一种珊瑚礁生态环境监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种珊瑚礁生态环境监测系统，包括数据采集系统、激光3D扫描系统和供电系统，所述的数据采集系统包括顶部浮球、中部浮球、下部浮球、海洋要素传感器、第一自重锚和凯夫拉绳，凯夫拉绳上由上至下均匀固定有顶部浮球、中部浮球、下部浮球，凯夫拉绳上还设置有多个海洋要素传感器，CTD和ADCP固定在顶部浮球下方，凯夫拉绳底部连接第一自重锚，所述的凯夫拉绳与电源数据传输线并列设置，电源数据传输线连接海洋要素传感器、CTD和ADCP。本发明专利技术采用太阳能供电，定点长时间连续实时观测，不受天气影响，效果好、效率高。本专利集成多种传感器进行多参数海洋环境监测，实现珊瑚礁区大片海域动态、连续、实时环境监测。实时环境监测。实时环境监测。

【技术实现步骤摘要】
一种珊瑚礁生态环境监测系统


[0001]本专利技术涉及的是海洋珊瑚礁生态环境调查
，具体涉及一种珊瑚礁生态环境监测系统。

技术介绍

[0002]目前，珊瑚礁生态环境监测一般采用调查船搭载监测设备、调查设备周期性实地调查海洋环境要素：温度、深度、盐度、浊度、流速流向、溶解氧、叶绿素、营养盐、pH值等，采用人工水下摄影记录珊瑚礁生物群落生长状态，定期做重复工作进行海洋环境要素数据和珊瑚礁生物群落影像比对来研究珊瑚礁生态环境。
[0003]目前，珊瑚礁生态环境监测一般采用周期性水下摄影记录珊瑚礁生物群落生长状态、人工实地调查海洋环境要素，这种周期性观测受天气因素制约，不能长时间连续动态观测，外业成本高。
[0004]珊瑚礁生态系统是由造礁石珊瑚、珊瑚藻等所形成的珊瑚礁生境与生物群落所构成的统一的自然整体，珊瑚礁生态系统是生物多样性和生态价值最高的海洋生态系统之一，南海珊瑚和珊瑚礁是南海最重要、最具特色的生态系统，在维持南海生物多样性及生态资源等方面发挥着及其重要作用，在近几十年里，由于全球气候变化，海洋酸化和人类的活动的影响，全球多地方珊瑚礁的退化速度远超其生长速度，并呈加速退化的趋势发展，我国南海珊瑚礁退化速率可能高于全球平均水平，海南岛周边海域珊瑚和珊瑚礁消失殆尽，西沙群岛珊瑚和珊瑚礁受人类活动影响较大，生存状况也不容乐观，本专利技术研发将对开展珊瑚礁生态环境在线监测和珊瑚礁生态修复意义重大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种珊瑚礁生态环境监测系统，采用太阳能供电，定点长时间连续实时观测，不受天气影响，效果好、效率高。本专利集成多种传感器进行多参数海洋环境监测（根据要可搭载各种海洋要素传感器），实现珊瑚礁区大片海域动态、连续、实时环境监测。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种珊瑚礁生态环境监测系统，包括数据采集系统、激光3D扫描系统和供电系统，供电系统通过电源数据传输线分别与数据采集系统、激光3D扫描系统相连；所述的数据采集系统包括顶部浮球、中部浮球、下部浮球、海洋要素传感器、第一自重锚和凯夫拉绳，凯夫拉绳上由上至下均匀固定有顶部浮球、中部浮球、下部浮球，凯夫拉绳上还设置有多个海洋要素传感器，CTD和ADCP固定在顶部浮球下方，凯夫拉绳底部连接第一自重锚，所述的凯夫拉绳与电源数据传输线并列设置，电源数据传输线连接海洋要素传感器、CTD和ADCP。
[0007]作为优选，所述的顶部浮球、中部浮球、下部浮球均为红色浮球。
[0008]作为优选，所述的海洋要素传感器为浊度、溶解氧、叶绿素、营养盐、PH值传感器。
[0009]作为优选，所述的激光3D扫描系统包括第二自重锚、支柱和水下激光3D扫描仪，第
二自重锚上通过支柱设置有水下激光3D扫描仪。
[0010]作为优选，所述的供电系统包括第三自重锚、控制盒、太阳能电源和浮标，太阳能电源设置在浮标上，浮标通过凯夫拉绳与第三自重锚固定，太阳能电池上方设置有控制盒。
[0011]所述的太阳能电源通过电源线为监测系统上的各设备和海洋要素传感器供电，各设备和传感器的数据线与电源线并列，数据线终端固定在防水密闭的控制盒里，隔一段时间乘小船到浮标位置，打开控制盒导出数据，带回室内处理分析。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术通过水下激光3D扫描系统，自动定期开启激光及双目摄像机进行录像，快速获取高精度、稠密三维点云，生成珊瑚礁生态环境监测数据，并保存在采集系统中。本专利技术实现连续实时监测，不受天气影响，效果好、效率高。
[0013]附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的数据采集系统的结构示意图；图2为本专利技术的激光3D扫描系统的结构示意图；图3为本专利技术的供电系统的结构示意图；图4为本专利技术的结构示意图。
[0015]具体实施方式
[0016]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0017]参照图1
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4，本具体实施方式采用以下技术方案：一种珊瑚礁生态环境监测系统，包括数据采集系统A、激光3D扫描系统B和供电系统C，供电系统C通过电源数据传输线分别与数据采集系统A、激光3D扫描系统B相连；所述的数据采集系统A包括顶部浮球1、中部浮球2、下部浮球3、海洋要素传感器4、第一自重锚5和凯夫拉绳6，凯夫拉绳6上由上至下均匀固定有顶部浮球1、中部浮球2、下部浮球3，凯夫拉绳6上还设置有多个海洋要素传感器4，CTD7和ADCP8固定在顶部浮球1下方，凯夫拉绳6底部连接第一自重锚5，所述的凯夫拉绳6与电源数据传输线9并列设置，电源数据传输线9连接海洋要素传感器4、CTD7和ADCP8。所述的顶部浮球1、中部浮球2、下部浮球3均为红色浮球。所述的海洋要素传感器4为浊度、溶解氧、叶绿素、营养盐、PH值传感器。所述的激光3D扫描系统B包括第二自重锚10、支柱11和水下激光3D扫描仪12，第二自重锚10上通过支柱11设置有水下激光3D扫描仪12。所述的供电系统C包括第三自重锚13、控制盒14、太阳能电源15和浮标16，太阳能电源15设置在浮标16上，浮标16通过凯夫拉绳6与第三自重锚13固定，太阳能电池15上方设置有控制盒14。所述的太阳能电源15通过电源线为检测系统上的各设备和海洋要素传感器供电。
[0018]本具体实施方式根据监测珊瑚礁区水深确定搭载海洋要素传感器和监测设备的凯夫拉绳的长度，用3个红色浮球沿着凯夫拉绳垂向均匀分布固定（根据水深确定浮球的数量，一般珊瑚礁区水深不大），凯夫拉绳下端连接自重锚，浮球的作用是拉直在海水中的凯夫拉绳，使凯夫拉绳基本垂直海底（海面）。在入水之前，将搭载设备和海洋要素传感器按照
一定距离固定在凯夫拉绳上，用于监测不同水深处的海洋要素数据，CTD和ADCP固定在最顶部浮球的下面，做剖面监测，最顶部浮球略低于海面或与海面持平，浮球全部用红色，在海水中比较显眼，容易定位、有利于回收。
[0019]水下激光3D扫描仪固定在自重锚的支柱上，由太阳能供电，按设定时间开启扫描珊瑚礁区海底环境，获取高精度三维点云，记录珊瑚礁生物群落生长状态。
[0020]太阳能供电板安装在浮标上，浮标由凯夫拉绳与海底自重锚相连固定，太阳能产生的电源通过电源线为各设备和传感器供电，各设备和传感器的数据线与电源线并列，数据线终端固定在防水密闭的控制盒里，隔一段时间乘小船到浮标位置，打开控制盒导出数据，带回室内处理分析。
[0021]以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种珊瑚礁生态环境监测系统，其特征在于，包括数据采集系统(A)、激光3D扫描系统(B)和供电系统(C)，供电系统(C)通过电源数据传输线分别与数据采集系统(A)、激光3D扫描系统(B)相连；所述的数据采集系统(A)包括顶部浮球(1)、中部浮球(2)、下部浮球(3)、海洋要素传感器(4)、第一自重锚(5)和凯夫拉绳(6)，凯夫拉绳(6)上由上至下均匀固定有顶部浮球(1)、中部浮球(2)、下部浮球(3)，凯夫拉绳(6)上还设置有多个海洋要素传感器(4)，CTD(7)和ADCP(8)固定在顶部浮球(1)下方，凯夫拉绳(6)底部连接第一自重锚(5)，所述的凯夫拉绳(6)与电源数据传输线(9)并列设置，电源数据传输线(9)连接海洋要素传感器(4)、CTD(7)和ADCP(8)。2.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁生态环境监测系统，其特征在于，所述的顶部浮球(1)、中部浮球(2)、下部浮球(3)均为红色浮球。3.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁生态环境监测系统，其特征在于，所述的海洋要...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩孝辉，吴时国，刘刚，刘艳锐，薛玉龙，王雪木，
申请(专利权)人：海南省海洋地质调查研究院，
类型：发明
国别省市：