[發明專利]一種潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202011332483.7
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112525166A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李莉;任一晗;張璐;夏樂章
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01N33/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：包括數據采集裝置與潮灘防陷裝置；

所述數據采集裝置，包括數據采集盒與GPS定位球，用于實時同步獲取潮灘、水體、水面數據剖面：

所述數據采集盒包括外部防水結構與內部數據采集系統，所述內部數據采集系統包括供電模塊、傳感器模塊、單片機、數據存儲模塊；所述供電模塊為傳感器模塊、單片機與數據存儲模塊提供電源；所述傳感器模塊用于獲取相應物理海洋參數信號；所述單片機定時地接收并處理傳感器模塊獲取的信號，并記錄在數據存儲模塊中；所述數據存儲模塊可以被單片機驅動，用于在TF卡中以文本形式記錄傳感器數字信號，數據存儲模塊中存儲的數據可實時讀取；數據采集盒預置開放接口，可接入多參數傳感器。

GPS定位球包括塑料外殼、防水墊片、電池倉和定位終端；塑料外殼與防水墊片用于隔絕海水，所述定位終端，借助電池倉中的干電池供電，用于定時地向遠程計算機發送當前數據和地理位置信息。

所述潮灘防陷裝置包括：用于潮灘安裝穩定的防陷圈、腳管、腳墊、以及用于安裝數據采集盒和GPS定位球的中軸；其中GPS定位球設置在中軸的頂部。

2.根據權利要求1所述的潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：所述數據采集盒的傳感器模塊包括但不限于溫度傳感器、電導率傳感器、壓力傳感器、光學傳感器；

所述傳感器用于獲取海水、潮灘剖面以及海面的數字信號，設備預留開放接口，可接入其他多參數傳感器；所述電導率傳感器用于獲取海水電導率數字信號，電導率值用于計算鹽度數據；所述壓力傳感器用于獲取海水壓力數字信號，壓力值用于計算水深數據，高頻水深數據用于計算波浪參數；所述光學傳感器用于采集海水濁度數據，經率定計算水體懸沙濃度值，光學傳感器同時采集潮灘沖刷深度數據。

3.根據權利要求1所述的潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：所述數據采集盒分布式排列在中軸位于防陷圈之上的上部區段和位于防陷圈之下的下部區段，其中上部區段的數據采集盒部分浸入水體，部分監測空氣中的數據，下部區段的數據采集盒浸入潮灘內部，所述數據采集盒獲取沉積物-水-氣剖面特定深度范圍內的多參數數據。

4.根據權利要求3所述的潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：所述分布于上部區段中的數據采集盒，包括可選高度的固定高度采集盒與浮動高度采集盒；可選高度的固定高度采集盒依據監測所需分布式固定于中軸的設定高度上用于采集水體及空氣的數據；浮動高度采集盒位于固定高度采集盒的上方，其浮于水面上，與中軸可滑動連接，可沿中軸隨水位上下浮動；

所述分布于潮灘中的數據采集盒，全部為可選高度的固定高度采集盒，固定于中軸上面。

5.根據權利要求1所述的潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：所述中軸和腳管均為可伸縮多節設計，節間連接處均設有長度鎖緊結構；通過長度鎖緊結構可調節中軸和腳管的長度；

所述中軸每節標注刻度；

所述腳管有多個，腳管頂部與角度鎖緊結構可拆卸相連，通過角度鎖緊結構可調節各腳管之間、以及腳管與中軸之間的角度，以適應不同的潮差范圍、監測需求以及潮灘附近動力結構；所述角度鎖緊結構設置在防陷圈的內圈；所述防陷圈與中軸可拆卸連接。

6.根據權利要求1所述的潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：所述角度鎖緊結構外部為長方體，長方體上部與防陷圈內環相接，長方體下部設有圓形孔，角度鎖緊結構內部設有為不銹鋼圓球，直徑大于圓形孔直徑，不銹鋼圓球下部與腳管可拆卸連接；長方體上設有鎖緊螺絲，鎖緊螺絲松弛時，圓球可自由轉動，腳管角度隨之變化；鎖緊螺絲鎖緊時，腳管角度被鎖死。

7.根據權利要求1所述的潮灘健康多參數剖面實時同步監測裝置，其特征在于：所述防陷圈可根據需求調整大小、面積以及其在中軸的位置；防陷圈與中軸、防陷圈與腳管、中軸與數據采集盒、中軸與GPS定位球均可分離。