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一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置

閱讀：894發(fā)布：2020-05-08

專利匯可以提供一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且本 發(fā)明 公開了一種用于觀察海底海洋 生物 多樣性 的觀測裝置，包括有密封抗壓的殼體，在殼體外側的六個方位均設置有通孔，通孔內(nèi)側密封設置有噴頭和攝像頭，殼體的內(nèi)側由外往里依次設有第一空腔、第二空腔和第三空腔，第一空腔的內(nèi)部設有與噴頭連通的電磁 閥 和氣囊，第二空腔上設有與 電磁閥 連通的 水 泵 、高壓氣體儲備腔和氣泵，第三空腔內(nèi)側設置有防水控制箱、用于驅(qū)動 齒條 移動的驅(qū)動機構以及由里往外貫穿至殼體外側的伸縮桿。本發(fā)明將裝置內(nèi)的高壓氣體充入至彈出的氣囊中，實現(xiàn)上浮至水面，氣囊采用柔性 太陽能 板材質(zhì)，可以吸收太陽能實現(xiàn)太陽能充電。，下面是一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置，其特征在于：包括有密封抗壓的殼體(14)，在殼體(14)外側的前、后、左、右、上、下六個方位均設置有通孔(4)，所述通孔(4)的孔口處設置有防水密封圈，通孔內(nèi)側密封設置有噴頭(2)和攝像頭(3)，所述殼體(14)的內(nèi)側由外往里依次設有第一空腔(18)、第二空腔(21)和第三空腔(22)，所述第一空腔(18)的內(nèi)部設有與噴頭(2)連通的電磁閥(17)，所述第一空腔(18)的內(nèi)側設有第二空腔(21)，所述第二空腔(21)上設有與電磁閥(17)連通的水泵(16)；所述第一空腔(18)內(nèi)部設有氣囊放置筒(5)，所述氣囊放置筒(5)內(nèi)設有能夠使觀測裝置在海洋里上浮的氣囊(1)，所述第二空腔(21)內(nèi)設有高壓氣體儲備腔(13)和用于將高壓氣體儲備腔(13)里的氣體輸送至氣囊的氣泵(15)；所述第二空腔(21)的內(nèi)側設有第三空腔(22)，所述第三空腔(22)內(nèi)側設置有防水控制箱(12)、用于驅(qū)動齒條(20)移動的驅(qū)動機構以及由里往外貫穿至殼體(14)外側的伸縮桿(11)；所述伸縮桿(11)沿第三空腔(22)徑向向內(nèi)安裝有齒條(20)，伸縮桿(11)遠離防水控制箱(12)的一端能夠伸出殼體(14)外側，殼體(14)設置有與伸縮桿(11)密封配合的桿孔及防水密封圈，伸縮桿(11)伸出殼體(14)外側的桿體上設置有PH值采集傳感器(9)、溫度采集傳感器(7)、鹽度采集傳感器(8)和濁度采集傳感器(10)之一或其組合；所述防水控制箱(12)內(nèi)設置有傳控系統(tǒng)，所述的傳控系統(tǒng)進一步包括有中央處理器、PCI總線接口、數(shù)據(jù)采集轉換模塊、電源電路、電量檢測模塊、固態(tài)硬盤、蓄電池、定位模塊、線性功率放大模塊、低壓控制電路、微型化帶通濾波器和2.4HZ單芯片無線收發(fā)器，所述中央處理器與PCI總線接口電連接，所述PCI總線接口通過導線與所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊電連接，所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊與攝像頭(3)、溫度采集傳感器(7)、鹽度采集傳感器(8)、PH值采集傳感器(9)和濁度采集傳感器(10)電性連接；所述驅(qū)動機構包括安裝在所述第三空腔(22)內(nèi)部的由蓄電池帶動的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機安裝有轉軸，所述轉軸遠離所述驅(qū)動電機的一端安裝有圓形齒輪(19)，所述圓形齒輪(19)與所述齒條(20)相互配合。
2.如權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：所述的攝像頭為具備高清、寬廣角、動態(tài)拍攝、即時抓拍及紅外拍攝功能的攝像頭。
3.如權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：所述伸縮桿(11)遠離防水控制箱(12)的一端安裝有密封蓋(6)，所述殼體(14)內(nèi)凹有與所述密封蓋(6)相互配合的槽口。
4.根據(jù)權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：所述水泵(16)設有三組，且每組水泵(16)與兩組電磁閥(17)通過管道連通，一組水泵(16)的輸出端與一組電磁閥(17)連通，該水泵(16)的輸入端與另一組電磁閥(17)連通，且一組水泵(16)與兩組電磁閥(17)沿其直徑對應端部連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊通過導線連接有超聲波傳感器，所述中央處理器與定位模塊、線性功率放大模塊、低壓控制電路和晶體震動器電連接，所述線性功率放大模塊通過導線與微型化帶通濾波器電連接，所述微型化帶通濾波器通過導線與2.4HZ單芯片無線收發(fā)器電連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：所述低壓控制電路通過導線與氣泵(15)、電磁閥(17)、水泵(16)和驅(qū)動電機電連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：所述中央處理器通過導線與固態(tài)硬盤電連接，所述中央處理器與電量檢測模塊電連接，所述蓄電池與電源電路和電量檢測模塊電連接，電源電路通過導線與中央處理器、PCI總線接口、數(shù)據(jù)采集轉換模塊、攝像頭(3)、溫度采集傳感器(7)、鹽度采集傳感器(8)、PH值采集傳感器(9)、濁度采集傳感器(10)、超聲波傳感器和2.4HZ單芯片無線收發(fā)器電連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的觀測裝置，其特征在于：還包括有設置在殼體(14)的外側并用于給蓄電池充電的柔性太陽能板以及太陽能充電電路，所述的太陽能充電電路集成于傳控系統(tǒng)中，太陽能充電電路與蓄電池電性連接，所述中央處理器通過導線與晶體振動器電連接。

說明書全文

一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置

技術領域

[0001] 本發(fā)明涉及一種海洋觀測裝置，特別是涉及一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置。

背景技術

[0002] 廣義的遺傳多樣性是指地球上生物所攜帶的各種遺傳信息的總和，這些遺傳信息儲存在生物個體的基因之中，因此，遺傳多樣性也就是生物的遺傳基因的多樣性，任何一個物種或一個生物個體都保存著大量的遺傳基因，因此，可被看作是一個基因庫，一個物種所包含的基因越豐富，它對環(huán)境的適應能力越強，基因的多樣性是生命進化和物種分化的基礎。
[0003] 現(xiàn)有技術中用于海洋觀測的裝置在使用的時候往往需要通過陀螺儀進行姿態(tài)感知調(diào)整姿態(tài)導致其在工作的時候需要不斷的調(diào)節(jié)姿態(tài)，能耗較高；其次裝置觀察的方向都較為單一，無法做到全方位觀察；再次裝置充電方式比較單一，往往需要將裝置回收后重新充電后才能繼續(xù)使用,不僅耗時，而且不能長時間進行持續(xù)觀察。

發(fā)明內(nèi)容

[0004] 本發(fā)明的主要目的是為了克服上面所述的技術問題，提供一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置，
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術方案達到：
[0006] 一種用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置，包括有密封抗壓的殼體，在殼體外側的前、后、左、右、上、下六個方位均設置有通孔，所述通孔的孔口處設置有防水密封圈，通孔內(nèi)側密封設置有噴頭和攝像頭，所述殼體的內(nèi)側由外往里依次設有第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔的內(nèi)部設有與噴頭連通的電磁閥，所述第一空腔的內(nèi)側設有第二空腔，所述第二空腔上設有與電磁閥連通的水泵；所述第一空腔內(nèi)部設有氣囊放置筒，所述氣囊放置筒內(nèi)設有能夠使觀測裝置在海洋里上浮的氣囊，所述第二空腔內(nèi)設有高壓氣體儲備腔和用于將高壓氣體儲備腔里的氣體輸送至氣囊的氣泵；所述第二空腔的內(nèi)側設有第三空腔，所述第三空腔內(nèi)側設置有防水控制箱、用于驅(qū)動齒條移動的驅(qū)動機構以及由里往外貫穿至殼體外側的伸縮桿；所述伸縮桿沿第三空腔徑向向內(nèi)安裝有齒條，伸縮桿遠離防水控制箱的一端能夠伸出殼體外側，殼體設置有與伸縮桿密封配合的桿孔及防水密封圈，伸縮桿伸出殼體外側的桿體上設置有PH值采集傳感器、溫度采集傳感器、鹽度采集傳感器和濁度采集傳感器之一或其組合；所述防水控制箱內(nèi)設置有傳控系統(tǒng)，所述的傳控系統(tǒng)進一步包括有中央處理器、PCI總線接口、數(shù)據(jù)采集轉換模塊、電源電路、電量檢測模塊、固態(tài)硬盤、蓄電池、定位模塊、線性功率放大模塊、低壓控制電路、微型化帶通濾波器和2.4HZ單芯片無線收發(fā)器，所述中央處理器與PCI總線接口電連接，所述PCI總線接口通過導線與所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊電連接，所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊與攝像頭、溫度采集傳感器、鹽度采集傳感器、PH值采集傳感器和濁度采集傳感器電性連接；所述驅(qū)動機構包括安裝在所述第三空腔內(nèi)部的由蓄電池帶動的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機安裝有轉軸，所述轉軸遠離所述驅(qū)動電機的一端安裝有圓形齒輪，所述圓形齒輪與所述齒條相互配合。
[0007] 作為一種優(yōu)選方案，所述的攝像頭為具備高清、寬廣角、動態(tài)拍攝、即時抓拍及紅外拍攝功能的攝像頭。
[0008] 作為一種優(yōu)選方案，所述伸縮桿遠離防水控制箱的一端安裝有密封蓋，所述殼體內(nèi)凹有與所述密封蓋相互配合的槽口
[0009] 作為一種優(yōu)選方案，所述水泵設有三組，且每組水泵與兩組電磁閥通過管道連通，一組水泵的輸出端與一組電磁閥連通，該水泵的輸入端與另一組電磁閥連通，且一組水泵與兩組電磁閥沿其直徑對應端部連通。
[0010] 作為一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊通過導線連接有超聲波傳感器，所述中央處理器與定位模塊、線性功率放大模塊、低壓控制電路和晶體震動器電連接，所述線性功率放大模塊通過導線與微型化帶通濾波器電連接，所述微型化帶通濾波器通過導線與2.4HZ單芯片無線收發(fā)器電連接。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，所述低壓控制電路通過導線與氣泵、電磁閥、水泵和驅(qū)動電機電連接。
[0012] 作為一種優(yōu)選方案，所述中央處理器通過導線與固態(tài)硬盤電連接，所述中央處理器與電量檢測模塊電連接，所述蓄電池與電源電路和電量檢測模塊電連接，電源電路通過導線與中央處理器、PCI總線接口、數(shù)據(jù)采集轉換模塊、攝像頭、溫度采集傳感器、鹽度采集傳感器、PH值采集傳感器、濁度采集傳感器、超聲波傳感器和2.4HZ單芯片無線收發(fā)器電連接。
[0013] 作為一種優(yōu)選方案，還包括有設置在殼體的外側并用于給蓄電池充電的柔性太陽能板以及太陽能充電電路，所述的太陽能充電電路集成于傳控系統(tǒng)中，太陽能充電電路與蓄電池電性連接，所述中央處理器通過導線與晶體振動器電連接。
[0014] 本發(fā)明的有益技術效果：
[0015] 本發(fā)明提供的用于觀察海底海洋生物多樣性的觀測裝置，通過在六方位設置微型水泵噴管實現(xiàn)上下左右前后的移動，數(shù)據(jù)采集傳感器使用可收納的柱體采集棒上附著各種采集傳感器，在殼體的六個方面都設置了攝像頭，實現(xiàn)360°全景拍攝觀察；通過無線遙控傳輸數(shù)據(jù)，采用2.4HZ單芯片無線收發(fā)器實現(xiàn)5km內(nèi)的遙控感應；充電模式既可以采用傳統(tǒng)的充電方式，也可以通過電量檢測模塊檢測在低電能情況下，啟動裝置內(nèi)的氣泵，將裝置內(nèi)的高壓氣體充入至彈出的氣囊中，實現(xiàn)上浮至水面，殼體的外側設置有用于給蓄電池充電的柔性太陽能板，通過太陽能充電電路集成于傳控系統(tǒng)中，太陽能充電電路與蓄電池電性連接，從而實現(xiàn)當裝置浮出水面時，能夠進行太陽能充電。本發(fā)明采用球體結構設計無需陀螺儀進行姿態(tài)感知調(diào)整姿態(tài)，且球體結構在水里被動物撞擊后以滾動的方式實現(xiàn)最有利的緩沖減少損壞。附圖說明
[0016] 圖1為本發(fā)明觀測裝置的氣囊打開狀態(tài)及伸縮桿伸出殼體的結構示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明的觀測裝置的內(nèi)部結構示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明觀測裝置的傳控系統(tǒng)的系統(tǒng)結構示意圖。
[0019] 圖中：1-氣囊，2-噴頭，3-攝像頭，4-通孔，5-氣囊放置筒，6-密封蓋，7-溫度采集傳感器，8-鹽度采集傳感器，9-PH值采集傳感器，10-濁度采集傳感器，11-伸縮桿，12-防水控制箱，13-高壓氣體儲備腔，14-殼體，15-氣泵，16-水泵，17-電磁閥，18-第一空腔，19-圓形齒輪，20-齒條，21-第二空腔，22-第三空腔。

具體實施方式

[0020] 為使本領域技術人員更加清楚和明確本發(fā)明的技術方案，下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0021] 請一并參閱圖1至圖3，如圖所示，一種用于觀察海底海洋生物的多樣性裝置，包括密封抗壓的殼體14，使殼體14能夠承受海里的水壓，在殼體14外側的前、后、左、右、上、下六個方位均設有通孔4，通孔4的孔口處設置有防水密封圈，使殼體14具備較高的防水級別，通孔4內(nèi)側密封設置有噴頭2和攝像頭3，殼體14的內(nèi)側由外往里依次設有第一空腔18、第二空腔21和第三空腔22，第一空腔18的內(nèi)部設有與噴頭2連通的電磁閥17，第一空腔18的內(nèi)側設有第二空腔21，第二空腔21上設有與電磁閥17連通的水泵16，第一空腔18內(nèi)部設有氣囊放置筒5，氣囊放置筒5內(nèi)設有能夠使觀測裝置在海洋里上浮的氣囊1，第二空腔21內(nèi)設有高壓氣體儲備腔13和用于將高壓氣體儲備腔13里的氣體輸送至氣囊的氣泵15；第二空腔21的內(nèi)側設有第三空腔22，第三空腔22內(nèi)側設有防水控制箱12、用于驅(qū)動齒條20移動的驅(qū)動機構以及由里往外貫穿至殼體14外側的伸縮桿11，伸縮桿11沿第三空腔22徑向向內(nèi)安裝有齒條20，伸縮桿11遠離防水控制箱12的一端能夠伸出殼體14外側，殼體14設置有與伸縮桿11密封配合的桿孔及防水密封圈，伸縮桿11伸出殼體14外側的桿體上設置有PH值采集傳感器9、溫度采集傳感器7、鹽度采集傳感器8和濁度采集傳感器10之一或其組合；防水控制箱12內(nèi)設置有傳控系統(tǒng)，所述的傳控系統(tǒng)進一步包括有中央處理器、PCI總線接口、數(shù)據(jù)采集轉換模塊、電源電路、電量檢測模塊、固態(tài)硬盤、蓄電池、定位模塊、線性功率放大模塊、低壓控制電路、微型化帶通濾波器和2.4HZ單芯片無線收發(fā)器，所述中央處理器與PCI總線接口電連接，所述PCI總線接口通過導線與所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊電連接，所述數(shù)據(jù)采集轉換模塊與攝像頭3、溫度采集傳感器7、鹽度采集傳感器8、PH值采集傳感器9和濁度采集傳感器10電性連接；驅(qū)動機構包括安裝在所述第三空腔22內(nèi)部的由蓄電池帶動的驅(qū)動電機，驅(qū)動電機安裝有轉軸，所述轉軸遠離所述驅(qū)動電機的一端安裝有圓形齒輪19，圓形齒輪19與齒條20相互配合。
[0022] 通過在殼體14的六個方位設置的水泵16噴管實現(xiàn)觀測裝置上下左右前后的移動，數(shù)據(jù)采集傳感器使用可收納的柱體采集棒上附著各種采集傳感器，攝像頭為具備高清、寬廣角、動態(tài)拍攝、即時抓拍及紅外拍攝功能的攝像頭，攝像頭設置在六方位的噴管附近，實現(xiàn)360°全景拍攝，啟動裝置內(nèi)的氣泵15，將觀測裝置內(nèi)的高壓氣體充入至彈出的氣囊1中，實現(xiàn)上浮至水面，殼體14可以吸收太陽能實現(xiàn)太陽能充電。
[0023] 通過啟動驅(qū)動電機帶動轉軸轉動，通過轉軸帶動圓形齒輪19轉動，從而帶動齒條20推動伸縮桿11運動，實現(xiàn)將伸縮桿11伸出殼體14外側對外部進海洋的多樣性進行檢測。
伸縮桿11的外側設有PH值采集傳感器9、溫度采集傳感器7、鹽度采集傳感器8和濁度采集傳感器10，伸縮桿11遠離防水控制箱12的一端安裝有密封蓋6，殼體14內(nèi)凹有與密封蓋6相互配合的槽口。通過PH值采集傳感器9、溫度采集傳感器7、鹽度采集傳感器8和濁度采集傳感器10實現(xiàn)檢測。
[0024] 在本實施例中，水泵16設有三組，且每組水泵16與兩組電磁閥17通過管道連通，一組水泵16的輸出端與一組電磁閥17連通，該水泵16的輸入端與另一組電磁閥17連通，且一組水泵16與兩組電磁閥17沿其直徑對應端部連通。通過水泵16與電磁閥17實現(xiàn)六個方位的運行，通過電磁閥17與水泵之間的組合根于受力平行四邊形法則實現(xiàn)各種角度方位的運行。
[0025] 數(shù)據(jù)采集轉換模塊通過導線連接有超聲波傳感器，中央處理器與定位模塊、線性功率放大模塊、低壓控制電路和晶體震動器電連接，線性功率放大模塊通過導線與微型化帶通濾波器電連接，微型化帶通濾波器通過導線與2.4HZ單芯片無線收發(fā)器電連接，低壓控制電路通過導線與氣泵15、電磁閥17、水泵16和驅(qū)動電機電連接，中央處理器通過導線與固態(tài)硬盤電連接，中央處理器與電量檢測模塊電連接，蓄電池與電源電路和電量檢測模塊電連接，電源電路通過導線與中央處理器、PCI總線接口、數(shù)據(jù)采集轉換模塊、攝像頭3、溫度采集傳感器7、鹽度采集傳感器8、PH值采集傳感器9、濁度采集傳感器10、超聲波傳感器和2.4HZ單芯片無線收發(fā)器電連接，還包括有設置在殼體14的外側并用于給蓄電池充電的柔性太陽能板以及太陽能充電電路，所述的太陽能充電電路集成于傳控系統(tǒng)中，太陽能充電電路與蓄電池電性連接，所述中央處理器通過導線與晶體振動器電連接。
[0026] 通過中央處理器接收和發(fā)送數(shù)據(jù)以及發(fā)送指令，通過數(shù)據(jù)采集轉換模塊接收攝像頭3、溫度采集傳感器7、鹽度采集傳感器8、PH值采集傳感器9、濁度采集傳感器10、超聲波傳感器檢測的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集轉換模塊，通過數(shù)據(jù)采集轉換模塊傳輸至PCI總線接口馬桶蓋PCI總線接口將采集的數(shù)據(jù)傳輸至中央處理器內(nèi)，通過電量檢測模塊檢測電量通過蓄電池提供電能，通過線性功率放大模塊放大信號，通過微型化帶通濾波器進行濾波，通過2.4HZ單芯片無線收發(fā)器獲取數(shù)據(jù)，通過低壓控制電路控制被控負載。
[0027] 以上所述，僅為本發(fā)明進一步的實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其構思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
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