[发明专利]一种近海环境监测浮标和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种近海环境监测浮标和系统。

背景技术

海洋的面积占地球表面积的71％，海洋里含有丰富的医药资源和矿产资源，同时海洋对于整个地球的生态平衡扮演着一个极其重要的角色。

21世纪是“海洋世纪”，在全球陆地资源日趋紧张和环境不断恶化的今天，世界各国纷纷将目光转向海洋。近海环境立体监测和信息服务，可以提高对灾害性近海环境的监测能力，提高对海上工程的作业保障能力。通过对近海环境要素的监测，可以掌握海域中污染物的种类数量和浓度，污染物在近海环境中的迁移转化规律，提高防治污染的技术和措施，为实现近海环境保护监督管理科学化、定量化奠定基础。总之，近海环境监测对于沿海经济区的社会经济发展、海洋科学研究、减轻近海环境灾害损失以及提高沿海的海上防御能力都有重大意义。

近海环境监测包括水上部分的气象要素监测和水下部分的水文、水质要素监测，通过对近海环境要素的检测，可掌握海域中污染物的种类、浓度以及污染物在近海环境中的迁移转化规律，从而提出防治污染的技术与措施，近海环境监测对于沿海经济的发展、海洋科学研究以及减少近海环境灾害、提高沿海的海上防御能力有着十分重要的意义。但目前，我国海洋水质监测仍面临着只能测量特定水深的水质参数的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何测量不同水深的水质参数。

为此目的，本发明提出了一种能够测量不同水深的水质参数的近海环境监测浮标和系统。

本发明提供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。

可选地，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。

可选地，所述水下密封舱与所述升降缆通过单向锁定开关连接。

可选地，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。

可选地，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，用于向所述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；