缺氧区海域连续原位监测平台装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种缺氧区海域连续原位监测平台装置，属于缺氧区海域连续监测和采样技术领域；所述采样圆管与固定基座固定连接；所述保护框固定在采样圆管的上端；隔板固定在保护框中部，将保护框分成两层，密封舱固定在保护框的下层，单片机、电池和电机驱动器均密封于密封舱的内部；所述水下电机通过两个固定块固定在隔板上；所述集线器固定在与水下电机相连的旋转轴上；监测舱与监测绳的末端相连，监测绳的另一端与集线器相连；若干传感器均设置在监测舱内。本发明专利技术通过在单片机内设置中断的时间，控制电机的定时旋转，可以进行对监测的缺氧海域定时定点的连续原位监测和采样，具有结构简单，运转可靠，抗干扰性强。

【技术实现步骤摘要】
缺氧区海域连续原位监测平台装置
本专利技术涉及缺氧区海域连续监测领域，尤其涉及一种缺氧区海域连续原位监测平台装置。
技术介绍
沿海地区是全球最重要的现代经济发展区域。据统计，世界人口的50％以上聚集在离岸60公里之内的地区。在我国，占全国陆地面积13％的沿海地区承载着40％以上的人口，创造60％以上的国家生产总值。但是，目前近海面临海洋环境污染、生态环境破坏、生物资源枯竭、生物多样性急剧下降、水体缺氧、有害赤潮频发等问题，使沿海地区的可持续发展面临严峻考验。其中，水体“缺氧”(hypoxia)是指水体的含氧量低于2mg/L。缺氧水体也被称为水生物的“死亡区”。随着缺氧发生频率的增加，缺氧使得大量生物活动区域受到限制，甚至引发海洋环境灾害。目前，全球已报道的缺氧区超过470个，我国东海长江口及其邻近海域是其中之一。自20世纪50年代末就已经观测到长江口外近底层水体有缺氧现象，缺氧区面积约为1000km2。现已基本探明，长江口外存在一个南北走向的椭圆形低氧分布区，其核心在31.5°N,123°E区域附近，溶解氧(DissolvedOxygen,DO)浓度小于2mg/L的缺氧区面积大约为3000～4000km2。长江口缺氧区形成的原因及其生态响应复杂多变：长江冲淡水的扩散为该区域水体的缺氧提供了营养盐支持，台湾暖流水入侵和上升流为缺氧水体提供了较小的溶解氧背景值，而强烈的水体层化阻止了底层氧和上层高氧带的垂直交换。迄今为止，对于长江口外海域缺氧区及其长期演变状况缺乏科学观测和认识。考虑到赤潮加剧等因素的影响，该海域的缺氧现象会进一步恶化。因此，非常有必要进行高效、原位和长期地实施缺氧区环境监测及科学研究，掌握该区域海洋环境自身规律，以便于有效开展海洋综合管理，维护海洋环境的正常状态，保证海洋资源开发的良性发展。现阶段国内外对于缺氧区域的研究主要通过设立监测站点，定期对某一海域进行采样观测，通过航测实际数据绘图得到，其工作量大，危险系数高，难于实施。而缺氧现象本身分布广，变化长，使用常规方法只能获取间断短期的数据断点。当前先进的海洋卫星遥感技术虽具有实时性、大尺度、快速和长时间连续等优点，但无法获得缺氧水体垂直剖面观测数据。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供缺氧区海域连续原位监测平台装置，可以在监测过程中，控制监测的时间和位置，且装置结构简单、安装方便。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种缺氧区海域连续原位监测平台装置，包括保护框、采样圆管、固定基座、固定块、水下电机、集线器、旋转轴、定位挡板、隔板、水密封插件、密封舱、滚动轴承、导线轮、监测绳、监测舱、导线轮支架、联轴器、电池、单片机、电机驱动器、溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器、叶绿素传感器；其中，所述采样圆管与固定基座固定连接；所述保护框固定在采样圆管的上端；隔板固定在保护框中部，将保护框分成两层，密封舱固定在保护框的下层，单片机、电池和电机驱动器均密封于密封舱的内部；所述水下电机通过两个固定块固定在隔板上；所述集线器固定在与水下电机相连的旋转轴上，旋转轴的一端通过联轴器与水下电机的转动轴相连，旋转轴的另一端通过滚动轴承支撑在定位挡板上，定位挡板固定在隔板上；所述导线轮支架固定在采样圆管内部上端，所述导线轮安装在导线轮支架上；所述监测舱与监测绳的末端相连，监测绳的另一端与集线器相连；所述溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器和叶绿素传感器均设置在监测舱内；所述密封舱内的电池与单片机的电源接口相连；电机驱动器的输入端与单片机的I/O输出端口相连，电机驱动器的输出端口通过水密封插件与水下电机的控制输入端口；电池也通过水密封插件与单片机的电源接口相连。进一步的，所述底层基座、采样圆管的材料为混泥土。进一步的，所述保护框、固定挡板、隔板、导线轮的材料均为316不锈钢。进一步的，所述固定块和集线器的材料均为塑料。进一步的，所述监测绳的材料为玻璃丝。进一步的，所述定位挡板焊接在隔板上。进一步的，所述所述溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器和叶绿素传感器均为自容式传感器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过在单片机内设置中断的时间，控制电机的定时旋转，可以控制监测的时间和监测点的位置。2、单片机的电源检测模块可以实时反映电源的情况。3、装置的模块化便于安装与拆卸。4、本专利技术结构简单，运转可靠，抗干扰性强。5、本装置设置好参数后可以自动进行工作，无需持续操作。6、本装置自容式传感器的使用可以直接读取数据，无需相关的数据操作。附图说明图1是本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的全剖视图；图3为图2中的局部放大图；图4为本专利技术的包括框内部放大图；图5为本专利技术的电路连接图；图6为本专利技术监测控制流程图；图中，保护框1、采样圆管2、固定基座3、螺栓4、固定块5、水下电机6、集线器7、旋转轴8、定位挡板9、隔板10、螺母11、水密封插件12、密封舱13、滚动轴承14、导线轮15、监测绳16、监测舱17、导线轮支架18。具体设施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。如图1-5所示，本专利技术包括：保护框1、采样圆管2、固定基座3、螺栓4、固定块5、水下电机6、集线器7、旋转轴8、定位挡板9、隔板10、螺母11、水密封插件12、密封舱13、滚动轴承14、导线轮15、监测绳16、监测舱17、导线轮支架18、联轴器(图中未示出)、电池(图中未示出)、单片机(图中未示出)、电机驱动器(图中未示出)、溶解氧传感器(图中未示出)、PH传感器(图中未示出)、温度传感器(图中未示出)、盐度传感器(图中未示出)、叶绿素传感器(图中未示出)；其中，所述采样圆管2插入固定基座3的圆孔内，与固定基座3固定连接；所述固定基座3放置在水底，用于将采样圆管2固定在水中；所述保护框1固定在采样圆管2的上端；隔板10固定在保护框1中部，将保护框1分成两层，密封舱13固定在保护框1的下层，单片机、电池和电机驱动器均密封于密封舱13的内部；所述水下电机6通过两个固定块5用螺栓4和螺母11固定在隔板10上；所述集线器7固定在与水下电机6相连的旋转轴8上，旋转轴8的一端通过联轴器与水下电机6的转动轴相连，旋转轴8的另一端通过滚动轴承14支撑在定位挡板9上，定位挡板9固定在隔板10上；所述导线轮支架18固定在采样圆管2内部上端，所述导线轮15安装在导线轮支架18上；所述监测舱17与监测绳16的末端相连，所述溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器和叶绿素传感器均设置在监测舱17内，监测绳16的另一端通过导线轮15和集线器7相连；所述密封舱13内的电池与单片机的电源接口相连；电机驱动器的输入端与单片机的I/O输出端口相连，电机驱动器的输出端口通过水密封插件12与水下电机6的控制输入端口；电池也通过水密封插件12与电源接口相连。所述电机驱动器可以采用型号为AQMD3630NS的产品，但不限于此；所述单片机可以采用型号为MSP430F169的产品，但不限于此；所述溶解氧传感器可以采用型号为MF39的产品，但不限于此；PH传感器可以采用型号为WQ201的产品，但不限于此；温度传感器可以采用型号为RHS1010的产品，但不限于此；盐度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缺氧区海域连续原位监测平台装置，其特征在于，包括保护框(1)、采样圆管(2)、固定基座(3)、固定块5、水下电机(6)、集线器(7)、旋转轴(8)、定位挡板(9)、隔板(10)、水密封插件(12)、密封舱(13)、滚动轴承(14)、导线轮(15)、监测绳(16)、监测舱(17)、导线轮支架(18)、联轴器、电池、单片机、电机驱动器、溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器、叶绿素传感器等；其中，所述采样圆管(2)与固定基座(3)固定连接；所述保护框(1)固定在采样圆管(2)的上端；隔板(10)固定在保护框(1)中部，将保护框(1)分成两层，密封舱(13)固定在保护框(1)的下层，单片机、电池和电机驱动器均密封于密封舱(13)的内部；所述水下电机(6)通过两个固定块(5)固定在隔板(10)上；所述集线器(7)固定在与水下电机(6)相连的旋转轴(8)上，旋转轴(8)的一端通过联轴器与水下电机(6)的转动轴相连，旋转轴(8)的另一端通过滚动轴承(14)支撑在定位挡板(9)上，定位挡板(9)固定在隔板(10)上；所述导线轮支架(18)固定在采样圆管(2)内部上端，所述导线轮(15)安装在导线轮支架(18)上；所述监测舱(17)与监测绳(16)的末端相连，监测绳(16)的另一端与集线器(7)相连；所述溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器和叶绿素传感器均设置在监测舱(17)内；所述密封舱(13)内的电池与单片机的电源接口相连；电机驱动器的输入端与单片机的I/O输出端口相连，电机驱动器的输出端口通过水密封插件(12)与水下电机(6)的控制输入端口；电池也通过水密封插件(12)与单片机的电源接口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种缺氧区海域连续原位监测平台装置，其特征在于，包括保护框（1）、采样圆管（2）、固定基座（3）、固定块（5）、水下电机（6）、集线器（7）、旋转轴（8）、定位挡板（9）、隔板（10）、水密封插件（12）、密封舱（13）、滚动轴承（14）、导线轮（15）、监测绳（16）、监测舱（17）、导线轮支架（18）、联轴器、电池、单片机、电机驱动器、溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器、盐度传感器、叶绿素传感器；其中，所述采样圆管（2）与固定基座（3）固定连接；所述保护框（1）固定在采样圆管（2）的上端；隔板（10）固定在保护框（1）中部，将保护框（1）分成两层，密封舱（13）固定在保护框（1）的下层，单片机、电池和电机驱动器均密封于密封舱（13）的内部；所述水下电机（6）通过两个固定块（5）固定在隔板（10）上；所述集线器（7）固定在与水下电机（6）相连的旋转轴（8）上，旋转轴（8）的一端通过联轴器与水下电机（6）的转动轴相连，旋转轴（8）的另一端通过滚动轴承（14）支撑在定位挡板（9）上，定位挡板（9）固定在隔板（10）上；所述导线轮支架（18）固定在采样圆管（2）内部上端，所述导线轮（15）安装在导线轮支架（18）上；所述监测舱（17）与监测绳（16）的末端相连，监测绳（16）的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊炜，徐峰，王奎，徐驰骋，强永发，潘依雯，陈鹰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33