CN220974471U - 一种海洋环境监测装置以及无人艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种海洋环境监测装置以及无人艇，属于海洋环境监测技术领域，包括基板、支架、旋转驱动机构、视频摄像头和环境传感器，所述支架可旋转地设置于所述基板上；所述旋转驱动机构设置于所述基板上，所述旋转驱动机构用于驱动所述支架旋转；所述视频摄像头和所述环境传感器设置于所述支架远离所述基板的一端。本申请通过旋转驱动机构驱动支架旋转，以调整视频摄像头和环境传感器的监测角度。从而无需再依靠无人艇自身转向来实现调整监测角度，可以提高监测效率。

Description

一种海洋环境监测装置以及无人艇

技术领域

本实用新型属于海洋环境监测技术领域，具体而言，涉及一种海洋环境监测装置以及无人艇。

背景技术

海洋环境监测，是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动，环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。

如今，通过无人艇上布置环境传感器和视频摄像头(可见光摄像机和红外摄像机)，并利用计算机对视频图像数据进行智能分析，实现对周围海域内污染物的智能监测。通过对海洋环境监测视频图像进行分析，探寻有海洋污染物图像与无海洋污染物图像的差别，再决定是否对被测区域的海水进行取样。

然而，环境传感器和视频摄像头调整监测角度的过程中，需要操作无人艇转向才能实现调整监测角度。此举使得视频摄像头在调整监测角度时和调整监测角度后的一段时间内，视频摄像头回传的实时监控画面会随着无人艇从摇晃逐步平稳，产生了一定的等待时间，降低了监测效率。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种海洋环境监测装置以及无人艇，旨在解决现有的海洋环境监测装置调整监测角度时延误监测时间的问题。

本实用新型具体是这样实现的：

一种海洋环境监测装置，包括：

基板；

支架，所述支架可旋转地设置于所述基板上；

旋转驱动机构，所述旋转驱动机构设置于所述基板上，所述旋转驱动机构用于驱动所述支架旋转；以及；

视频摄像头和环境传感器，所述视频摄像头和所述环境传感器设置于所述支架远离所述基板的一端。

在其中一个实施例中，所述旋转驱动机构包括第一驱动器和两个执行部，其一所述执行部被套设于所述支架上，另一个所述执行部被套设于所述第一驱动器的输出端，两个所述执行部相连或通过连接部相连。

在其中一个实施例中，所述支架包括沿竖直方向依次设置的支臂和伸缩臂，所述伸缩臂相对于所述支臂移动，所述支臂内设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述伸缩臂连接。

在其中一个实施例中，所述支臂的内壁具有沿着周向间隔设置的至少两个滑槽，所述伸缩臂上具有与每个所述滑槽相适配的滑动凸起，所述升降驱动机构包括第二驱动器、丝杆和螺母座，所述第二驱动器设置于所述支臂靠近所述基板的一端，所述丝杆的一端与所述第二驱动器固定，所述螺母座固定于所述伸缩臂内，所述螺母座与所述丝杆螺纹连接。

在其中一个实施例中，包括第一微处理器，所述视频摄像头和所述环境传感器均与所述第一微处理器电连接。

在其中一个实施例中，包括第二微处理器，所述第二微处理器与所述第一微处理器电连接，所述第一驱动器和所述第二驱动器均与所述第二微处理器电连接。

在其中一个实施例中，包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述第一微处理器电连接。

在其中一个实施例中，包括电源，所述电源用于给各设备供电。

在其中一个实施例中，包括设置于所述基板上的防护罩，以使所述旋转驱动机构位于所述防护罩内，且所述支臂与所述防护罩可旋转地连接。

一种无人艇，所述无人艇上设置有上述的海洋环境监测装置。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：

(1)本申请通过旋转驱动机构驱动支架旋转，以调整视频摄像头和环境传感器的监测角度。从而无需再依靠无人艇自身转向来实现调整监测角度，可以提高监测效率。

(2)本申请第一驱动器驱动其一执行部旋转，使得另一个执行部带动支架旋转，不仅可以实现改变视频摄像头和环境传感器的监测角度，而且可以保证角度调整的精确度。

(3)本申请通过升降驱动机构调节伸缩臂的高度，进而可以改变视频摄像头的高度，从而可以改变视频摄像头的监测范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的一种海洋环境监测装置以及无人艇的总装图；

图2是本实用新型实施方式提供的一种海洋环境监测装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的一种海洋环境监测装置的支架的立剖图；

图4是图3中A处局部放大图；

图5是本实用新型实施方式提供的一种海洋环境监测装置的电路连接图。

附图标记说明：1、基板；2、支架；21、支臂；211、滑槽；22、伸缩臂；221、滑动凸起；3、旋转驱动机构；31、第一驱动器；32、执行部；4、视频摄像头；5、环境传感器；6、升降驱动机构；61、第二驱动器；62、丝杆；63、螺母座；7、第一微处理器；8、第二微处理器；9、无线通信模块；10、电源；11、防护罩；12、无人艇。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

参照附图1～5所示，本实用新型提供一种技术方案：一种海洋环境监测装置，包括基板1、支架2、旋转驱动机构3、视频摄像头4和环境传感器5，支架2可旋转地设置于基板1上；旋转驱动机构3设置于基板1上，旋转驱动机构3用于驱动支架2旋转；视频摄像头4和环境传感器5设置于支架2远离基板1的一端。

示例的，环境传感器5的型号可以是BMG-COZ-NDIR等。

实际应用中，通过视频摄像头4和环境传感器5的配合，对被测区域进行监测，从而判断是否通过取样装置对被测区域的海水进行取样。相较于现有技术，本申请通过旋转驱动机构3驱动支架2旋转，以调整视频摄像头4和环境传感器5的监测角度。从而无需再依靠无人艇12自身转向来实现调整监测角度，可以提高监测效率。

参照附图2所示，在一些实施例中，旋转驱动机构3包括第一驱动器31和两个执行部32，其一执行部32被套设于支架2上，另一个执行部32被套设于第一驱动器31的输出端，两个执行部32相连或通过连接部相连。

示例的，执行部32可以是齿轮或同步带轮等；连接部可以是同步齿带或链条等。当执行部32是齿轮时，两个齿轮啮合；或者，连接部是链条，两个齿轮通过链条传动相连。当执行部32是同步带轮时，连接部是同步齿带，两个同步带轮通过同步齿带传动相连。

实际应用中，第一驱动器31驱动其一执行部32旋转，使得另一个执行部32带动支架2旋转，不仅可以实现改变视频摄像头4和环境传感器5的监测角度，而且可以保证角度调整的精确度。

参照附图3所示，在一些实施例中，支架2包括沿竖直方向依次设置的支臂21和伸缩臂22，伸缩臂22相对于支臂21移动，支臂21内设置有升降驱动机构6，升降驱动机构6与伸缩臂22连接。

示例的，升降驱动机构6可以是直线电机、气缸或液压缸等。

实际应用中，通过升降驱动机构6调节伸缩臂22的高度，进而可以改变视频摄像头4的高度，从而可以改变视频摄像头4的监测范围。

参照附图3～4所示，在一些实施例中，支臂21的内壁具有沿着周向间隔设置的至少两个滑槽211，伸缩臂22上具有与每个滑槽211相适配的滑动凸起221，升降驱动机构6包括第二驱动器61、丝杆62和螺母座63，第二驱动器61设置于支臂21靠近基板1的一端，丝杆62的一端与第二驱动器61固定，螺母座63固定于伸缩臂22内，螺母座63与丝杆62螺纹连接。

实际应用中，第二驱动器61驱动丝杆62旋转，使得螺母座63带动伸缩臂22移动，以实现调节视频摄像头4的高度。期间，通过滑动凸起221沿滑槽211滑动，可以使得伸缩臂22保持线性移动。

参照附图5所示，在一些实施例中，包括第一微处理器7，视频摄像头4和环境传感器5均与第一微处理器7电连接。

示例的，第一微处理器7可以安装于基板1上或者伸缩臂22内。

实际应用中，第一微处理器7用于对视频摄像头4和环境传感器5的信号分析和处理。

参照附图5所示，在一些实施例中，包括第二微处理器8，第二微处理器8与第一微处理器7电连接，第一驱动器31和第二驱动器61均与第二微处理器8电连接。

示例的，第二微处理器8可以安装于基板1上或者伸缩臂22内。

实际应用中，第二微处理器8用于根据第一微处理器7的执行指令控制第一驱动器31或第二驱动器61执行相关的动作。

参照附图5所示，在一些实施例中，包括无线通信模块9，无线通信模块9与第一微处理器7电连接。

示例的，无线通信模块9可以是4G、5G或者北斗网络等。无线通信模块9可以安装于基板1上或者伸缩臂22内。

实际应用中，无线通信模块9不仅可以将环境数据和海面实时画面回传，而且可以将接收来自监测端的操作指令发送至第一微处理器7，以便于第一微处理器7执行相应的动作。

参照附图5所示，在一些实施例中，包括电源10，电源10用于给各设备供电。

示例的，各设备是指第一驱动器31、视频摄像头4、环境传感器5、第二驱动器61、第一微处理器7、第二微处理器8和无线通信模块9。电源10可以安装在基板1上。电源10可以是蓄电池等。

参照附图5所示，在一些实施例中，包括设置于基板1上的防护罩11，以使旋转驱动机构3位于防护罩11内，且支臂21与防护罩11可旋转地连接。

实际应用中，防护罩11将旋转驱动机构3进行隔离，防止海水将旋转驱动机构3打湿，从而避免执行部32生锈或者第一驱动器31受损。

具体的，该一种海洋环境监测装置的工作原理：第一驱动器31驱动其一执行部32旋转，使得另一个执行部32带动支架2旋转，以调整视频摄像头4和环境传感器5的监测角度。通过视频摄像头4和环境传感器5的配合，对被测区域进行监测，从而判断是否通过取样装置对被测区域的海水进行取样。第二驱动器61驱动丝杆62旋转，使得螺母座63带动伸缩臂22移动，以实现调节视频摄像头4的高度，改变视频摄像头4的监测范围。

本实用新型还提供一种技术方案：一种无人艇12，无人艇12上设置有上述的海洋环境监测装置。

以上，第一驱动器31和第二驱动器61可以电机；例如，减速电机、步进电机或伺服电机等。第一微处理器7和第二微处理器8的型号可以是MSP430F149等。

需要说明的是，直线电机、电机、视频摄像头4和无线通信模块9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。

直线电机、电机、视频摄像头4和无线通信模块9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。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋环境监测装置，其特征在于，包括：

基板(1)；

支架(2)，所述支架(2)可旋转地设置于所述基板(1)上；

旋转驱动机构(3)，所述旋转驱动机构(3)设置于所述基板(1)上，所述旋转驱动机构(3)用于驱动所述支架(2)旋转；以及；

视频摄像头(4)和环境传感器(5)，所述视频摄像头(4)和所述环境传感器(5)设置于所述支架(2)远离所述基板(1)的一端。

2.根据权利要求1所述的海洋环境监测装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(3)包括第一驱动器(31)和两个执行部(32)，其一所述执行部(32)被套设于所述支架(2)上，另一个所述执行部(32)被套设于所述第一驱动器(31)的输出端，两个所述执行部(32)相连或通过连接部相连。

3.根据权利要求2所述的海洋环境监测装置，其特征在于，所述支架(2)包括沿竖直方向依次设置的支臂(21)和伸缩臂(22)，所述伸缩臂(22)相对于所述支臂(21)移动，所述支臂(21)内设置有升降驱动机构(6)，所述升降驱动机构(6)与所述伸缩臂(22)连接。

4.根据权利要求3所述的海洋环境监测装置，其特征在于，所述支臂(21)的内壁具有沿着周向间隔设置的至少两个滑槽(211)，所述伸缩臂(22)上具有与每个所述滑槽(211)相适配的滑动凸起(221)，所述升降驱动机构(6)包括第二驱动器(61)、丝杆(62)和螺母座(63)，所述第二驱动器(61)设置于所述支臂(21)靠近所述基板(1)的一端，所述丝杆(62)的一端与所述第二驱动器(61)固定，所述螺母座(63)固定于所述伸缩臂(22)内，所述螺母座(63)与所述丝杆(62)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的海洋环境监测装置，其特征在于，包括第一微处理器(7)，所述视频摄像头(4)和所述环境传感器(5)均与所述第一微处理器(7)电连接。

6.根据权利要求5所述的海洋环境监测装置，其特征在于，包括第二微处理器(8)，所述第二微处理器(8)与所述第一微处理器(7)电连接，所述第一驱动器(31)和所述第二驱动器(61)均与所述第二微处理器(8)电连接。

7.根据权利要求6所述的海洋环境监测装置，其特征在于，包括无线通信模块(9)，所述无线通信模块(9)与所述第一微处理器(7)电连接。

8.根据权利要求7所述的海洋环境监测装置，其特征在于，包括电源(10)，所述电源(10)用于给各设备供电。

9.根据权利要求8所述的海洋环境监测装置，其特征在于，包括设置于所述基板(1)上的防护罩(11)，以使所述旋转驱动机构(3)位于所述防护罩(11)内，且所述支臂(21)与所述防护罩(11)可旋转地连接。

10.一种无人艇(12)，其特征在于，所述无人艇(12)上设置有根据权利要求1～9任一项所述的海洋环境监测装置。