CN116448973A - 一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，包括：监测主体和取样检测器，监测主体包括底座，底座上固定设置有旋转电机，旋转电机的输出轴与转盘连接，转盘的中心固定设置有伸缩电机，伸缩电机的输出轴与取样检测器的固定架连接，取样检测器包括固定架以及固定在固定架上的水质检测器，水质检测器的取样口分别与高位采样管、中位采样管以及低位采样管连接。本发明的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置可以长时间在海上进行监测工作，而不需要像传统的水质监测取样器一样，在取样后收回才能进行水质分析，不仅减少了监测人员的劳动强度，而且可以防止监测装置失效后不方便回收，进而变成海洋垃圾的可能。
Description
技术领域
本发明涉及海洋环境监测技术领域，尤其涉及一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置。
背景技术
海洋生态系统在维系自然界物质循环、净化环境、缓解温室效应等方面发挥着极其重要的作用，随着人类对海洋资源的过度开采，使得海洋生态环境变得更为脆弱。海水污染、资源枯竭等海洋环境问题日益突出。
海洋生态修复工程是基于海洋生态系统的自然恢复能力，辅以适当的人工措施，对海洋生态系统的结构、功能和持续性等方面进行全面有效恢复的工程，其目的是使海洋生态环境系统恢复到受损前的结构和状态，能够对长期或偶发的自然或人为干扰保持抗压性和稳定性，最终实现海洋生态系统的可持续性。
在海洋生态修复工程中，对海洋水质进行修复和监测是一项重要前提和必要条件，只有海水水质逐渐变好，才能陆续开展其他修复活动。
现有的用于海洋环境水质监测的水质监测器一般由两部分组成：取样机构以及收放机构，取样机构可以上下移动，用于取样不同深度的海水，请参见专利号为202110362760.7的一种海洋环境监测装置，这种水质监测器的缺点就是只能取样同一个位置不同深度的海水，检测区域较小，检测得到得到的参考数据比较片面。也有流动监测水质的监测器，请参见专利号为202210037908.4的一种海洋生态修复工程海洋环境监测装置，该装置可以在海上浮动收集不同区域的海水，但却存在不能实时检测水质的问题，并且如果装置出现故障，不仅无法实现继续取样的功能，而且还会因为没有回收，顺着海浪飘走成为海洋垃圾。
因为有必要提出一种新的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有的海洋环境监测装置，取样范围较小，无法实时监测海水水质的问题，提出了一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置。
本基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，包括监测主体和取样检测器，监测主体包括底座，底座上固定设置有旋转电机，旋转电机的输出轴与转盘连接，转盘的中心固定设置有伸缩电机，伸缩电机的输出轴与取样检测器的固定架连接，取样检测器包括固定架以及固定在固定架上的水质检测器，水质检测器的取样口分别与高位采样管、中位采样管以及低位采样管连接，高位采样管、中位采样管以及低位采样管靠近取样口的一端管口上均安装有开关阀。
在本方案的一个优选实施方式中，为了水质检测器能检测到高、中、低位的海水水质，取样口上安装有水泵，水泵的进水口与四通管连接，四通管的另外三个端口分别与高位采样管、中位采样管以及低位采样管连接。
为了保持三个采样管的稳定性，高位采样管、中位采样管以及低位采样管均为耐腐蚀透明软管，长度依次递增，且高位采样管、中位采样管以及低位采样管的内壁上贴设有碳纤维架，碳纤维架的底部设置有碳纤维滤网。
进一步地，碳纤维架包括上支撑盘、中支撑盘和下支撑盘，上支撑盘、中支撑盘和下支撑盘之间均通过多个均匀间隔贴设于耐腐蚀透明软管管壁上的架杆连接，碳纤维滤网扣设于下支撑盘上，且覆盖住耐腐蚀透明软管的全部进口。
在本方案的一个优选实施方式中，为了保证能给监测主体和取样检测器上的用电设备稳定供电，转盘和固定架上均安装有太阳能充电板块，太阳能充电板块包括太阳能板、充电锂电池，太阳能板通过稳压充电集成电路与充电锂电池电性连接。
为了将取样检测器监测到的水质数据传回到监测主体中储存，固定架上还安装有定位器和控制盒，控制盒内设置有电性连接的无线信号收发器、信号转换器、数据处理装置和控制器，控制盒和定位器、固定架上的太阳能充电板块以及水质检测器电性连接。
进一步地，底座内嵌设有主体控制器，主体控制器与控制盒、旋转电机、伸缩电机以及转盘上的太阳能充电板块电性连接。
为了保证本海洋环境监测装置能位于海面上，从而对海洋水质进行监测，底座通过支撑架与海面上的船只或岸边的固定点连接。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明公开了一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，包括监测主体和取样检测器，取样检测器可以绕监测主体旋转，增加了海洋水质监测的范围；
通过在监测主体和取样检测器上均安装太阳能充电板块，可以给监测主体和取样检测器上的用电设备进行无间断供电；
通过取样检测器上设置的水质检测器主体，可以通过抽取不同深度的海水进行实时水质检测，并将检测数据传输回监测主体中；
本发明的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置可以长时间在海上进行监测工作，而不需要像传统的水质监测取样器一样，在取样后收回才能进行水质分析，不仅减少了监测人员的劳动强度，而且可以防止监测装置失效后不方便回收，进而变成海洋垃圾的可能。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置的结构示意图；
图2为耐腐蚀透明软管的结构示意图；
底座1、旋转电机2、转盘3、伸缩电机4、太阳能板5、充电锂电池6、主体控制器7、支撑架8、固定架11、水质检测器12、高位采样管13、中位采样管14、低位采样管15、开关阀16、水泵17、四通管18、上支撑盘19、中支撑盘20、下支撑盘21、架杆22、维滤网23、定位器24、控制盒25、无线信号收发器26、信号转换器27、数据处理装置28和控制器29。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1为本基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置的结构示意图。本基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置包括：监测主体和取样检测器。
实施例1
监测主体包括底座1，底座1上固定设置有旋转电机2，旋转电机2的输出轴与转盘3连接，转盘3的中心固定设置有伸缩电机4，伸缩电机4的输出轴与取样检测器的固定架11连接。
取样检测器包括固定架11以及固定在固定架11上的水质检测器12，水质检测器12的取样口上安装有水泵17，水泵17的进水口与四通管18连接，四通管18的另外三个端口分别与高位采样管13、中位采样管14以及低位采样管15连接。高位采样管13、中位采样管14以及低位采样管15靠近取样口的一端管口上均安装有开关阀16。
在本实施例中，为了保持三个采样管的稳定性，能精确采集到对应深度海水进行检测，提高数据可信度，高位采样管13、中位采样管14以及低位采样管15均为耐腐蚀透明软管，长度依次递增，且高位采样管13、中位采样管14以及低位采样管15的内壁上贴设有碳纤维架。碳纤维架包括上支撑盘19、中支撑盘20和下支撑盘21，上支撑盘19、中支撑盘20和下支撑盘21之间均通过多个均匀间隔贴设于耐腐蚀透明软管管壁上的架杆22连接，碳纤维滤网23扣设于下支撑盘21上，且覆盖住对应的耐腐蚀透明软管的全部进口。请参见图2，图2为耐腐蚀透明软管的结构示意图。
实施本实施例，取样检测器可以随着监测主体上的旋转电机的旋转而旋转，以监测主体为圆心，监测到对应圆周范围内的各个点的海水水质；并且对应圆周范围可以根据伸缩电机的伸长和缩短，进行扩大和缩小。此外，高位采样管、中位采样管、低位采样管的设计，不仅可以保持垂直，插入海水内对该位置内高、中、低位的海水进行分别检测，而且在抽吸海水时，可以通过碳纤维滤网对海水进行过滤，防止堵塞采样管和水泵。
实施例2
在实施例1的基础上，为了保证能给监测主体和取样检测器上的用电设备稳定供电，使取样检测器可以长时间对海水进行取样实时检测，本实施例还设置了电性传输模块和太阳能充电模块。
在转盘3和固定架11上均安装有太阳能充电板块。太阳能充电板块包括太阳能板5、充电锂电池6，太阳能板5通过稳压充电集成电路与充电锂电池6电性连接。转盘3上的太阳能板5贴设在转盘3表面设置，充电锂电池6安装在底座内；固定架11上的太阳能板5贴设在固定架11的顶部，方便接受太阳照射，进而吸收太阳能，并将太阳能转化为电能存储到充电锂电池中以及给各个用电设备供电，当没有阳光照射的时候，充电锂电池中的电再继续对用电设备进行供电。
为了将取样检测器监测到的水质数据传回到监测主体中储存，固定架11上还安装有定位器24和控制盒25，控制盒25内设置有电性连接的无线信号收发器26、信号转换器27、数据处理装置28和控制器29，控制盒25和定位器24、固定架11上的太阳能充电板块以及水质检测器12电性连接。底座1内嵌设有主体控制器7，主体控制器7与控制盒25、旋转电机2、伸缩电机4以及转盘3上的太阳能充电板块电性连接。无线信号收发器26通过数据传输线和信号转换器27信号连接，信号转换器27通过数据传输线和数据处理装置28信号连接，数据处理装置28通过数据传输线和控制器29信号连接，控制器29通过数据传输线和水质检测器12连接，通过控制器29对开关阀16和水泵17以及水质检测器12的控制，可以使水质检测器12有选择性的对一个位点不同深度的海水进行实时检测，并将数据传出到主体控制器7中，主体控制器7具有自动存储功能，可以储存多次检测数据结果，收集一段时间后一并导出分析。
为了保证本海洋环境监测装置能位于海面上，从而对海洋水质进行监测，可以在底座1上架设支撑架8，通过支撑架8与海面上的船只或岸边的固定点进行固定连接，防止监测主体和取样检测器飘走。
本发明的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置可以长时间在海上进行监测工作，而不需要像传统的水质监测取样器一样，在取样后收回才能进行水质分析，不仅减少了监测人员的劳动强度，而且可以防止监测装置失效后不方便回收，进而变成海洋垃圾的可能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，包括监测主体和取样检测器，所述监测主体包括底座，所述底座上固定设置有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与转盘连接，所述转盘的中心固定设置有伸缩电机，所述伸缩电机的输出轴与所述取样检测器的固定架连接，所述取样检测器包括固定架以及固定在所述固定架上的水质检测器，所述水质检测器的取样口分别与高位采样管、中位采样管以及低位采样管连接，所述高位采样管、中位采样管以及低位采样管靠近所述取样口的一端管口上均安装有开关阀。
2.根据权利要求1所述的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，所述取样口上安装有水泵，所述水泵的进水口与四通管连接，所述四通管的另外三个端口分别与所述高位采样管、中位采样管以及低位采样管连接。
3.根据权利要求2所述的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，所述高位采样管、中位采样管以及低位采样管均为耐腐蚀透明软管，长度依次递增，且所述高位采样管、中位采样管以及低位采样管的内壁上贴设有碳纤维架，所述碳纤维架的底部设置有碳纤维滤网。
4.根据权利要求3所述的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，所述碳纤维架包括上支撑盘、中支撑盘和下支撑盘，所述上支撑盘、所述中支撑盘和所述下支撑盘之间均通过多个均匀间隔贴设于耐腐蚀透明软管管壁上的架杆连接，所述碳纤维滤网扣设于所述下支撑盘上，且覆盖住耐腐蚀透明软管的全部进口。
5.根据权利要求1所述的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，所述转盘和所述固定架上均安装有太阳能充电板块，所述太阳能充电板块包括太阳能板、充电锂电池，所述太阳能板通过稳压充电集成电路与所述充电锂电池电性连接。
6.根据权利要求5所述的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，所述固定架上还安装有定位器和控制盒，所述控制盒内设置有电性连接的无线信号收发器、信号转换器、数据处理装置和控制器，所述控制盒和所述定位器、所述固定架上的所述太阳能充电板块以及所述水质检测器电性连接。
7.根据权利要求6所述的基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置，其特征在于，所述底座内嵌设有主体控制器，所述主体控制器与所述控制盒、所述旋转电机、所述伸缩电机以及所述转盘上的所述太阳能充电板块电性连接。
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| CN202310461908.1A CN116448973A (zh) | 2023-04-25 | 2023-04-25 | 一种基于海洋生态修复工程的海洋环境监测装置 |
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| CN117871809A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-04-12 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种用于海洋水质生态监测的水下机器人及使用方法 |
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2023
- 2023-04-25 CN CN202310461908.1A patent/CN116448973A/zh active Pending
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