[发明专利]一种监测海洋水质的装置和方法

说明书

本发明提供一种监测海洋水质的装置，包括浮箱和探头，浮箱的周边设有喷气口以便通过喷气的方式控制浮箱的地理位置；探头设有用于监测水质的传感器和用于控制所述探头在水中深度的气球。本发明还提供一种利用所述装置监测海洋水质的方法。本发明的装置结构紧凑、坚固且可靠性高，能够方便地移动到或维持在设定的位置和水深以检测水质，并且可以方便地清洁传感器以延长传感器的工作寿命，因此特别适合作在海洋中部署和长期工作。

技术领域

本发明涉及海洋水质监测技术领域，具体为一种监测海洋水质的装置和方法。

背景技术

监测技术是海洋科研活动的基础。海洋水质参数，例如温度、盐度、叶绿素、浊度、溶解氧、pH值等，是监测的重要内容。传统的采集水样后检测的方式，由于水样在采集、输送和存放过程中有可能发生改变而难以实时准确地反映现场水质情况，因此目前正逐渐被现场原位测量方式替代。然而，现场原位测量的装置在目标海域会遭受海风海浪影响而漂移，且易因环境因素而破坏，使用寿命较短，只能满足短期任务需求。此外，用于水质检测的传感器在水中长期停留时可能被生物体和沉积物附着而失效。

因此，仍然需要改进的监测海洋水质的装置和方法。

发明内容：

为解决上述问题，本发明提供了一种监测海洋水质的装置和方法。具体而言，本发明提供了以下技术方案。

在一个方面，本发明提供了一种监测海洋水质的装置，包括浮箱和探头，所述浮箱的周边设有喷气口以便通过喷气的方式控制浮箱的地理位置，所述浮箱内设有储气罐，喷气口的进气端与储气罐连通，喷气口的出气端伸出浮箱；所述探头设有用于监测水质的传感器和用于控制所述探头在水中深度的气球，所述气球具有排气管且与所述储气罐连通。

进一步地，所述喷气口以固定或可转动的方式连接于所述浮箱；优选地，所述喷气口有两个或更多个并且至少有两个喷气口的喷气方向不在一条直线上；优选地，所述喷气口有4个且任何相邻的2个喷气口的喷气方向相互垂直；优选地，所述喷气口的出气端设于浮箱的侧壁上且在使用时位于水平面以下；优选地，所述喷气口以固定方式连接于浮箱的侧壁上且所述喷气口的喷气方向与重力方向的夹角为60-120度，优选80-100度，更优选90度。

进一步地，所述浮箱中还设有空气压缩机，空气压缩机的进气口伸出浮箱并在使用中位于水平面上方，并且空气压缩机的出口与储气罐连通。

进一步地，所述浮箱中还设有定位装置用于确定所述浮箱的地理位置；优选地，所述定位装置是GPS定位装置和/或北斗定位装置。

进一步地，所述探头包括从上到下依次连接的水密舱、浮力调节舱、检测舱和配重舱；所述浮力调节舱的侧壁上设有与水体相通的第一通孔，所述气球设于浮力调节舱内；所述检测舱的侧壁上设有与水体相通的第二通孔，所述传感器设于所述检测舱内；优选地，所述气球通过第二电磁阀与所述储气罐连通；优选地，所述排气管上设有第三电磁阀；优选地，所述气球有多个且固定于浮力调节舱内的顶壁上；优选地，所述探头上还设有水平仪和水深仪。

进一步地，所述检测舱的底部设有清洁喷嘴，清洁喷嘴的进气口与储气罐连通，清洁喷嘴的出气口位于传感器的下方且朝向传感器；优选地，清洁喷嘴通过第四电磁阀与储气罐连通；优选地，所述传感器有多个且固定于传感器支撑部上；优选地，所述多个传感器以交错的方式布置在传感器支撑部上以便来自清洁喷嘴的气体通过每个传感器。

进一步地，所述浮箱的上表面还设有太阳能电池板和/或风力发电装置；优选地，所述浮箱中还设有蓄电池。

在另一个方面，本发明提供了一种监测海洋水质的方法，包括以下步骤：

步骤S100，提供一种根据权利要求1-7中任一项所述的监测海洋水质的装置；

步骤S200，通过从所述喷气口喷出来自所述储气罐的压缩气体将所述装置移动到设定的监测位置；