[实用新型]海岸带生态环境动态巡航监测与预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及海岸带生态环境动态监测领域、数据通讯领域，特别是海岸带生态环境动态巡航监测与预警系统。

背景技术

随着海洋经济的发展和养殖活动的加剧,海岸带生态环境日趋恶化，资源破坏和水域污染严重，而且赤潮、浒苔等灾害频发。传统的海岸带资源与环境背景资料的收集还处于半人工半自动的状态，科学设备与探测手段还不够成熟，进口设备与成套系统价格非常昂贵。所以目前我国海洋环境监测的主要技术手段还是现场采样实验分析法，数据的实时性、连续性差。而现有的海岸带深水探测浮标一般长年固定在某个位置，探测的数据以点带面，以偏盖全，缺乏代表性。以往的方式并不适合快速监测区域海岸环境的动态过程，无法及时反馈一定区间范围内的有害海藻繁殖过程，赤潮灾害发生时监测区间与反应时间同样重要，有时会避免一个重大海产品养殖品种的大面积绝收。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能实现非接触式感应自动充电、配置环境监测系统的海岸带深水探测浮标，以及可实现自动绝对定位和相对定位、按轨迹自主巡航、自动障碍物识别避让且基于NB-IoT窄带物联网通讯的半潜式小型动态探测船，组成海岸带生态环境动态巡航监测与预警的系统装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是： 海岸带生态环境动态巡航监测与预警系统，包括海岸带深水探测浮标和半潜式小型动态探测船。

进一步的，所述海岸带深水探测浮标包括基于NB-IoT技术的窄带物联网模块、非接触式感应充电的送电线圈、尾端一节可自动转向的泊船伸缩杆、为整个系统提供能源动力的太阳能组合、环境监测传感器组合、用于浮标定位的GPS模块。

进一步的，所述泊船伸缩杆具备伸缩功能且分为两节，其尾端一节可旋转，在所述半潜式小型动态探测船靠近所述送电线圈时，所述泊船伸缩杆启动缓慢伸长动作且尾端一节自动定位分析按一定角度旋转，将所述半潜式小型动态探测船限制在可自动充电的活动区间范围内，优选地，泊船伸缩杆可根据所述海岸带深水探测浮标的大小多布置几个。

进一步的，所述半潜式小型动态探测船是一个半潜式、低功耗、小型的探测器，包括基于NB-IoT技术的窄带物联网模块、非接触式感应充电的受电线圈、驱动探测船的动力系统、姿态控制与定位组合、用于水体参数探测的水体传感器组合、配置有障碍物识别避让系统且带有红外功能的摄像头、用于探测船所在位置警示的周期性闪烁的警示灯，以及用于电量补充的小型太阳能板组合。

进一步的，所述姿态控制与定位组合包括倾角传感器、航向陀螺仪、加速度传感器、窄带物联网模块，所述姿态控制与定位组合实现所述半潜式小型动态探测船的定位、坐标变换与修正、位置与速度推算以及姿态控制功能。

进一步的，所述海岸带深水探测浮标和所述半潜式小型动态探测船配有非接触式感应充电电路装置，所述送电线圈布置在海岸带深水探测浮标四周的吃水线上方位置，所述受电线圈布置在半潜式小型动态探测船的船身两侧，所述非接触式感应充电电路装置有电量检测电路，且当所述半潜式小型动态探测船电量充满时按已设定策略离开所述海岸带深水探测浮标，启动探测任务。

进一步的，所述海岸带深水探测浮标和所述半潜式小型动态探测船通过所述GPS模块和所述窄带物联网模块进行动态的绝对定位和相对定位，使得所述半潜式小型动态探测船能够以所述海岸带深水探测浮标为中心，且按照已经程序设定好的巡航轨迹进行自主导航巡回检测。

进一步的，所述海岸带深水探测浮标上布置的所述环境监测传感器组合和所述半潜式小型动态探测船上布置的所述水体传感器组合的监测数据是通过基于NB-IoT技术的所述窄带物联网模块发射到云平台上。

进一步的，所述半潜式小型动态探测船上布置的所述摄像头是一个多功能组合装置，包括摄像头、红外感应器、前方障碍物识别避让程序系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过海岸带深水探测浮标定点监测，结合半潜式小型动态探测船的自主巡航监测，实现在一定区域范围内的水上水下全方位的生态环境动态监测。半潜式小型动态探测船通过非接触式感应自动充电和太阳能补充供电的方式，结合窄带物联网通讯的低功耗设计，完善能源供电的可靠性。通过自动障碍物识别避让系统以及位置、速度、姿态的推算与修正，保证了半潜式小型动态探测船的可靠航行与准确探测。本实用新型通过动态的探测过程，可提前掌握并反馈一定范围内的有害海藻繁殖事件，帮助海洋科研与管理者获得更多的海洋环境信息，减少因有害海藻给海洋经济带来的巨大损失。