[发明专利]一种近海环境监测浮标和系统

权利要求书

1.一种近海环境监测浮标，其特征在于，包括：浮标体、水下密封舱和配重块，

所述浮标体通过升降缆连接所述配重块；

所述浮标体通过系留缆固定于海底；

所述水下密封舱与所述升降缆活动连接；

所述升降缆还包括密封舱升降装置；

所述水下密封舱在所述密封舱升降装置的作用下沿所述升降缆上下移动；所述水下密封舱与所述升降缆通过单向锁定开关连接；

所述升降装置包括绞盘和铰链，

其中，

所述绞盘设置在所述水下密封舱的下方，所述铰链的一端缠绕在所述绞盘上，另一端固定在所述配重块上，所述铰链的长度大于所述水下密封舱的竖直移动的预设距离，微控制器利用测量的水深，对当前测量的水深和设定水深的比较，控制绞盘转动，使水下密封舱达到设定的水深；

所述水下密封舱内包括水下数据采集存储单元、步进电机、传感器组、探头和微控制器；

其中，

所述水下数据采集存储单元，用于存储所述微控制器发送的海洋水质参数；

所述步进电机，用于打开或关闭所述单向锁定开关，以使所述水下密封舱在所述密封舱升降装置的作用下沿所述升降缆上下移动；

所述探头，与所述传感器组相连，用于检测海洋水质数据，并发送给所述传感器组；

所述传感器组，用于采集所述海洋水质数据并发送给所述微控制器；

所述微控制器，与所述传感器组、所述步进电机和所述水下数据采集单元相连，用于向所述传感器组发出测量当前水深的指令，和向所述步进电机发出打开或闭合所述单向锁定开关的指令，和对所述海洋水质数据进行预处理，和对所述海洋水质数据进行预处理得到海洋水质参数，并对所述海洋水质参数进行数据融合后发送给所述水下数据采集存储单元。

2.根据权利要求1所述的近海环境监测浮标，其特征在于，所述浮标体内部设置有风光能互补电源控制器、太阳能电池板、射频收发单元/卫星通讯单元、蓄电池组、水上数据采集存储单元、GPS传感器和霍尔传感器；

其中，

所述风光能互补电源控制器，用于向风力发电单元和太阳能电池板发出向蓄电池组充电的指令；

所述太阳能电池板，与所述风光能互补电源控制器相连，用于向蓄电池组充电；

所述射频收发单元/卫星通讯单元，与水数据采集存储单元相连，用于向监测中心发送海洋水质参数或接收指令；

所述蓄电池组，用于向所述浮标体内部的风光能互补电源控制器、风力发电单元、太阳能电池板、射频收发单元/卫星通讯单元、水上数据采集存储单元、GPS传感器和霍尔传感器，以及所述水下密封舱内包括水下数据采集存储单元、步进电机、传感器组和微控制器供电；

所述水上数据采集存储单元，与所述微控制器相连，用于存储所述水下密封舱发送的海洋水质参数，并发送给所述射频收发单元/卫星通讯单元；

所述GPS传感器，用于确定所述浮标体的位置，以及为所述传感器组提供统一时间；

所述霍尔传感器，用于测量所述升降缆的输出和方向。

3.根据权利要求1所述的近海环境监测浮标，其特征在于，

所述升降缆的一端通过感应耦合芯线与所述浮标体内部的射频收发单元/卫星通讯单元、GPS传感器、霍尔传感器、风光能互补电源控制器和水上数据采集存储单元相连，另一端与所述配重块相连。

4.根据权利要求1所述的近海环境监测浮标，其特征在于，

所述步进电机与所述单向锁定开关相连，用于控制所述单向锁定开关的闭合，使所述水下密封舱固定在处于预定水深的升降缆上。

5.根据权利要求2所述的近海环境监测浮标，其特征在于，所述浮标体顶部设置有吸盘天线、航标灯、风力发电单元和风向风速传感器；

所述吸盘天线与所述射频收发单元/卫星通讯单元相连；

所述风力发电单元，与所述风光能互补电源控制器相连，用于向所述蓄电池组充电。