CN114778790B

CN114778790B - 一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置

Info

Publication number: CN114778790B
Application number: CN202210694737.2A
Authority: CN
Inventors: 王田田; 吕廷晋; 刘晓丹; 柯可; 陈坤; 胡丽萍; 高彦洁; 郑亮
Original assignee: Yantai Marine Economic Research Institute Yantai Fishery Technology Promotion Station And Yantai Marine Fishing Proliferation Management Station
Current assignee: Yantai Marine Economic Research Institute Yantai Fishery Technology Promotion Station And Yantai Marine Fishing Proliferation Management Station
Priority date: 2022-06-20
Filing date: 2022-06-20
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2042-06-20
Also published as: CN114778790A

Abstract

本发明属于海洋环境监测技术领域，尤其是一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其包括两个浮力仓，所述浮力仓的顶端均安装有带有充放电功能的充电控制仓，浮力仓的中间位置设有通孔，浮力仓的底端均安装有贯穿通孔的升降杆件，升降杆件的底端通过拉绳固接有重力块，重力块通过重力作用在海底，一个升降杆件的输出端通过水平方向往复移动的弧形移动件安装有固定板，另一个升降杆件的输出端直接安装有固定板，两个固定板之间固接有两根位于同一水平面上的绳索，两根绳索之间活动安装有检测球。本发明能够在一定范围内移动，且无需动力即可保持其稳定性，海洋监测范围广，监测效果好。

Description

一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置

技术领域

本发明涉及海洋环境监测技术领域，尤其涉及一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置。

背景技术

海洋环境指地球上广大连续的海和洋的总水域，包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海底沉积物和海洋生物，是生命的摇篮和人类的资源宝库。随着人类开发规模的日益扩大，海洋环境已受到影响和污染，因此需对海洋生态环境进行修复，修复过程中常需使用海洋环境监测装置以便于了解海洋的生态环境。

发明专利申请（申请号CN202110362760.7）提出了一种海洋环境监测装置，其只能固定在特定地方，对固定的很小范围内的海洋环境进行检测，检测范围极小，海洋环境监测效果差；

发明专利申请（申请号为CN202110094016.3 ）提出了基于水下可移动式海洋环境监测装置，其能够在海洋中随处移动，但在不使用时不具备相对稳定性，在不提供动力的情况下会随海水移动，不方便对某个特定区域内进行长时间持续性监测。

发明内容

本发明提出一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，解决了背景技术中提出的现有海洋环境监测装置不能够长时间稳定实现对大范围海域的海洋生态监测的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，包括两个浮力仓，所述浮力仓的顶端均安装有带有充放电功能的充电控制仓，浮力仓的中间位置设有通孔，浮力仓的底端均安装有贯穿通孔的升降杆件，升降杆件的底端通过拉绳固接有重力块，重力块通过重力作用在海底，一个升降杆件的输出端通过水平方向往复移动的弧形移动件安装有固定板，另一个升降杆件的输出端直接安装有固定板，两个固定板之间固接有两根位于同一水平面上的绳索，两根绳索之间活动安装有检测球。

优选的，所述检测球包括组合一起呈球形的上壳体和密封块，采用球体结构，在受到外部物体撞击时，具有更好的防护缓冲效果，同时在球体的外部包裹有缓冲橡胶，上壳体的外部设有行走机构，上壳体的内部安装有伸缩杆一，伸缩杆一的输出轴连接在密封块上，密封块的顶端安装有检测模块，上壳体的内部安装有控制器和蓄电池二，蓄电池二上连接有一端延伸至上壳体外部的充电触头。

优选的，所述升降杆件包括固定在充电控制仓底端的固定杆，固定杆竖直段侧壁上开有滑槽，固定杆的上方设有安装在充电控制仓内部的电动机二，电动机二的输出轴连接有转动连接在滑槽内的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑动连接在滑槽内的滑块，滑块上安装有滑动套接在固定杆外部的滑动环，通过电动机二的作用，能够带动升降杆件上的滑块上下运动。

优选的，所述弧形移动件包括固接在一个滑块上的弧形杆，弧形杆的侧壁设有均匀分布的齿口，弧形杆的外部滑动套接有滑动框架，滑动框架的底端安装有电动机一，电动机一的输出轴延伸至滑动框架的内部连接有与齿口啮合的正齿轮，能够带动滑动框架上安装的固定板在弧形杆上往复移动，进一步增大检测球的运动范围。

优选的，所述充电控制仓包括仓体，仓体的颞部安装有控制电路板和蓄电池一，仓体的顶端安装有带有太阳能电池板的顶盖，太阳能电池板的输出端通过充电器连接有蓄电池一，顶盖的顶端还安装有天线和闪烁灯，仓体的侧壁还安装有与检测球上充电触头配合的充电座，能够通过太阳能板将光能转化为电能存储在蓄电池一中，通过充电触头与充电座的接触实现对检测球的充电供能。

优选的，所述行走机构包括转动连接在上壳体内部的转动杆和两个固定在上壳体两侧的U型安装框架，安装框架的内部底端均通过转轴连接有限位轮，转动杆上安装有锥形齿轮二，上壳体的内部安装有电动机三，电动机三的输出轴连接有与锥形齿轮二啮合的锥形齿轮一，转动杆的两端延伸至两个安装框架的内部固接有驱动轮，驱动轮和限位轮夹持固定在绳索上。

在进一步的，所述驱动轮和限位轮上均设有弧形凹槽，且安装框架上均安装有浮力块一。

进一步的，所述密封块的顶端还安装有罩接在检测模块外部的防护网筒，防护网筒的外部滑动套接有环形的清洁刷，密封块内嵌入有输出轴连接在清洁刷上的伸缩杆二，能够实现对检测模块的保护，并防止防护网筒的网孔堵塞。

优选的，所述浮力仓的底端还通过辅助拉绳固接有辅助块，且辅助拉绳位于升降杆件的一侧并与其呈一定夹角，进一步提高浮力仓的稳定性，保证绳索的拉直固定。

进一步的，所述弧形杆的两端均安装有浮力块二，且弧形杆的内部中空设置，减轻了弧形杆的重量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出了一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，通过绳索、浮力仓、检测球、升降杆件、拉绳和重力块的设置，能够在保持装置稳定性的基础上，使得检测球在一定区域内实现对海洋环境的监测，不需要对其输出动力即可保持稳定；

2、通过弧形移动件的设置，保证装置在扇形区域内对海洋环境进行监测，增强了检测球的移动范围，从而进一步提高了装置的监测范围；

3、通过升降杆件的设置，使得船舶经过时，绳索和检测球下降，不对船舶进行干扰，保证船舶的正常航行，同时在升降过程中，可以对不同深度的海洋环境进行检测，极大提高了检测范围；

4、通过充电控制仓的设置，能够为检测球提供长效的电力支撑，保证检测球长时间稳定运行。

5、通过检测球的设置，能够在不使用时对检测模块进行密封保护，在使用时打开，提高装置的零件稳定性和长久性，且通过设置清洁刷、防护网筒，进一步实现对检测模块的保护，同时增强检测的准确性。

本发明既能够在一定范围内移动，又无需动力即可保持其稳定性，海洋监测范围广，监测效果好。

附图说明

图1为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的重力块、拉绳、升降杆件、辅助拉绳、辅助块、浮力仓和充电控制仓的结构示意图；

图3为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的浮力仓和充电控制仓的剖视图；

图4为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的升降杆件的结构示意图；

图5为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的弧形移动件的结构示意图；

图6为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的检测球和绳索的安装示意图；

图7为本发明提出的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置的检测球的结构示意图；

图8为图7的剖视图。

图中：1、重力块；2、拉绳；3、升降杆件；301、固定杆；302、丝杆；303、滑块；304、滑动环；305、电动机二；4、辅助拉绳；5、辅助块；6、浮力仓；7、充电控制仓；701、蓄电池一；702、充电座；703、闪烁灯；704、天线；705、顶盖；706、控制电路板；707、仓体；8、检测球；801、浮力块一；802、限位轮；803、安装框架；804、驱动轮；805、充电触头；806、上壳体；807、伸缩杆一；808、防护网筒；809、清洁刷；810、伸缩杆二；811、密封块；812、蓄电池二；813、电动机三；814、锥形齿轮一；815、锥形齿轮二；816、转动杆；9、弧形杆；10、绳索；11、浮力块二；12、正齿轮；13、电动机一；14、滑动框架；15、固定板。

具体实施方式

下面将结合附图，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。

实施例1，参照图1-4和6-8，一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，包括两个浮力仓6，所述浮力仓6的顶端均安装有带有充放电功能的充电控制仓7，浮力仓6的中间位置设有通孔，浮力仓6的底端均安装有贯穿通孔的升降杆件3，升降杆件3的底端通过拉绳2固接有重力块1，重力块1通过重力作用在海底，两个升降杆3的输出端均安装有固定板15，两个固定板15之间固接有两根位于同一水平面上的绳索10，两根绳索10之间活动安装有检测球8。

所述检测球8包括组合一起呈球形的上壳体806和密封块811，采用球体结构，在受到外部物体撞击时，具有更好的防护缓冲效果，同时在球体的外部包裹有缓冲橡胶，上壳体806的外部设有行走机构，上壳体806的内部安装有伸缩杆一807，伸缩杆一807的输出轴连接在密封块811上，密封块811的顶端安装有检测模块，检测模块可以设置具有多种检测功能的传感器，比如温度传感器、污染物浓度传感器、透明度检测传感器、盐度检测传感器等，上壳体806的内部安装有控制器和蓄电池二812，蓄电池二812上连接有一端延伸至上壳体806外部的充电触头805，检测球8上同样安装有电路板和天线，能够实现与充电控制仓7以及外部的无线连接。

所述升降杆件3包括固定在充电控制仓7底端的固定杆301，固定杆301竖直段侧壁上开有滑槽，固定杆301的上方设有安装在充电控制仓7内部的电动机二305，电动机二305的输出轴连接有转动连接在滑槽内的丝杆302，丝杆302上螺纹连接有滑动连接在滑槽内的滑块303，滑块303上安装有滑动套接在固定杆301外部的滑动环304，通过电动机二305的作用，能够带动升降杆件3上的滑块303上下运动。

所述充电控制仓7包括仓体707，仓体707的颞部安装有控制电路板706和蓄电池一701，仓体707的顶端安装有带有太阳能电池板的顶盖705，太阳能电池板的输出端通过充电器连接有蓄电池一701，顶盖705的顶端还安装有天线704和闪烁灯703，仓体707的侧壁还安装有与检测球8上充电触头805配合的充电座702，能够通过太阳能板将光能转化为电能存储在蓄电池一701中，通过充电触头805与充电座702的接触实现对检测球8的充电供能。

充电控制仓7的外部还安装有红外传感器，能够实现对靠近船只的检测，在船只靠近时，控制升降杆件3下降，保证船舶的正常航行。

所述行走机构包括转动连接在上壳体806内部的转动杆816和两个固定在上壳体806两侧的U型安装框架803，安装框架803的内部底端均通过转轴连接有限位轮802，转动杆816上安装有锥形齿轮二815，上壳体806的内部安装有电动机三813，电动机三813的输出轴连接有与锥形齿轮二815啮合的锥形齿轮一814，转动杆816的两端延伸至两个安装框架803的内部固接有驱动轮804，驱动轮804和限位轮802夹持固定在绳索10上，所述驱动轮804和限位轮802上均设有弧形凹槽，且安装框架803上均安装有浮力块一801。

为了实现对检测模块的保护，在密封块811的顶端还安装有罩接在检测模块外部的防护网筒808，防护网筒808的外部滑动套接有环形的清洁刷809，密封块811内嵌入有输出轴连接在清洁刷809上的伸缩杆二810，能够实现对检测模块的保护，并防止防护网筒808的网孔堵塞。

浮力仓6的底端还通过辅助拉绳4固接有辅助块5，且辅助拉绳4位于升降杆件3的一侧并与其呈一定夹角，进一步提高浮力仓6的稳定性，保证绳索10的拉直固定；

辅助拉绳4和辅助块5的数量可设置多个，且阵列设置，最大程度保证浮力仓6的位置稳定性。

在使用时，检测球8上的电动机三813的输出轴通过锥形齿轮一814带动锥形齿轮二815转动，锥形齿轮二815通过转动杆816带动两个驱动轮804转动，从而带动检测球8在绳索10上左右运动，在运动时，通过伸缩杆一807的伸缩，带动密封块811及其上的检测模块伸入海水中，从而实现对海水的检测，在需要充电时，检测球8运动至充电控制仓7一侧，通过充电触头805与充电座702的接触，将蓄电池一701内的电能导入至蓄电池二812的内部，在平时，太阳能电池板将光能转化为电能存储在蓄电池一701内，船舶经过时，两个闪烁灯703的设置，防止船舶撞击充电控制仓7，充电控制仓7外部的红外传感器检测到船只，控制升降杆件3下降，电动机二305带动丝杆302转动，丝杆302与滑块303螺纹连接，带动滑动环304上下运动，从而带动其连接的固定板15和绳索10向下运动，保证船舶的正常航行。

实施例2，参照图1、5，与实施例1不同的是，一个升降杆件3的输出端通过水平方向往复移动的弧形移动件安装有固定板15，另一个升降杆件3的输出端直接安装有固定板15，弧形移动件包括固接在一个滑块303上的弧形杆9，弧形杆9的侧壁设有均匀分布的齿口，弧形杆9的外部滑动套接有滑动框架14，滑动框架14的底端安装有电动机一13，电动机一13为防水电机，且其外部连接防护罩，电动机一13通过导线与蓄电池一701连接，电动机一13的输出轴延伸至滑动框架14的内部连接有与齿口啮合的正齿轮12，能够带动滑动框架14上安装的固定板15在弧形杆9上往复移动，进一步增大检测球8的运动范围，且所述弧形杆9的两端均安装有浮力块二11，且弧形杆9的内部中空设置，减轻了弧形杆9的重量。

在使用时：电动机一13的输出轴带动正齿轮12转动，正齿轮12与弧形杆9上的齿口啮合，带动滑动框架14在弧形杆9上左右往复滑动，从而带动连接绳索10的固定板15移动，绳索10的转动圆心保持不变，一直处于同样的距离，使得检测球8可以实现对扇形范围内海洋环境的检测。

以上所述，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

1.一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，包括两个浮力仓（6），其特征在于，所述浮力仓（6）的顶端均安装有带有充放电功能的充电控制仓（7），浮力仓（6）的底端均安装有升降杆件（3），升降杆件（3）的底端通过拉绳（2）固接有重力块（1），一个升降杆件（3）的输出端通过水平方向往复移动的弧形移动件安装有固定板（15），另一个升降杆件（3）的输出端直接安装有固定板（15），两个固定板（15）之间固接有两根位于同一水平面上的绳索（10），两根绳索（10）之间活动安装有检测球（8）；

所述弧形移动件包括固接在一个滑块（303）上的弧形杆（9），弧形杆（9）的侧壁设有均匀分布的齿口，弧形杆（9）的外部滑动套接有滑动框架（14），滑动框架（14）的底端安装有电动机一（13），电动机一（13）的输出轴延伸至滑动框架（14）的内部连接有与齿口啮合的正齿轮（12）。

2.根据权利要求1所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述检测球（8）包括组合一起呈球形的上壳体（806）和密封块（811），上壳体（806）的外部设有行走机构，上壳体（806）的内部安装有伸缩杆一（807），伸缩杆一（807）的输出轴连接在密封块（811）上，密封块（811）的顶端安装有检测模块，上壳体（806）的内部安装有控制器和蓄电池二（812），蓄电池二（812）上连接有一端延伸至上壳体（806）外部的充电触头（805）。

3.根据权利要求1所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述升降杆件（3）包括固定在充电控制仓（7）底端的固定杆（301），固定杆（301）竖直段侧壁上开有滑槽，固定杆（301）的上方设有安装在充电控制仓（7）内部的电动机二（305），电动机二（305）的输出轴连接有转动连接在滑槽内的丝杆（302），丝杆（302）上螺纹连接有滑动连接在滑槽内的滑块（303），滑块（303）上安装有滑动套接在固定杆（301）外部的滑动环（304）。

4.根据权利要求1所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述充电控制仓（7）包括仓体（707），仓体（707）的颞部安装有控制电路板（706）和蓄电池一（701），仓体（707）的顶端安装有带有太阳能电池板的顶盖（705），太阳能电池板的输出端通过充电器连接有蓄电池一（701），顶盖（705）的顶端还安装有天线（704）和闪烁灯（703），仓体（707）的侧壁还安装有与检测球（8）上充电触头（805）配合的充电座（702）。

5.根据权利要求2所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述行走机构包括转动连接在上壳体（806）内部的转动杆（816）和两个固定在上壳体（806）两侧的U型安装框架（803），安装框架（803）的内部底端均通过转轴连接有限位轮（802），转动杆（816）上安装有锥形齿轮二（815），上壳体（806）的内部安装有电动机三（813），电动机三（813）的输出轴连接有与锥形齿轮二（815）啮合的锥形齿轮一（814），转动杆（816）的两端延伸至两个安装框架（803）的内部固接有驱动轮（804），驱动轮（804）和限位轮（802）夹持固定在绳索（10）上。

6.根据权利要求5所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述驱动轮（804）和限位轮（802）上均设有弧形凹槽，且安装框架（803）上均安装有浮力块一（801）。

7.根据权利要求2所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述密封块（811）的顶端还安装有罩接在检测模块外部的防护网筒（808），防护网筒（808）的外部滑动套接有环形的清洁刷（809），密封块（811）内嵌入有输出轴连接在清洁刷（809）上的伸缩杆二（810）。

8.根据权利要求1所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述浮力仓（6）的底端还通过辅助拉绳（4）固接有辅助块（5），且辅助拉绳（4）位于升降杆件（3）的一侧并与其呈一定夹角。

9.根据权利要求1所述的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，其特征在于，所述弧形杆（9）的两端均安装有浮力块二（11），且弧形杆（9）的内部中空设置。