[發明專利]一種海草床監測系統及方法

在審

• 申請號: 201911073742.6
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110608727A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 劉虎;蘭傳春;范平;丁雪梅;馬秀芬
• 申請（專利權）人: 青島羅博飛海洋技術有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01N33/18;G01C7/00;G01C11/00
• 代理公司: 37104 青島高曉專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 付麗麗

本發明公開了一種海草床監測系統及方法，其衛星遙感用于獲取待監測海草床所在水域的衛星遙感數據；在海草床所在水域固定安裝若干水上固定平臺；水上攝像機單元用于獲取海草床所在水域水上部分的圖像數據；水下攝像機單元用于獲取海草床所在水域水下部分的圖像數據；水下機器人攜帶各種水下環境數據監測設備在海草床下水域巡檢；水質傳感器單元用于獲取海草床下水域的水質數據；數據處理中心獲取海草床所在水域的衛星遙感數據、水上圖像數據、水下圖像數據、水質數據、海底地貌數據，通過對上述數據進行分析處理，對海草床現狀進行分析；客戶端與數據處理中心連接，獲取監測數據和分析結果。能夠實現對海草床實時監測，為海草床的研究提供詳實的材料。

技術領域：

本發明屬于海草床監測技術領域，具體涉及一種海草床監測系統及方法。

背景技術：

海草床是全球典型的海洋生態系統之一，是全球生物多樣性的熱點區域，過濾、吸附了近海排放的大量污染物，捕獲并存儲大量二氧化碳，與海洋環境和全球氣候變化密切相關。目前，由于自然干擾和人類活動等原因導致全球海草床呈退化趨勢。通過監測海草床，了解海草床退化原因，探討海草資源本身的現狀與發展趨勢，是實現對其保護的關鍵，也是評估近海生態環境質量的有效途徑。目前，國內在對海草床監測的過程中，需要潛水員手持攝像機、照相機或者水質檢測器進入水下獲取相關數據，最后整理、計算，獲取監測數據過程困難，人為因素影響較大。因此，有必要設計一種自動化系統化的海草床監測系統。

發明內容：

本發明目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種自動化系統化的海草床監測系統及方法。

為了實現上述目的，本發明涉及的海草床監測系統包括供電系統、衛星遙感、水上固定平臺、水上攝像機單元、水下攝像機單元、水質傳感器單元、水下機器人、數據處理中心、水下環境數據檢測設備和客戶端；衛星遙感用于獲取待監測海草床所在水域的衛星遙感數據，獲取海洋環境信息；在海草床所在水域固定安裝若干水上固定平臺，用于水上攝像機的固定或停靠，為供電系統提供支撐；水上攝像機單元用于獲取海草床所在水域水上部分的圖像數據；水下攝像機單元用于獲取海草床所在水域水下部分的圖像數據；水下機器人攜帶各種水下環境數據監測設備在海草床下水域巡檢，獲取水下環境的水質、地貌、生物數據；水質傳感器單元用于獲取海草床下水域的水質數據，水質傳感器單元固定在海底固定支撐裝置上，或搭載在水下機器人；供電系統分別與水上攝像機單元、水下攝像機單元以及水下機器人連接，實現相關設備的電能補給；數據處理中心分別與衛星遙感、水上攝像機單元、水下攝像機單元和水下機器人連接，獲取海草床所在水域的衛星遙感數據、水上圖像數據、水下圖像數據、水質數據、海底地貌數據，通過對上述數據進行分析處理，對海草床現狀進行分析；客戶端與數據處理中心連接，獲取監測數據和分析結果。

進一步地，本發明涉及的供電系統包括發電系統和電能存儲系統，發電系統包括現有的風力發電裝置和/或太陽能發電裝置，其固定安裝在水上固定平臺上；電能存儲系統與發電系統連接，用于將發電系統產生的多余電量存儲。

進一步地，本發明涉及的水下環境數據監測設備，包括但不限于聲吶、多普勒計程儀(DVL)和超短基線定位(USBL)，所述聲吶用于獲取水下的地形和地貌數據，所述多普勒計程儀用于獲取海流監測數據，所述超短基線定位用于獲取水下機器人的準確定位，其中，水下機器人具體為AUV水下機器人。

進一步地，本發明涉及的水上攝像機單元包括無人機、光譜儀、面振相機、云臺攝像機和旋轉式探照燈，光譜儀和面振相機固定搭載在無人機上，光譜儀和面振相機連接；云臺攝像機固定在水上固定平臺上，用于實時獲取海草床水上部分視頻數據；靠近云臺攝像機的旋轉式探照燈固定在水上固定平臺，協助云臺攝像機在光線較差的情況下進行工作。