[發明專利]一種表層水體溫鹽度原位傳感測量裝置

無效

• 申請號: 201210411615.4
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102889946A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 周斌;劉王兵;凌在盈;潘玉良;竇文潔
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02;G01N33/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于海洋水體探測技術領域，具體涉及一種表層水體水溫、鹽度測量設備，尤其是一種表層水體溫鹽度原位傳感測量裝置。

背景技術

海洋表面面積占地球表面面積的百分之七十，海洋表面溫度和鹽度是研究海洋環流、大氣環流、海洋溫度鋒、海洋天氣與氣候等海洋學和氣象學課題的兩個十分重要的物理因子，在漁業生產活動和氣象服務中溫鹽度的時空分布還與近海養殖、海洋環境污染、雷暴異常和熱帶氣旋的時空分布等密切相關。大量長時間序列的原位測量數據，將為海表面的溫鹽度對大氣及海洋的影響的機理研究提供重要的數據基礎。河口與近岸水體是陸源水體與海水交匯的區域，水文要素時空變異巨大，更容易發生環境的破壞和污染。赤潮是近岸及河口地區經常發生的一種環境污染問題，盡管我國近海環境復雜多變，但海溫、鹽度、氣溫和風場是赤潮發生、發展和消亡的重要環境物理因子。實時的海表面溫鹽度的原位測量數據將在赤潮的預警以及治理工作中發揮重要的作用。隨著遙感技術的發展，大面積的海表面數據的遙測成為了大尺度變化研究的重要手段，但遙測技術反演模型的精度的提高是建立在大量的實效性的原位測量數據的基礎之上的。同時內陸水體的溫度和鹽度的研究正在興起，溫度對內陸水體中的生物活動影響巨大，溫度和鹽度的變化還能導致沉積物內源磷等物質釋放量的變化。綜上所述，溫鹽度是海洋及內陸水體重要的物理參數，原位測量數據的獲取意義重大。

現有的觀測水表面溫鹽度的方法有：走航，浮標和遙感三種方法。

走航方法，是指沿著測量船航行的路線對經過的水域進行線形采點測量，數據較為準確，但時效性差，成本較高，且航行的線路稀疏不足以代表整個研究水域的溫鹽度情況，另外還涉及人身安全的問題；第二種方法，浮標測量，是指在研究水域中定點安置載有溫鹽傳感器的浮標，測量數據通過無線傳輸送回地面。雖然可以即時傳輸數據，但是浮標的體積相對巨大，投放的密度很小，成本相對較高，受水表面變化情況影響較大，易丟失，而且是定點測量，同樣不能提供整個水域完整的信息；第三種方法，是通過遙感衛星接收的信號進行反演得出水表面的溫鹽度數據，但由于反演模型的精度還不能滿足要求，尤其是鹽度的反演更是剛剛起步，所以使其可以大面積測量的優勢得不到體現。同時，遙感反演模型同樣是根據大量的實效性的原位測量數據與傳感器接收的信號之間的關系建立起來的，所以原位測量對于遙感方法同樣很重要。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有的水表面溫鹽度測量技術的測量數據時效性差，測量數據稀少，測量精度較低，測量成本高的不足，提供一種表層水體溫鹽度原位傳感測量裝置，該裝置時效性強，測量數據多，精度相對較高，低成本，小體積且可自由浮動。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明包括微處理器、地理空間定位模塊、電池、通訊模塊、傳感器數據采集模塊、集成電路板、塑料浮體、溫度傳感器、鹽度傳感器、橡膠塞。

塑料浮體內設置有集成電路板、橡膠塞，電池為集成電路板供電，微處理器安裝于集成電路板上，地理空間定位模塊、通訊模塊設置在塑料浮體頂部，地理空間定位模塊、通訊模塊和傳感器數據采集模塊通過傳輸線與集成電路板相連接，且地理空間定位模塊、傳感器數據采集模塊、微處理器、通訊模塊、電池都集成在集成電路板上，橡膠塞設置在塑料浮體底部，兩個橡膠塞分別安裝有溫度傳感器、鹽度傳感器；

所述的塑料浮體作為水面漂浮儀器；

????所述地理空間定位模塊，可選GPS定位電路模塊、北斗定位電路模塊、伽利略定位電路模塊等用于地理空間定位的電路模塊，用于根據所述微處理器的數據采集指令接收全球定位系統信號，確定當前浮體裝置所在的地理空間位置，并輸入到微處理器；

????所述溫度傳感器和鹽度傳感器暴露在水體中，用于檢測表層水體的溫度和鹽度，保證水表面采集位置的溫鹽度參數與采樣點的空間位置參數對應；并將檢測數據傳送至數據采集模塊；

????所述傳感器數據采集模塊，用于根據微處理器的數據采集指令輸出水體溫度和鹽度信號至微處理器；

????所述通訊模塊，可選擇無線電通信電路、WIFI通信電路、GPRS通信電路、G通信電路等信息傳輸電路，用于根據微處理器的數據發送指令，將所述水體溫度和鹽度以及地理空間位置信息通過無線方式傳送給地面監測中心；

所述地面監測中心經所述通訊模塊向微處理器發出數據采集指令，啟動數據的采集和傳輸作業。

????本發明的有益效果主如下：