CN114954866A - 一种用于近海水下监测的智能监测器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋监测设备领域,提供了一种用于近海水下监测的智能监测器,与地面控制台通讯连接,监测器包括:检测器本体,设置在检测器本体上,用于检测器本体水平位移的两个水平推进器,设置在检测器本体上,用于检测器本体上下位移的两个垂直推进器,设置在检测器本体内,用于水下监测的监测传感装置,设置在检测器本体底部,用于检测器本体停驻的伸缩锚链机构,以及设置在检测器本体顶部,用于设备供电的供能组件。本发明用于近海水下监测的智能监测器,可以实现智能化控制,且续航能力强,且充能方便等技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及海洋监测设备领域,尤其涉及一种用于近海水下监测的智能监测器。
背景技术
我国海域辽阔,岛屿众多,岸线绵延曲折,拥有良好的天然海域生态环境条件和丰富的水生生物资源。但是随着我国经济社会高速发展和人口不断增长,受环境污染、工程建设以及过度捕捞等诸多因素影响,我国近海渔业资源严重衰退、水域生态环境日益恶化、水域荒漠化日趋明显,严重影响了我国海洋生物资源保护和可持续利用。海洋牧场建设作为解决海洋渔业资源可持续利用和生态环境保护矛盾的金钥匙,是转变海洋渔业发展方式的重要探索,也是促进海洋经济发展和海洋生态文明建设的重要举措。通过发展海洋牧场,不仅能有效养护海洋生物资源、改善海域生态环境,还能提供更多优质安全的水产品,推动养殖升级、捕捞转型、加工提升、三产融合,有效延伸产业链条,推动海洋渔业向绿色、协调、可持续方向发展。
我国海域辽阔,岛屿众多,岸线绵延曲折,拥有良好的天然海域生态环境条件和丰富的水生生物资源。但是随着我国经济社会高速发展和人口不断增长,受环境污染、工程建设以及过度捕捞等诸多因素影响,我国近海渔业资源严重衰退、水域生态环境日益恶化、水域荒漠化日趋明显,严重影响了我国海洋生物资源保护和可持续利用。海洋牧场建设作为解决海洋渔业资源可持续利用和生态环境保护矛盾的金钥匙,是转变海洋渔业发展方式的重要探索,也是促进海洋经济发展和海洋生态文明建设的重要举措。通过发展海洋牧场,不仅能有效养护海洋生物资源、改善海域生态环境,还能提供更多优质安全的水产品,推动养殖升级、捕捞转型、加工提升、三产融合,有效延伸产业链条,推动海洋渔业向绿色、协调、可持续方向发展。
常见的水下监测器,在使用时会遇到下述困难:
1、在水下监测时,会受风、浪、波、潮汐和多种生物活动影响,在定点监测时,为了保证监测器的稳定,需要加大推进装置的能量供给,会损耗大量的能源,从而使设备续航时间减少。
2、常见的水下监测器上的电子器件都需要电的支持,为确保设备动作灵活,所带电池的重量和体积有一定控制,因此直接更换设备电池是最快的选择,但是更换电池,会影响监测的连续性,且较为麻烦。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点,而提出的一种用于近海水下监测的智能监测器。
本发明提供的技术方案如下:一种用于近海水下监测的智能监测器,与地面控制台通讯连接,监测器包括:检测器本体,设置在检测器本体上,用于检测器本体水平位移的两个水平推进器,设置在检测器本体上,用于检测器本体上下位移的两个垂直推进器,设置在检测器本体内,用于水下监测的监测传感装置,设置在检测器本体底部,用于检测器本体停驻的伸缩锚链机构,以及设置在检测器本体顶部,用于设备供电的供能组件;
其中,检测器本体内设有控制腔,控制腔内设有单片机,监测传感装置安装在控制腔内且与控制台通讯连接,单片机与水平推进器、垂直推进器和伸缩锚链机构电连接;
控制台分析监测传感装置上传的监测的信息,并发出指令给到单片机,单片机根据指令控制水平推进器、垂直推进器和伸缩锚链机构工作。
进一步的,检测器本体包括:中心腔体,对称设置在中心腔体顶部两侧的水平翼,以及设置在中心腔体底部后侧的尾仓。
进一步的,控制腔设在中心腔体内。
进一步的,水平推进器对称设置在尾仓内。
进一步的,垂直推进器分别对应的且对称的设置在两个水平翼上。
进一步的,伸缩锚链机构设置在尾仓底部。
进一步的,伸缩锚链机构包括:连接在尾仓底部的安装壳体,安装壳体内连接有两个轴接座,轴接座之间轴接有滚筒,滚筒上连接有锚链,锚链穿过安装壳体,滚筒的一端穿过轴接座连接有伺服电机。
进一步的,轴接座和伺服电机之间连接有防水板,伺服电机的输出轴轴接在防水板内。
进一步的,锚链包括:一端连接在滚筒上的链部,以及连接于链部另一端且在安装壳体外的锚部。
进一步的,供能组件包括:铺设于水平翼上的太阳能板,设置在尾仓部的无线充电接收器,以及连接在控制腔内,且分别与太阳能板和无线充电接收器电连接的蓄电池。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明用于近海水下监测的智能监测器,通过供能组件,可以实现对智能监测器的供电,白天,智能监测器浮出水面保持位置不动,太阳能板充电;夜间,智能监测器如能力不足,可靠岸,在无线充电桩上通过无线充电接收器进行能量补给,提高设备的续航,且补给工作方便,在水上即可完成。
(2)本发明用于近海水下监测的智能监测器,通过监测传感装置及控制腔,实现智能控制,各设备协调更佳。
(3)本发明用于近海水下监测的智能监测器,通过设置伸缩锚链机构,可以实现定点监测,且在定点监测时,可关闭设备上的水平推进器和垂直推进器,节省能量的损耗,延长其续航能力。
附图说明
图1是本发明智能监测器的整体结构示意图;
图2是本发明智能监测器的仰视图;
图3是本发明智能监测器的前视图;
图4是本发明中伸缩锚链机构的仰视图;
图5是本发明智能监测器中的控制原理示意图;
图6是本发明智能监测器中的电连接示意图。
附图标记如下:1、中心腔体,2、水平翼,3、尾仓,4、控制腔,5、水平推进器,6、垂直推进器,7、安装壳体,8、轴接座,9、滚筒,10、锚链,11、防水板,12、伺服电机,13、供能组件,101、监测传感装置,102、控制台,103、单片机,104、伸缩锚链机构。
具体实施方式
以下结合附图和实施例,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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1-6所示,本发明是一种用于近海水下监测的智能监测器,与地面控制台102通讯连接,监测器包括:检测器本体,设置在检测器本体上,用于检测器本体水平位移的两个水平推进器5,设置在检测器本体上,用于检测器本体上下位移的两个垂直推进器6,设置在检测器本体内,用于水下监测的监测传感装置101,设置在检测器本体底部,用于检测器本体停驻的伸缩锚链机构104,以及设置在检测器本体顶部,用于设备供电的供能组件13;
其中,检测器本体内设有控制腔4,控制腔4内设有单片机103,监测传感装置101安装在控制腔4内且与控制台102通讯连接,单片机103与水平推进器5、垂直推进器6和伸缩锚链机构104电连接;
控制台102分析监测传感装置101上传的监测的信息,并发出指令给到单片机103,单片机103根据指令控制水平推进器5、垂直推进器6和伸缩锚链机构104工作。
本实施例的监测传感装置101控制台102通讯连接,优选的,监测传感装置101通过天线与控制台102进行信号传输。
本实施例的检测器本体包括:中心腔体1,对称设置在中心腔体1顶部两侧的水平翼2,以及设置在中心腔体1底部后侧的尾仓3。
本实施例的控制腔4设在中心腔体1内。
本实施例的控制腔4于前端和底部分别设有透明材料的可观察口,用于控制腔4内传感器便于监测水下。
本实施例的水平推进器5可以使设备整体实现水平方向上的前进和倒退,使设备整体在水平上移动更为灵活。
本实施例的水平推进器5对称设置在尾仓3内。
本实施例的水平推进器5为水平设置。
本实施例的垂直推进器6可以使设备整体实现垂直方向上的上升和下降。
本实施例的垂直推进器6分别对应的且对称的设置在两个水平翼2上。
本实施例的垂直推进器6为垂直设置。
具体的,当需要设备整体持续向前或向后移动时,水平推进器5向一侧持续增加动力,垂直推进器6持续工作,保持在同一动力供给;当需要设备整体持续向上或向下移动时,水平推进器5暂停工作,垂直推进器6向一侧持续增加动力。
本实施例的监测传感装置101为避障传感器,用于感应水下的物体,避免设备整体在水下撞击到物体。
本实施例的伸缩锚链机构104用于实现设备整体的定点监测,在定点监测时,可关闭设备上的水平推进器和垂直推进器,节省能量的损耗,延长其续航能力。
本实施例的伸缩锚链机构104设置在尾仓3底部。
进一步的,本实施例的伸缩锚链机构104包括:连接在尾仓3底部的安装壳体7,安装壳体7内连接有两个轴接座8,轴接座8之间轴接有滚筒9,滚筒9上连接有锚链10,锚链10穿过安装壳体7,滚筒9的一端穿过轴接座8连接有伺服电机12。
本实施例的伺服电机12与单片机103电连接,可通过单片机103控制伺服电机12的工作。
具体的,当需要下锚时,伺服电机12工作,带动滚筒9旋转,使锚链10下放,直至插入海床内。
进一步的,轴接座8和伺服电机12之间连接有防水板11,伺服电机12的输出轴轴接在防水板11内。
本实施例的伺服电机12的输出轴与防水板11的轴接处做防水处理,设置防水胶条。
进一步的,锚链10包括:一端连接在滚筒9上的链部,以及连接于链部另一端且在安装壳体7外的锚部。
进一步的,供能组件13包括:铺设于水平翼2上的太阳能板,以及连接在控制腔4内,且与太阳能板电连接的蓄电池。
本实施例的供能组件13可以实现对本设备内的电子部件供电,白天,智能监测器浮出水面保持位置不动,太阳能板充电;夜间,智能监测器如能力不足,可靠岸,在无线充电桩上通过无线充电接收器进行能量补给,提高设备的续航,且补给工作方便,在水上即可完成。
可选的,在一些实施例中,控制腔4内可根据需要选择安装不同的功能装置,且功能装置与控制台102通讯连接,用于将监测的数据上传到控制台102;例如:温度传感器、拍摄仪器等。
工作原理:将本智能监测器放入水下,监测传感装置101将海底情况实时传送至控制台102,通过控制台102对单片机103发出指令,单片机103根据指令控制水平推进器5、垂直推进器6和伸缩锚链机构104工作;当需要设备整体持续向前或向后移动时,水平推进器5向一侧持续增加动力,垂直推进器6持续工作,保持在同一动力供给;当需要设备整体持续向上或向下移动时,水平推进器5暂停工作,垂直推进器6向一侧持续增加动力,直至设备达到指定位置;当需要驻点监测时,通过单片机103控制伺服电机12旋转,伺服电机12工作,带动滚筒9旋转,使锚链10下放,直至插入海床内,同时停止水平推进器5和垂直推进器6的工作;当需要充电时,白天,本发明的智能监测器浮出水面保持位置不动,利用太阳能板转换电能储存到蓄电池内,夜间,本发明的智能监测器如能量不足,可靠岸,在无线充电桩上通过无线充电接收器进行能量补给,提高设备的续航,且补给工作方便,在水上即可完成。
需要说明的是,在附图或说明书正文中,未绘示或描述的实现方式,均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式,并未进行详细说明。此外,上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。
还需要说明的是,本文可提供包含特定值的参数的示范,但这些参数无需确切等于相应的值,而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语,如涉及“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本申请的保护范围。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于近海水下监测的智能监测器,与地面控制台(102)通讯连接,其特征在于,所述监测器包括:检测器本体,设置在所述检测器本体上,用于所述检测器本体水平位移的两个水平推进器(5),设置在所述检测器本体上,用于所述检测器本体上下位移的两个垂直推进器(6),设置在所述检测器本体内,用于水下监测的监测传感装置(101),设置在所述检测器本体底部,用于所述检测器本体停驻的伸缩锚链机构(104),以及设置在所述检测器本体顶部,用于设备供电的供能组件(13);
其中,所述检测器本体内设有控制腔(4),所述控制腔(4)内设有单片机(103),所述监测传感装置(101)安装在所述控制腔(4)内且与所述控制台(102)通讯连接,所述单片机(103)与所述水平推进器(5)、所述垂直推进器(6)和所述伸缩锚链机构(104)电连接;
所述控制台(102)分析所述监测传感装置(101)上传的监测的信息,并发出指令给到单片机(103),所述单片机(103)根据指令控制所述水平推进器(5)、所述垂直推进器(6)和所述伸缩锚链机构(104)工作。
2.如权利要求1所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,所述检测器本体包括:中心腔体(1),对称设置在所述中心腔体(1)顶部两侧的水平翼(2),以及设置在所述中心腔体(1)底部后侧的尾仓(3)。
3.如权利要求2所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,所述控制腔(4)设在所述中心腔体(1)内。
4.如权利要求2所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述水平推进器(5)对称设置在所述尾仓(3)内。
5.如权利要求2所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述垂直推进器(6)分别对应的且对称的设置在两个所述水平翼(2)上。
6.如权利要求2所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述伸缩锚链机构(104)设置在所述尾仓(3)底部。
7.如权利要求2所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述伸缩锚链机构(104)包括:连接在所述尾仓(3)底部的安装壳体(7),所述安装壳体(7)内连接有两个轴接座(8),所述轴接座(8)之间轴接有滚筒(9),所述滚筒(9)上连接有锚链(10),所述锚链(10)穿过所述安装壳体(7),所述滚筒(9)的一端穿过所述轴接座(8)连接有伺服电机(12)。
8.如权利要求7所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述轴接座(8)和所述伺服电机(12)之间连接有防水板(11),所述伺服电机(12)的输出轴轴接在所述防水板(11)内。
9.如权利要求7所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述锚链(10)包括:一端连接在所述滚筒(9)上的链部,以及连接于所述链部另一端且在所述安装壳体(7)外的锚部。
10.如权利要求2所述的一种用于近海水下监测的智能监测器,其特征在于,其特征在于,所述供能组件(13)包括:铺设于所述水平翼(2)上的太阳能板,设置在所述尾仓(3)部的无线充电接收器,以及连接在所述控制腔(4)内,且分别与所述太阳能板和所述无线充电接收器电连接的蓄电池。
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