号，数据收发器通过天线接收控制信号后将控制信号发送至控制器，控制器根据控制信号分别控制第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器推动水下装置运动，水下装置通过连接线缆牵引水面装置运动至监测区域；

S3，监测区域数据采集，巡航模块根据所述区域划分模块划分的监测区域，规划巡航路径，控制模块根据巡航模块规划的巡航路径，发送控制信号，数据收发器通过天线接收控制信号后将控制信号发送至控制器，控制器根据控制信号分别控制第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器推动水下装置运动，水下装置通过连接线缆牵引水面装置在监测区域内运动，同时对检测区域内的数据进行采集。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明采用可移动的海洋监测装置，包括水面装置、水下装置和云端服务器，云端服务器中设置有控制系统，通过控制系统规划检测区域后，控制系统控制海洋监测装置自动运行至划定的检测区域，并自动对检测区域进行巡航采集海洋数据，解决了目前的海洋监测装置需要手动投放至预定区域，监测的区域是固定的，采集的信息不全面的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例公开的一种便于移动的海洋监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的水面装置的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的水下装置的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的水下装置的底部结构示意图；

图5为本发明实施例公开的连接线缆的横截面结构示意图；

图6为本发明实施例公开的控制系统的结构示意图；

图7为本发明实施例公开的一种便于移动的海洋监测装置的电连接框图；

图8为本发明实施例公开的一种便于移动的海洋监测装置的通信框图；

图9为本发明实施例公开的一种便于移动的海洋监测装置的工作方法流程示意图。

附图标记：

1、水面装置；11、浮台；12、支撑架；13、天线；14、gps模块；15、信号灯；16、太阳能电池板；17、方向传感器；2、水下装置；21、固定架；21a、第一侧板；21b、第二侧板；21c、底板；21d、顶板；22、第一防水盒；23、第二防水盒；24、第三防水盒；25、第四防水盒；26、第一防水筒；27、第二防水筒；28、数据收发器；29、控制器；210、存储设备；211、电源管理模块；212、主电池；213、备用电池；214、动力装置；214a、第一推进器；214b、第二推进器；214c、第三推进器；214d、第四推进器；214e、第五推进器；214f、第六推进器；215、传感器模块；3、连接线缆；31、防护层；32、防水层；33、连接层；34、电缆；4、控制系统；41、区域划分模块；411、地图数据获取单元；412、电子围栏单元；42、导航模块；421、坐标获取单元；422、路径规划单元；43、巡航模块；44、控制模块；5、云端服务器。

具体实施例

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照附图1-8所示，本发明实施例提供一种便于移动的海洋监测装置，其包括：水面装置1，水面装置1漂浮于海面上，包括浮台11、支撑架12、天线13、gps模块14、信号灯15、太阳能电池板16和方向传感器17，支撑架12安装于浮台11的顶部，方向传感器17、天线13、信号灯15、gps模块14和太阳能电池板16依次设置于支撑架12上，gps模块14用于获取当前坐标，天线13接收和发送信号，用于与云端服务器5通信，信号灯15用于输出警报灯光，太阳能电池板16用于对水下装置2提供电能，方向传感器17用于获取方向数据，水下装置2设置于海面下，水下装置2通过连接线缆3与水面装置1连接，水面装置1通过连接线缆3为水下装置2提供电能，同时还通过连接线缆3与水下装置2通信，水下装置2用于通过连接线缆3对水面装置1进行牵引，带动水面装置1运动，水下装置2通过天线13通信连接有云端服务器5，云端服务器5中设置有控制系统4，通过控制系统4规划检测区域后，控制系统4控制海洋监测装置自动运行至划定的检测区域，并自动对检测区域进行巡航采集海洋数据，解决了目前的海洋监测装置需要手动投放至预定区域，监测的区域是固定的，采集的信息不全面的问题。

参照附图6所示，在本发明实施例中，控制系统4包括：区域划分模块41、导航模块42、巡航模块43和控制模块44；

区域划分模块41，用于获取海洋区域的地图数据，还用于对地图数据进行监测区域划分；

具体的，区域划分模块41包括地图数据获取单元411和电子围栏单元412，地图数据获取单元411用于获取海洋区域的地图数据，电子围栏单元412用于在地图数据上划分监测区域。

导航模块42，用于根据区域划分模块41划分的监测区域，规划移动路径，引导海洋监测装置移动至该监测区域内；

具体的，导航模块42包括坐标获取单元421和路径规划单元422，坐标获取单元421用于获取海洋监测装置当前的坐标，路径规划单元422用于根据获取的坐标规划当前坐标运动至监测区域的路径。

巡航模块43，用于根据区域划分模块41划分的监测区域，规划巡航路径，引导海洋监测装置在该监测区域内进行数据采集。

控制模块44，用于根据导航模块42规划的移动路径和巡航模块43规划的巡航路径，控制海洋监测装置运动。

参照附图1、3-8所示，在本发明实施例中，水下装置2包括固定架21、第一防水盒22、第二防水盒23、第三防水盒24、第四防水盒25、第一防水筒26、第二防水筒27、数据收发器28、控制器29、存储设备210、电源管理模块211、主电池212、备用电池213、动力装置214和传感器模块215，固定架21包括第一侧板21a、第二侧板21b、底板21c和顶板21d，顶板21d和底板21c自上而依次安装于第一侧板21a和第二侧板21b之间，第一防水盒22和第二防水盒23从前至后依次设置于顶板21d的顶部靠近第一侧板21a的一侧，第三防水盒24和第四防水盒25从前至后依次设置于顶板21d的顶部靠近第二侧板21b的一侧，第一防水筒26设置于顶板21d顶部的中部，第二防水筒27设置于底板21c的顶部的中部，传感器模块215设置于底板21c的底部的中部，传感器模块215包括有水深传感器，数据收发器28设置于第一防水盒22的内部，存储设备210设置于第二防水盒23的内部，电源管理模块211设置于第三防水盒24的内部，备用电池213设置于第四防水盒25的内部，控制器29设置于第一防水筒26的内部，主电池212设置于第二防水筒27的内部，动力装置214设置于固定架21上，用于推动水下装置2运动，在光线充足时，太阳能电池板16产生的电能通过电源管理模块211适配后部分供海洋监测装置上用电器使用，部分对主电池212和备用电池213充电，在光线不充足时，电源管理模块211首先使用主电池212中的电能为海洋监测装置上用电器提供电能，在主电池212的电能耗尽后，电源管理模块211使用备用电池213为海洋监测装置上用电器提供电能，同时控制器29打开信号灯15启动输出警报灯光，便于工作人员寻找，在光线再次充足时，太阳能电池板16产生的电能通过电源管理模块211适配后部分供海洋监测装置上用电器使用，部分对主电池212和备用电池213充电，同时控制器29关闭信号灯15，在海洋监测装置在监测区域进行巡航采集数据时，传感器模块215实时采集海洋数据，并发送到信号控制器29，控制器29对信号进行处理，在与云端服务有通信正常时，通过数据收发器28实时将数据发送到云端服务器5中，在与云端服务有通信不正常时，发送到存储设备210进行本地存储，在与云端服务有通信正常后将本地存储的数据上传至云端。

参照附图1、3-4和6-8所示，在本发明实施例中，动力装置214包括第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f，第一推进器214a和第二推进器214b从前至后依次设置于顶板21d的底部靠近第一侧板21a的一侧，第三推进器214c和第四推进器214d从前至后依次设置于顶板21d的底部靠近第二侧板21b的一侧，第五推进器214e和第六推进器214f横向嵌设于顶板21d上，第五推进器214e位于第一防水盒22和第二防水盒23之间，第六推进器214f位于第三防水盒24和第四防水盒25之间，底板21c位于第五推进器214e和第六推进器214f的正下方分别设置有开口部，该开口部分别正对于第五推进器214e和第六推进器214f，第一推进器214a与第三推进器214c呈四十五度角设置，第二推进器214b与第四推进器214d呈四十五度角设置，第五推进器214e和第六推进器214f位于同一水平面上，第五推进器214e和第六推进器214f的位置与顶板21d平行，gps模块14和方向传感器17的信号输出端通过电缆34与控制器29的信号输入端通信连接，信号灯15的信号输入端通过电缆34与控制器29的信号输出端通信连接，天线13通过电缆34与数据收发器28的信号输出输入端通信连接，述数据收发器28通过天线13与云端服务器5通信，控制器29的信号输出端分别与数据收发器28、存储设备210、第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f的信号输入端通信连接，控制器29的信号输入端分别与数据收发器28和传感器模块215的信号输出端通信连接，太阳能电池板16的电源输出端通过电缆34与电源管理模块211的电源输入端连接，电源管理模块211的电源输出端分别与主电池212、备用电池213和控制器29的电源输入端连接，电源管理模块211的电源输入端分别与主电池212和备用电池213的电源输出端连接，控制器29的电源输出端分别与gps模块14、信号灯15、方向传感器17、数据收发器28、存储设备210、第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e、第六推进器214f和传感器模块215的电源输入端连接。

作为一种优选的实施例，在控制模块44控制海洋监测装置运动的过程中，需要海洋监测装置前进时，控制模块44发送前进指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29控制第一推进器214a和第三推进器214c启动，其他推进器关闭，第一推进器214a和第三推进器214c产生的合力推动水下装置2向前运动，通过连接线缆3牵引带动水面装置1向前运动，需要海洋监测装置后退时，控制模块44发送前进指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29控制第二推进器214b和第四推进器214d启动，其他推进器关闭，第二推进器214b和第四推进器214d产生的合力推动水下装置2向后运动，通过连接线缆3牵引带动水面装置1向后运动，需要海洋监测装置左转时，控制模块44发送前进指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29控制第一推进器214a启动，其他推进器关闭，第一推进器214a推动水下装置2向左运动，通过连接线缆3牵引带动水面装置1向左运动，需要海洋监测装置右转时，控制模块44发送前进指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29控制第三推进器214c启动，其他推进器关闭，第三推进器214c推动水下装置2向右运动，通过连接线缆3牵引带动水面装置1向右运动，在进行巡航采集数据时，控制模块44控制海洋监测装置上下运动采集不同深度的数据，具体为，控制模块44发送下降指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29控制第五推进器214e和第六推进器214f反转，其他推进器关闭，第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2在连接线缆3的长度范围内下降，控制模块44发送上升指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29控制第五推进器214e和第六推进器214f正转，其他推进器关闭，第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2在低于水平面范围内上升。

参照附图1-2和5所示，连接线缆3包括防护层31、防水层32、连接层33和电缆34，防护层31、防水层32和连接层33由外至内依次设置于电缆34的表面，连接层33用于保持水面装置1与水下装置2的连接，便于水下装置2对水面装置1的牵引，电缆34用于输送电能和传递信号。

参照附图1-9所示，本发明还提出一种便于移动的海洋监测装置的工作方法，包括以下步骤：

S1，检测区域规划，区域划分模块41获取海洋区域的地图数据后对地图数据进行监测区域划分；

具体的，地图数据获取单元411获取海洋区域的地图数据后，电子围栏单元412在地图数据上划分得到监测区域。

S2，海洋监测装置移动至监测区域，导航模块42根据区域划分模块41划分的监测区域，规划移动路径，控制模块44根据导航模块42规划的移动路径，发送控制信号，数据收发器28通过天线13接收控制信号后将控制信号发送至控制器29，控制器29根据控制信号分别控制第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2运动，水下装置2通过连接线缆3牵引水面装置1运动至监测区域；

具体的，坐标获取单元421采集gps模块14获取的坐标，路径规划单元422根据gps模块14获取的坐标，规划得到当前坐标运动至监测区域的路径，控制模块44根据规划的移动路径，实时采集gps模块14获取的坐标和方向传感器17获取的方向，输出控制指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29根据输入的控制指令分别控制第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2运动，水下装置2通过连接线缆3牵引水面装置1运动至监测区域。

S3，监测区域数据采集，巡航模块43根据区域划分模块41划分的监测区域，规划巡航路径，控制模块44根据巡航模块43规划的巡航路径，发送控制信号，数据收发器28通过天线13接收控制信号后将控制信号发送至控制器29，控制器29根据控制信号分别控制第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2运动，水下装置2通过连接线缆3牵引水面装置1在监测区域内运动，同时对检测区域内的数据进行采集。

具体的工作原理：地图数据获取单元411获取海洋区域的地图数据后，电子围栏单元412在地图数据上划分得到监测区域，坐标获取单元421采集gps模块14获取的坐标，路径规划单元422根据gps模块14获取的坐标，规划得到当前坐标运动至监测区域的路径，控制模块44根据规划的移动路径，实时采集gps模块14获取的坐标和方向传感器17获取的方向，输出控制指令通过数据收发器28输入到控制器29，控制器29根据输入的控制指令分别控制第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2运动，水下装置2通过连接线缆3牵引水面装置1运动至监测区域，巡航模块43根据区域划分模块41划分的监测区域，规划巡航路径，控制模块44根据巡航模块43规划的巡航路径，发送控制信号，数据收发器28通过天线13接收控制信号后将控制信号发送至控制器29，控制器29根据控制信号分别控制第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e和第六推进器214f推动水下装置2运动，水下装置2通过连接线缆3牵引水面装置1在监测区域内运动，同时对检测区域内的数据进行采集，传感器模块215实时采集海洋数据，并发送到信号控制器29，控制器29对信号进行处理，在与云端服务有通信正常时，通过数据收发器28实时将数据发送到云端服务器5中，在与云端服务有通信不正常时，发送到存储设备210进行本地存储，在与云端服务有通信正常后将本地存储的数据上传至云端，在光线充足时，太阳能电池板16产生的电能通过电源管理模块211适配后部分供海洋监测装置上用电器使用，部分对主电池212和备用电池213充电，在光线不充足时，电源管理模块211首先使用主电池212中的电能为海洋监测装置上用电器提供电能，在主电池212的电能耗尽后，电源管理模块211使用备用电池213为海洋监测装置上用电器提供电能，同时控制器29打开信号灯15启动输出警报灯光，便于工作人员寻找，在光线再次充足时，太阳能电池板16产生的电能通过电源管理模块211适配后部分供海洋监测装置上用电器使用，部分对主电池212和备用电池213充电，同时控制器29关闭信号灯15，解决了目前的海洋监测装置需要手动投放至预定区域，监测的区域是固定的，采集的信息不全面的问题。

需要说明的是，gps模块14、信号灯15、太阳能电池板16、方向传感器17、数据收发器28、控制器29、存储设备210、电源管理模块211、主电池212、备用电池213、第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e、第六推进器214f和传感器模块215具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

gps模块14、信号灯15、太阳能电池板16、方向传感器17、数据收发器28、控制器29、存储设备210、电源管理模块211、主电池212、备用电池213、第一推进器214a、第二推进器214b、第三推进器214c、第四推进器214d、第五推进器214e、第六推进器214f和传感器模块215的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，包括，

水面装置，所述水面装置漂浮于海面上，包括浮台、支撑架、天线、gps模块、信号灯、太阳能电池板和方向传感器；

其中，所述支撑架安装于所述浮台的顶部，所述方向传感器、所述天线、所述信号灯、所述gps模块和所述太阳能电池板依次设置于所述支撑架上；

水下装置，所述水下装置设置于海面下，所述水下装置通过连接线缆与所述水面装置连接，所述水面装置通过连接线缆为所述水下装置提供电能，同时还通过所述连接线缆与所述水下装置通信，所述水下装置用于通过所述连接线缆对所述水面装置进行牵引，带动所述水面装置运动；

所述水下装置通过所述天线通信连接有云端服务器，所述云端服务器中设置有控制系统，所述控制系统包括：区域划分模块、导航模块、巡航模块和控制模块；

所述区域划分模块，用于获取海洋区域的地图数据，还用于对地图数据进行监测区域划分；

所述导航模块，用于根据所述区域划分模块划分的监测区域，规划移动路径，引导海洋监测装置移动至该监测区域内；

所述巡航模块，用于根据所述区域划分模块划分的监测区域，规划巡航路径，引导海洋监测装置在该监测区域内进行数据采集；

所述控制模块，用于根据所述导航模块规划的移动路径和所述巡航模块规划的巡航路径，控制海洋监测装置运动。

2.如权利要求1所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述水下装置包括固定架、第一防水盒、第二防水盒、第三防水盒、第四防水盒、第一防水筒、第二防水筒、数据收发器、控制器、存储设备、电源管理模块、主电池、备用电池、动力装置和传感器模块，所述固定架包括第一侧板、第二侧板、底板和顶板，所述顶板和所述底板自上而依次安装于所述第一侧板和所述第二侧板之间，所述第一防水盒和所述第二防水盒从前至后依次设置于所述顶板的顶部靠近所述第一侧板的一侧，所述第三防水盒和所述第四防水盒从前至后依次设置于所述顶板的顶部靠近所述第二侧板的一侧，所述第一防水筒设置于所述顶板顶部的中部，所述第二防水筒设置于所述底板的顶部的中部，所述传感器模块设置于所述底板的底部的中部，所述数据收发器设置于所述第一防水盒的内部，所述存储设备设置于所述第二防水盒的内部，所述电源管理模块设置于所述第三防水盒的内部，所述备用电池设置于所述第四防水盒的内部，所述控制器设置于所述第一防水筒的内部，所述主电池设置于所述第二防水筒的内部，所述动力装置设置于所述固定架上，用于推动所述水下装置运动。

3.如权利要求2所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述动力装置包括第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器，所述第一推进器和所述第二推进器从前至后依次设置于所述顶板的底部靠近所述第一侧板的一侧，所述第三推进器和所述第四推进器从前至后依次设置于所述顶板的底部靠近所述第二侧板的一侧，所述第五推进器和所述第六推进器横向嵌设于所述顶板上，所述第五推进器位于所述第一防水盒和所述第二防水盒之间，所述第六推进器位于所述第三防水盒和所述第四防水盒之间。

4.如权利要求3所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述底板位于所述第五推进器和所述第六推进器的正下方分别设置有开口部，该开口部分别正对于所述第五推进器和所述第六推进器，所述第一推进器与所述第三推进器呈四十五度角设置，所述第二推进器与所述第四推进器呈四十五度角设置，所述第五推进器和所述第六推进器位于同一水平面上，所述第五推进器和所述第六推进器的位置与所述顶板平行。

5.如权利要求1所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述区域划分模块包括地图数据获取单元和电子围栏单元，所述地图数据获取单元用于获取海洋区域的地图数据，所述电子围栏单元用于在地图数据上划分监测区域。

6.如权利要求1所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述导航模块包括坐标获取单元和所述路径规划单元，所述坐标获取单元用于获取所述海洋监测装置当前的坐标，所述路径规划单元用于根据获取的坐标规划当前坐标运动至监测区域的路径。

7.如权利要求4所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述连接线缆包括防护层、防水层、连接层和电缆，所述防护层、所述防水层和所述连接层由外至内依次设置于所述电缆的表面。

8.如权利要求7所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述gps模块和所述方向传感器的信号输出端通过所述电缆与所述控制器的信号输入端通信连接，所述信号灯的信号输入端通过所述电缆与所述控制器的信号输出端通信连接，所述天线通过所述电缆与所述数据收发器的信号输出输入端通信连接，所述数据收发器通过所述天线与所述云端服务器通信，所述控制器的信号输出端分别与所述数据收发器、所述存储设备、所述第一推进器、所述第二推进器、所述第三推进器、所述第四推进器、所述第五推进器和所述第六推进器的信号输入端通信连接，所述控制器的信号输入端分别与所述数据收发器和所述传感器模块的信号输出端通信连接。

9.如权利要求7所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，所述太阳能电池板的电源输出端通过所述电缆与所述电源管理模块的电源输入端连接，所述电源管理模块的电源输出端分别与所述主电池、所述备用电池和所述控制器的电源输入端连接，所述电源管理模块的电源输入端分别与所述主电池和所述备用电池的电源输出端连接，所述控制器的电源输出端分别与所述gps模块、所述信号灯、所述方向传感器、所述数据收发器、所述存储设备、所述第一推进器、所述第二推进器、所述第三推进器、所述第四推进器、所述第五推进器、所述第六推进器和所述传感器模块的电源输入端连接。

10.一种便于移动的海洋监测装置的工作方法，应用于如权利要求1-9所述的一种便于移动的海洋监测装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1，检测区域规划，区域划分模块获取海洋区域的地图数据后对地图数据进行监测区域划分；

S2，海洋监测装置移动至监测区域，导航模块根据区域划分模块划分的监测区域，规划移动路径，控制模块根据导航模块规划的移动路径，发送控制信号，数据收发器通过天线接收控制信号后将控制信号发送至控制器，控制器根据控制信号分别控制第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器推动水下装置运动，水下装置通过连接线缆牵引水面装置运动至监测区域；

S3，监测区域数据采集，巡航模块根据所述区域划分模块划分的监测区域，规划巡航路径，控制模块根据巡航模块规划的巡航路径，发送控制信号，数据收发器通过天线接收控制信号后将控制信号发送至控制器，控制器根据控制信号分别控制第一推进器、第二推进器、第三推进器、第四推进器、第五推进器和第六推进器推动水下装置运动，水下装置通过连接线缆牵引水面装置在监测区域内运动，同时对检测区域内的数据进行采集。

Images