CN210626458U - 一种赤潮监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种赤潮监测预警系统，涉及海洋环境监测技术领域，其技术方案要点是：包括多个浮标本体和与多个浮标本体通讯连接的上位机，浮标本体包括漂浮体和安装架；漂浮体底端设有数据采集装置；数据采集装置包括采样装置和传感器装置；漂浮体底端设有驱动装置；漂浮体内部设有单片机；安装架顶端设有通讯天线，通讯天线与上位机通讯连接；安装架设有与单片机连接的GPS定位装置；漂浮体内部设有电源装置。具有能够对目标水域的各个位置的水质中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时监测，从而能够对目标水域各个位置的水质进行综合性的实时监测，从而能够提高对目标水域进行赤潮实时监测与预警的精准度的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋环境监测技术领域，更具体地说，它涉及一种赤潮监测预警系统。
背景技术
由于海水富营养化、潮汐、洋流运动等原因，海水里的一些浮游植物、原生动物或细菌有时会迅速大量繁殖，藻类所含的色素会引起海水变色，从而产生赤潮现象。另外有些藻类，即使在低浓度情况下都有机会产生不良影响，产生毒素污染海产或对人体有害。目前，由于引发赤潮的生物种类繁多，爆发机制各异，人们对于很多赤潮的生产机理的研究尚未从根本上突破。所以难以从发生机理上来控制赤潮的发生。对大范围赤潮的防治技术也还不成熟，难以投入使用。而为了有效减轻赤潮灾害造成的损失，许多国家把研究的重心都放在赤潮监测预警这个世界性的难题上。
目前，对于赤潮的监测预警，主要通过赤潮灾害卫星遥感、航空光谱测量、船舶现场调查采样、实验室贝毒监测等赤潮监测技术和灾害分析评估技术对赤潮进行了研究。
现有技术中通过赤潮灾害卫星遥感、航空光谱测量、船舶现场调查采样、实验室贝毒监测等赤潮监测技术和灾害分析评估技术对目标水域进行赤潮监测与预警，不能够对赤潮的爆发因子盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行精确的检查与分析，从而使得对赤潮的实时监测与预警的结果不精确。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种赤潮监测预警系统，具有能够对目标水域的各个位置的水质中的进行实时监测，从而能够对目标水域各个位置的水质进行综合性的实时监测，从而能够提高对目标水域进行赤潮实时监测与预警的精准度的效果。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种赤潮监测预警系统，包括浮标本体和与浮标本体通讯连接的上位机，所述浮标本体包括漂浮体和与漂浮体顶端固定连接的安装架；所述漂浮体底端设有数据采集装置；所述数据采集装置包括采样装置和用于监测目标水域水质中盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的传感器装置；所述漂浮体底端设有驱动装置；所述漂浮体内部设有可进行数据处理与分析的单片机，所述单片机与数据采集装置和驱动装置连接；所述安装架顶端设有与单片机连接的通讯天线，所述通讯天线与上位机通讯连接；所述安装架设有与单片机连接的GPS定位装置；所述漂浮体内部设有电源装置。
通过采用上述技术方案，在对目标水域进行赤潮监测预警的过程中，将多个浮标本体按照设计的间隔距离投放至目标监测水域，通过GPR定位装置，便于对投放至目标水域的多个浮标本体进行位置定位；通过与浮标本体通讯连接的上位机发出控制命令至浮标本体内的单片机，单片机接收到该控制命令信息后根据该控制命令信息控制驱动装置进行工作，从而驱动浮标本体在目标监测水域按照事先在单片机内设定的运动范围内进行运动，从而便于采样装置能够采取目标水域中各个点的水的样品，从而便于提高传感器装置实时检测目标水域中水质中盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的精确性；在浮标体运动的过程中，通过采样装置，便于采取目标水域水的样品；通过传感器装置，便于对采样装置采取的目标水域水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时检测，然后传感器装置将实时检测的水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息传递至单片机，单片机接收到该水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息后对该信息进行分析与处理，并将该信息与事先植入单片机内的对比信息进行对比分析，然后单片机将进行比对分析的结果传递至上位机，通过上位机将各个浮标本体传递的比对分析的结果进行整合分析与判断，从而分析出目标水域发生赤潮的概率并作出预警，从而实现对目标水域发生赤潮的情况进行实时监测与预警；通过多个浮标本体、多个浮标本体内的单片机、驱动装置、传感器装置和上位机构成的赤潮实时监测预警系统，能够对目标水域的各个位置的水质中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时监测，从而能够对目标水域各个位置的水质进行综合性的实时监测，从而能够提高对目标水域进行赤潮的实时监测与预警的精准度。
本实用新型进一步设置为：所述传感器装置包括与单片机连接的盐度传感器、pH值传感器、温度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器和叶绿素含量检测装置。
通过采用上述技术方案，通过盐度传感器，便于实时监测目标水域中水质的盐度含量信息；通过pH值传感器，便于对目标水域中的水质的PH值的变化情况进行实时监测；通过温度传感器，便于对目标水域中水的温度进行实时监测；通过电导率传感器，便于对目标水域中水的导电率进行实时监测；通过溶解氧传感器，便于对目标水域中水质中的溶解氧的含量进行实时监测；通过叶绿素含量检测装置，便于对目标水域中水质中的叶绿素含量进行实时检测。
本实用新型进一步设置为：所述采样装置包括采样管、与采样管端部连接的采样泵和与采样泵出水端连接的采样池，所述采样泵与单片机连接；所述传感器装置的端部位于采样池内部。
通过采用上述技术方案，通过采样管，便于在采样泵工作时将目标水域中的水经过采样管进入到采样池；通过采样泵，便于对目标水域中的水进行抽吸采样；通过采样池，便于储存采取的目标水域中的水，从而便于传感器装置对采样池中的水进行实时检测。
本实用新型进一步设置为：所述采样池设有排水装置；所述排水装置包括与单片机连接的抽水泵和与抽水泵出水口连接的排水管，所述抽水泵的进水口与采样池内部连通；所述排水管的排水端位于漂浮体外部。
通过采用上述技术方案，通过抽水泵，便于在将采取至采样池内的水抽取排出采样池外。
本实用新型进一步设置为：所述采样池内设有与单片机连接的水位传感器。
通过采用上述技术方案，通过水位传感器，便于感应采样池内的水位信息；当采样装置进行采样工作将目标水域中的水采取至采样池的过程中，水位传感器实时感应采样池内的水位信息，并将实时感应到的水位信息传递至单片机，当该水位信息与单片机内设定的水位信息一致时，单片机发出控制命令控制采样泵停止抽水采样工作；当传感器装置对采取至采样池内的目标水域中的水进行实时检测后，单片机控制排水装置对采样池内的水进行排水工作时，水位传感器感应采样池内的水位信息，并将该水位信息传递至单片机，当该水位信息与事先植入单片机内排水完毕水位信息一致时，单片机根据该水位信息控制排水装置停止工作，然后再控制采样装置再次进行采样工作。
本实用新型进一步设置为：所述驱动装置包括与单片机连接的电机和与电机输出轴固定连接的叶轮。
通过采用上述技术方案，通过电机的工作，便于带动与电机输出轴固定连接的叶轮进行转动；通过叶轮的工作，便于带动浮标本体在目标水域进行运动。
本实用新型进一步设置为：所述安装架顶端固定连接有避雷针；所述安装架侧壁设有与电源装置连接的太阳能光伏膜。
通过采用上述技术方案，通过避雷针，便于防止雷雨天气的条件下浮标本体被雷击而发生故障；通过太阳能光伏膜，便于为电源装置蓄能，从而便于保证浮标本体能够长时间进行工作。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过与浮标本体通讯连接的上位机发出控制命令至浮标本体内的单片机，单片机接收到该控制命令信息后根据该控制命令信息控制驱动装置进行工作，从而驱动浮标本体在目标监测水域按照事先在单片机内设定的运动范围内进行运动，从而便于采样装置能够采取目标水域中各个点的水的样品，从而便于提高传感器装置实时检测目标水域中水质中盐度、PH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的精确性；在浮标体运动的过程中，通过采样装置，便于采取目标水域水的样品；通过传感器装置，便于对采样装置采取的目标水域水的样品中的盐度、PH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时检测，然后传感器装置将实时检测的水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息传递至单片机，单片机接收到该水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息后对该信息进行分析与处理，并将该信息与事先植入单片机内的对比信息进行对比分析，然后单片机将进行比对分析的结果传递至上位机，通过上位机将各个浮标本体传递的比对分析的结果进行整合分析与判断，从而分析出目标水域发生赤潮的概率并作出预警，从而实现对目标水域发生赤潮的情况进行实时监测与预警；通过多个浮标本体、多个浮标本体内的单片机、驱动装置、传感器装置和上位机构成的赤潮实时监测预警系统，能够对目标水域的各个位置的水质中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时监测，从而能够对目标水域各个位置的水质进行综合性的实时监测，从而能够提高对目标水域进行赤潮的实时监测与预警的精准度。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中的结构框图。
图中：1、浮标本体；2、上位机；3、安装架；4、采样装置；5、传感器装置；6、驱动装置；7、单片机；8、通讯天线；9、GPR定位装置；10、电源装置；11、盐度传感器；12、PH值传感器；13、温度传感器；14、电导率传感器；15、溶解氧传感器；16、叶绿素含量检测装置；17、采样管；18、采样泵；19、采样池；20、抽水泵；21、排水管；22、水位传感器；23、电机；24、叶轮；25、避雷针；26、太阳能光伏膜；27、漂浮体。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。
实施例：一种赤潮监测预警系统，如图1和图2所示，包括浮标本体1和与浮标本体1通讯连接的上位机2，浮标本体1包括漂浮体27和与漂浮体27顶端固定连接的安装架3。漂浮体27底端安装有数据采集装置。数据采集装置包括采样装置4和用于监测目标水域水质中盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的传感器装置5。漂浮体27底端安装有驱动装置6。漂浮体27内部安装有可进行数据处理与分析的单片机7，单片机7与数据采集装置和驱动装置6连接。安装架3顶端固定焊接有与单片机7连接的通讯天线8，通讯天线8与上位机2通讯连接。安装架3安装有与单片机7连接的GPS定位装置。漂浮体27内部安装有电源装置10。
在本实施例中，电源装置10为蓄电池。在对目标水域进行赤潮监测预警的过程中，将多个浮标本体1按照设计的间隔距离投放至目标监测水域，通过GPR定位装置9，便于对投放至目标水域的多个浮标本体1进行位置定位；通过与浮标本体1通讯连接的上位机2发出控制命令至浮标本体1内的单片机7，单片机7接收到该控制命令信息后根据该控制命令信息控制驱动装置6进行工作，从而驱动浮标本体1在目标监测水域按照事先在单片机7内设定的运动范围内进行运动，从而便于采样装置4能够采取目标水域中各个点的水的样品，从而便于提高传感器装置5实时检测目标水域中水质中盐度、PH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的精确性。在浮标体运动的过程中，通过采样装置4，便于采取目标水域水的样品。通过传感器装置5，便于对采样装置4采取的目标水域水的样品中的盐度、PH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时检测，然后传感器装置5将实时检测的水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息传递至单片机7，单片机7接收到该水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息后对该信息进行分析与处理，并将该信息与事先植入单片机7内的对比信息进行对比分析，然后单片机7将进行比对分析的结果传递至上位机2，通过上位机2将各个浮标本体1传递的比对分析的结果进行整合分析与判断，从而分析出目标水域发生赤潮的概率并作出预警，从而实现对目标水域发生赤潮的情况进行实时监测与预警。通过多个浮标本体1、多个浮标本体1内的单片机7、驱动装置6、传感器装置5和上位机2构成的赤潮实时监测预警系统，能够对目标水域的各个位置的水质中的盐度、PH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时监测，从而能够对目标水域各个位置的水质进行综合性的实时监测，从而能够提高对目标水域进行赤潮的实时监测与预警的精准度。
传感器装置5包括与单片机7连接的盐度传感器11、PH值传感器12、温度传感器13、电导率传感器14、溶解氧传感器15和叶绿素含量检测装置16。
在本实施例中，通过盐度传感器11，便于实时监测目标水域中水质的盐度含量信息。通过PH值传感器12，便于对目标水域中的水质的PH值的变化情况进行实时监测。通过温度传感器13，便于对目标水域中水的温度进行实时监测。通过电导率传感器14，便于对目标水域中水的导电率进行实时监测。通过溶解氧传感器15，便于对目标水域中水质中的溶解氧的含量进行实时监测。通过叶绿素含量检测装置16，便于对目标水域中水质中的叶绿素含量进行实时检测。
采样装置4包括采样管17、与采样管17端部连接的采样泵18和与采样泵18出水端连接的采样池19，采样泵18与单片机7连接。传感器装置5的端部位于采样池19内部。
在本实施例中，通过采样管17，便于在采样泵18工作时将目标水域中的水经过采样管17进入到采样池19。通过采样泵18，便于对目标水域中的水进行抽吸采样。通过采样池19，便于储存采取的目标水域中的水，从而便于传感器装置5对采样池19中的水进行实时检测。
采样池19安装有排水装置。排水装置包括与单片机7连接的抽水泵20和与抽水泵20出水口连接的排水管21，抽水泵20的进水口与采样池19内部连通。排水管21的排水端位于漂浮体27外部。
在本实施例中，通过抽水泵20，便于在将采取至采样池19内的水抽取排出采样池19外。
采样池19内安装有与单片机7连接的水位传感器22。
在本实施例中，通过水位传感器22，便于感应采样池19内的水位信息。当采样装置4进行采样工作将目标水域中的水采取至采样池19的过程中，水位传感器22实时感应采样池19内的水位信息，并将实时感应到的水位信息传递至单片机7，当该水位信息与单片机7内设定的水位信息一致时，单片机7发出控制命令控制采样泵18停止抽水采样工作。当传感器装置5对采取至采样池19内的目标水域中的水进行实时检测后，单片机7控制排水装置对采样池19内的水进行排水工作时，水位传感器22感应采样池19内的水位信息，并将该水位信息传递至单片机7，当该水位信息与事先植入单片机7内排水完毕水位信息一致时，单片机7根据该水位信息控制排水装置停止工作，然后再控制采样装置4再次进行采样工作。
驱动装置6包括与单片机7连接的电机23和与电机23输出轴固定连接的叶轮24。
在本实施例中，通过电机23的工作，便于带动与电机23输出轴固定连接的叶轮24进行转动。通过叶轮24的工作，便于带动浮标本体1在目标水域进行运动。
安装架3顶端固定连接有避雷针25。安装架3侧壁固定有与电源装置10连接的太阳能光伏膜26。
在本实施例中，通过避雷针25，便于防止雷雨天气的条件下浮标本体1被雷击而发生故障。通过太阳能光伏膜26，便于为电源装置10蓄能，从而便于保证浮标本体1能够长时间进行工作。
工作原理：在对目标水域进行赤潮监测预警的过程中，将多个浮标本体1按照设计的间隔距离投放至目标监测水域，通过与浮标本体1通讯连接的上位机2发出控制命令至浮标本体1内的单片机7，单片机7接收到该控制命令信息后根据该控制命令信息控制驱动装置6进行工作，从而驱动浮标本体1在目标监测水域按照事先在单片机7内设定的运动范围内进行运动，从而便于采样装置4能够采取目标水域中各个点的水的样品，从而便于提高传感器装置5实时检测目标水域中水质中盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的精确性。在浮标体运动的过程中，通过采样装置4，便于采取目标水域水的样品。通过传感器装置5，便于对采样装置4采取的目标水域水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时检测，然后传感器装置5将实时检测的水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息传递至单片机7，单片机7接收到该水的样品中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息后对该信息进行分析与处理，并将该信息与事先植入单片机7内的对比信息进行对比分析，然后单片机7将进行比对分析的结果传递至上位机2，通过上位机2将各个浮标本体1传递的比对分析的结果进行整合分析与判断，从而分析出目标水域发生赤潮的概率并作出预警，从而实现对目标水域发生赤潮的情况进行实时监测与预警。通过多个浮标本体1、多个浮标本体1内的单片机7、驱动装置6、传感器装置5和上位机2构成的赤潮实时监测预警系统，能够对目标水域的各个位置的水质中的盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量进行实时监测，从而能够对目标水域各个位置的水质进行综合性的实时监测，从而能够提高对目标水域进行赤潮的实时监测与预警的精准度。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种赤潮监测预警系统，包括多个浮标本体(1)和与多个浮标本体(1)通讯连接的上位机(2)，其特征是：所述浮标本体(1)包括漂浮体(27)和与漂浮体(27)顶端固定连接的安装架(3)；所述漂浮体(27)底端设有数据采集装置；所述数据采集装置包括采样装置(4)和用于监测目标水域水质中盐度、pH值、温度、溶解氧和叶绿素含量信息的传感器装置(5)；所述漂浮体(27)底端设有驱动装置(6)；所述漂浮体(27)内部设有可进行数据处理与分析的单片机(7)，所述单片机(7)与数据采集装置和驱动装置(6)连接；所述安装架(3)顶端设有与单片机(7)连接的通讯天线(8)，所述通讯天线(8)与上位机(2)通讯连接；所述安装架(3)设有与单片机(7)连接的GPS定位装置；所述漂浮体(27)内部设有电源装置(10)。
2.根据权利要求1所述的一种赤潮监测预警系统，其特征是：所述传感器装置(5)包括与单片机(7)连接的盐度传感器(11)、PH值传感器(12)、温度传感器(13)、电导率传感器(14)、溶解氧传感器(15)和叶绿素含量检测装置(16)。
3.根据权利要求1所述的一种赤潮监测预警系统，其特征是：所述采样装置(4)包括采样管(17)、与采样管(17)端部连接的采样泵(18)和与采样泵(18)出水端连接的采样池(19)，所述采样泵(18)与单片机(7)连接；所述传感器装置(5)的端部位于采样池(19)内部。
4.根据权利要求3所述的一种赤潮监测预警系统，其特征是：所述采样池(19)设有排水装置；所述排水装置包括与单片机(7)连接的抽水泵(20)和与抽水泵(20)出水口连接的排水管(21)，所述抽水泵(20)的进水口与采样池(19)内部连通；所述排水管(21)的排水端位于漂浮体(27)外部。
5.根据权利要求3所述的一种赤潮监测预警系统，其特征是：所述采样池(19)内设有与单片机(7)连接的水位传感器(22)。
6.根据权利要求1所述的一种赤潮监测预警系统，其特征是：所述驱动装置(6)包括与单片机(7)连接的电机(23)和与电机(23)输出轴固定连接的叶轮(24)。
7.根据权利要求1所述的一种赤潮监测预警系统，其特征是：所述安装架(3)顶端固定连接有避雷针(25)；所述安装架(3)侧壁设有与电源装置(10)连接的太阳能光伏膜(26)。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200526 Termination date: 20210612 |
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