一种用于海洋的测量设备及系统的制作方法

1.本公开涉及海洋检测领域，尤其涉及一种用于海洋的测量设备及系统。


背景技术：

2.目前，海洋剖面测量仪器主要有两类，一类为固定式测量仪，例如，温盐测量仪、温盐深测量仪等，这种测量仪需固定安装在海底浮标绳缆、锁链或船只的绳缆上通过人工操作进行测量。
3.另一类为抛弃式测量仪，例如抛弃式温度剖面测量仪或抛弃式温盐深测量仪，则是使用一根极细的信号传输线将数据输出至船甲板或漂浮物上，也需要人工进行设备的投放和抛弃以及数据回收。
4.上述测量仪设备在对不同的海洋剖面参数进行测量时，需要人工重新安装测量仪，使测量仪到达不同的海剖面，导致浪费人力物力，增加了使用成本。


技术实现要素：

5.本公开提供了一种用于海洋的测量设备及系统，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
6.根据本公开的第一方面，提供了一种用于海洋的测量设备，所述设备包括主体和测量机构；所述主体包括漂浮件，所述漂浮件用于使主体漂浮在海平面上，所述主体连接有固定件，所述固定件用于使主体固定在海平面的指定区域内；所述测量机构连接在所述主体上，所述测量机构包括升降件和测量件；所述升降件与测量件连接，所述升降件用于相对所述主体进行升降运动，以带动与升降件连接的测量件相对所述主体进行升降运动，以使测量件位于不同深度的海剖面，所述测量件用于测量所述测量件所在海剖面的海洋参数。
7.在一可实施方式中，所述主体上设置有控制器，所述控制器用于控制所述升降件相对所述主体的升降运动。
8.在一可实施方式中，所述升降件包括有绕线盘、转动件和驱动件；所述绕线盘用于供绕线一端连接，所述绕线的另一端与测量件连接；所述转动件用于连接所述绕线盘和所述驱动件；所述驱动件用于驱动所述转动件转动，以带动与转动件连接的绕线盘进行转动，以使绕线盘进行收线或放线。
9.在一可实施方式中，所述控制器控制所述升降件将所述测量件上升到海平面，所述控制器与所述测量件通信连接，以使所述控制器接收来自所述测量件的测量数据；所述控制器内设置有存储器，所述存储器用于储存所述控制器接收到的测量数据。
10.在一可实施方式中，所述主体上设置有支架，所述支架高于所述海平面的位置，所述支架用于供所述升降件连接，所述升降件带动所述测量件上升至最高点的情况下，所述测量件高于所述海平面。
11.在一可实施方式中，所述控制器通信连接有天线，所述主体上设置有立杆，所述立杆垂直设置在所述主体上，所述天线连接在所述立杆远离海平面的一端，所述天线用于与
指定设备实现通信连接。
12.在一可实施方式中，所述主体上设置有供电件，所述供电件与所述控制器电连接，所述供电件与所述测量件电连接；所述供电件给所述控制器和所述测量件供电；所述供电件连接有太阳能板，所述太阳能板用于给所述供电件充电。
13.在一可实施方式中，所述固定件为固定缆绳和/或锚；所述固定缆绳与所述主体连接，用于将主体连接在固定物上，以将所述主体固定在海平面的指定区域内；所述锚通过锚绳与所述主体连接，所述锚抵接在海底，以将所述主体固定在海平面的指定区域内。
14.根据本公开的第二方面，提供了一种测量系统，所述系统包括所述的测量设备，所述测量设备至少为一个；所述测量设备通信连接有信号基站，所述测量设备用于将测量信息发送至信号基站。
15.在一可实施方式中，所述系统包括无人设备，所述无人设备用于供测量设备通信连接；所述测量设备为多个；当所述测量设备与所述信号基站之间的距离大于指定距离的情况下，所述测量设备与所述无人设备连接，所述测量设备用于将测量信息发送至无人设备，以使无人设备将测量信息发送至信号基站；或者，所述测量设备与周围的测量设备通信连接，所述测量设备用于获取周围的测量设备与信号基站的通信强度，以将通信强度最强的测量设备确定为中转测量设备，测量设备用于将测量信息发送至中转测量设备，以使中转测量设备发送至信号基站。
16.本公开的一种用于海洋的测量设备及系统，通过漂浮件和固定件的共同作用使主体漂浮在海平面的指定区域内；再通过主体上连接的测量机构，测量机构包括有升降件和测量件，通过升降件调节测量件在海洋中的深度，使测量件位于不同的海剖面，以对不同海剖面的海洋参数进行测量，无需工作人员手动控制测量设备进行不同深度的放置。
17.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
18.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：
19.在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
20.图1示出了本公开实施例用于海洋的测量设备的结构示意图；
21.图2示出了本公开实施例用于海洋的测量设备的正视示意图；
22.图3示出了本公开实施例用于海洋的测量设备的主体示意图；
23.图4示出了本公开实施例测量系统示意图。
24.附图说明，如下所示：
25.1、测量设备；11、主体；111、漂浮件；112、固定件；113、支架；114、立杆；12、测量机构；121、升降件；122、测量件；13、控制器；1211、绕线盘；1212、转动件；1213、驱动件；1214、绕线；131、天线；14、供电件；141、太阳能板；15、固定缆绳；16、锚；161、锚绳；2、信号基站；3、无人设备；4、中转测量设备。
具体实施方式
26.为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
27.图1示出了本公开实施例用于海洋的测量设备的结构示意图；图2示出了本公开实施例用于海洋的测量设备的正视示意图；请参考图1和图2；
28.根据本公开的第一方面，提供了一种用于海洋的测量设备，设备包括主体11和测量机构12；主体11包括漂浮件111，漂浮件111用于使主体11漂浮在海平面上，主体11连接有固定件112，固定件112用于使主体11固定在海平面的指定区域内；测量机构12连接在主体11上，测量机构12包括升降件121和测量件122；升降件121与测量件122连接，升降件121用于相对主体11进行升降运动，以带动与升降件121连接的测量件122相对主体11进行升降运动，以使测量件122位于不同深度的海剖面，测量件122用于测量测量件122所在海剖面的海洋参数。
29.本公开的一种用于海洋的测量设备及系统，通过漂浮件111和固定件112的共同作用使主体11漂浮在海平面的指定区域内；再通过主体11上连接的测量机构12，测量机构12包括有升降件121和测量件122，通过升降件121调节测量件122在海洋中的深度，使测量件122位于不同的海剖面，以对不同海剖面的海洋参数进行测量，无需工作人员手动控制测量设备1进行不同深度的放置。
30.在本公开实施例中，漂浮件111可以为浮标、浮筒和浮台等；漂浮件111用于使主体11漂浮在海平面上，具体的，漂浮件111的第一表面位于水下，漂浮件111的第二表面位于水上；主体11上还设置有固定件112，固定件112用于将漂浮在海平面的主体11，固定在海平面的指定区域；其中，主体11因为是漂浮在海洋中，所以存在一部分位于水面之上，一部分位于水面之下。测量机构12是用于对海洋的不同海剖面进行测量的机构，具体的，测量机构12包括升降件121和测量件122，升降件121与测量件122连接，升降件121用于带动测量件122相对主体11进行上升运动，或相对主体11进行下降运动，从而实现将测量件122调节至不同的海剖面；其中，升降件121可以为伸缩杆、升降绳等；测量件122，也可以为海洋参数测量仪，海洋参数测量仪用于对海洋中的参数进行测量，具体的，海洋参数包括温度、深度、盐度等基本参数，也可以包括ph、溶解氧、叶绿素、浊度等其他水质参数。测量件122用于对所在的海剖面进行测量。提供一个具体实施场景，将测量设备1放置在海洋中，测量设备1在漂浮件111的作用下漂浮在海平面上，再通过固定件112对主体11进行固定，以实现将测量设备1固定在指定区域的海平面上，以方便后续对测量设备1的回收；通过升降件121将测量件122调节到指定的海剖面，通过测量件122对测量件122所在的海剖面进行海洋参数的测量。
31.进一步，主体11上设置有控制器13，控制器13的位置不作限定，控制器13用于控制升降件121相对主体11的升降运动。通过主体11上设置的控制器13，可以实现对升降件121升降的距离进行控制，从而实现精准的控制主体11的位置，以实现对精准的对不同深度的海洋参数进行测量。
32.在一可实施方式中，升降件121包括有绕线盘1211、转动件1212和驱动件1213；绕线盘1211用于供绕线1214一端连接，绕线1214的另一端与测量件122连接；转动件1212用于
连接绕线盘1211和驱动件1213；驱动件1213用于驱动转动件1212转动，以带动与转动件1212连接的绕线盘1211进行转动，以使绕线盘1211进行收线或放线。
33.图3示出了本公开实施例用于海洋的测量设备的主体示意图；请参考图1、图2及图3；
34.在本公开实施例中，升降件121是用于调节测量件122位于相对海剖面的深度，升降件121包括绕线盘1211、转动件1212和驱动件1213。其中，绕线盘1211用于供绕线1214进行连接，绕线1214缠绕在绕线盘1211上，通过绕线盘1211的转动实现对绕线1214的收线或放线，从而控制与绕线1214连接的测量件122在海洋中的深度；绕线盘1211的中央连接有转动件1212，转动件1212可以为转轴系统装置；转动件1212还连接有驱动件1213；驱动件1213用于驱动该转动件1212，以使转动件1212与绕线盘1211同步转动，从而实现绕线盘1211进行收线或放线动作，其中，驱动件1213可以为电机。其中，驱动件1213可以与控制器13通信连接，当控制器13发出收线指令时，驱动件1213驱动转动轴朝向第一方向转动，以使绕线盘1211进行收线动作，第一方向指的是绕线1214在绕线盘1211上进行缠绕的方向；具体的，当绕线1214是以顺时针进行缠绕，第一方向即为顺时针方向。当控制器13发出放线指令时，驱动件1213驱动转动轴朝向第二方向转动，以使绕线盘1211进行放线动作，第二方向指的是绕线1214在绕线盘1211上进行缠绕的反方向；具体的，当绕线1214是以顺时针进行缠绕，第二方向即为逆时针方向。
35.在一可实施方式中，控制器13控制升降件121将测量件122上升到海平面，控制器13与测量件122通信连接，以使控制器13接收来自测量件122的测量数据；控制器13内设置有存储器，存储器用于储存控制器13接收到的测量数据。
36.在本公开实施例中，控制器13控制升降件121将测量件122上升到海平面时，控制器13与测量件122进行通信连接，具体的，可以为蓝牙连接；通过控制器13接收来自测量件122的测量数据，并将测量数据存储在控制器13内的存储器中，当控制器13与指定设备连接时，将存储器内的测量数据发送至指定设备，指定设备可以是另一个测量设备1，也可以是无人设备3，也可以是信号基站2。具体的，可以在测量件122的内部设置有压力传感器，压力传感器用于测量该测量件122所在的海洋深度，当压力传感器检测到测量件122位于海平面的情况下，测量件122发出蓝牙请求，以请求和控制器13进行连接。
37.其中，测量件122的测量深度可以是工作人员预先设置好的工作路径，将工作路径存储在控制器13中，通过控制器13控制测量件122根据测量路径进行对不同深度的海剖面进行测量。也可以，通过信号基站2发送测量指令，测量指令中包含测量深度，控制器13接收到测量指令后，控制测量件122在指定的测量深度进行测量。具体的，当测量件122位于海平面的情况下，控制器13记录当前绕线1214的位置，将该位置确定为测量件122深度为0，而后控制器13控制测量件的深度时，即通过控制绕线盘进行放线的长度的长短，就可以控制测量件122所在海剖面的深度。
38.在一可实施方式中，在一可实施方式中，主体11上设置有支架113，支架113高于海平面的位置，支架113用于供升降件121连接，升降件121带动测量件122上升至最高点的情况下，测量件122高于海平面。
39.在本公开实施例中，主体11上设置有支架113，支架113高于海平面，即支架113高于漂浮件111的上表面，将绕线1214安装在支架113上，再通过绕线盘1211对绕线1214进行
收放，可以使绕线1214更顺畅，且使绕线1214高出海平面；升降件121控制测量件122上升，当测量件122在升降件121的带动上，上升至最高点的情况下，测量件122高出海平面，优选的，当测量件122上升至最高点的情况下，测量件122完全脱离海洋。
40.在一可实施方式中，控制器13通信连接有天线131，主体11上设置有立杆114，立杆114垂直设置在主体11上，天线131连接在立杆114远离海平面的一端，天线131用于与指定设备实现通信连接。
41.在本公开实施例中，控制器13通信连接有天线131，天线131用于与指定设备进行通信连接，其中，主体11上设置有立杆114，立杆114垂直设置在主体11上，具体的，立杆114的长度可以为一米，立杆114用于供天线131设置，天线131可以设在立杆114远离海平面，即立杆位于漂浮件111的上表面对应的方向，以使天线131的通信能力更强，具体的，通信能力至少包括半径为5km的海域。
42.在一可实施方式中，主体11上设置有供电件14，供电件14与控制器13电连接，供电件14与测量件122电连接；供电件14给控制器13和测量件122供电；供电件14连接有太阳能板141，太阳能板141用于给供电件14充电。
43.在本公开实施例中，主体11上设置有供电件14，供电件14具体可以为蓄电池；供电件14设置在主体11的下方，即位于漂浮件111的下表面的下方，供电件14用于给控制器13和测量件122进行供电，其中，供电件14连接有太阳能板141，太阳能板141用于为供电件14进行充电；供电件14自身带有重量，设置在主体11的下方，能够使主体11在海洋中更加的稳定。即供电件14起配重块的作用；此外，也可以在漂浮件111的下表面连接有配重块，以使主体11在海洋中更加稳定。其中，太阳能板141高于漂浮件111的上表面所对应的位置，从而能够减少太阳能板141与海水的接触，使太阳能板141更好的吸收太阳能。
44.在一可实施方式中，固定件112为固定缆绳15和/或锚16；固定缆绳15与主体11连接，用于将主体11连接在固定物上，以将主体11固定在海平面的指定区域内；锚16通过锚绳161与主体11连接，锚16抵接在海底，以将主体11固定在海平面的指定区域内。
45.在本公开实施例中，固定件112是用于对主体11起固定作用的物品，具体的，固定件可以为为固定缆绳15和/或锚16；其中，固定缆绳16设置在主体上，位于海平面上方的位置，具体的，可以是高于漂浮件111上表面的位置；锚16位于漂浮件111的下表面的位置；具体的，锚16可以抵接在海底。固定件112为固定缆绳15的情况下，固定缆绳15与主体11连接，通过固定缆绳15与固定物进行连接，从而实现将主体11固定在海平面的指定区域，其中，固定物可以为海面上已有的固定浮标，也可以是船只等。其中，缆绳与固定物的固定通过工作人员进行捆绑实现。在固定件112为锚16的情况下，锚16通过锚绳161与主体11连接，锚16抵接在海底，从而将主体11固定在海平面的指定区域内，进一步的，可以通过锚16和固定缆绳15的共同作用实现最佳的固定效果。
46.图4示出了本公开实施例测量系统示意图，请参考图4；
47.根据本公开的第二方面，提供了一种测量系统，系统包括的测量设备1，测量设备1至少为一个；测量设备1通信连接有信号基站2，测量设备1用于将测量信息发送至信号基站2。
48.在本公开实施例中，提供了一种测量系统，系统包括测量设备1，测量设备1至少为一个；测量设备1通信连接有信号基站2，具体的，测量设备1可以是设置在信号基站2的指定
范围内，这种情况下，测量设备1可以直接与信号基站2进行通信连接；当测量设备1设置在信号基站2的指定范围外，测量设备1可以通过无人设备3，或其他的测量设备1进行中转，以实现与信号基站2的通信连接。
49.在一可实施方式中，系统包括无人设备3，无人设备3用于供测量设备1通信连接；测量设备1为多个；当测量设备1与信号基站2之间的距离大于指定距离的情况下，测量设备1与无人设备3连接，测量设备1用于将测量信息发送至无人设备3，以使无人设备3将测量信息发送至信号基站2；或者，测量设备1与周围的测量设备1通信连接，测量设备1用于获取周围的测量设备1与信号基站2的通信强度，以将通信强度最强的测量设备1确定为中转测量设备4，测量设备1用于将测量信息发送至中转测量设备4，以使中转测量设备4发送至信号基站2。
50.在本公开实施例中，无人设备3可以是无人机或者无人船等；当测量设备1在指定范围内搜索不到信号基站2，即判断测量设备1与信号基站2之间的距离大于指定距离，即测量设备1与信号基站2无法建立通信连接，通过测量设备1对指定范围内的无人设备3或其他测量设备1进行搜索，其中，指定范围可以是以测量设备1为中心的5km的范围；指定范围内存在无人设备3的情况下，测量设备1通过与无人设备3进行通信连接，将测量数据发送至无人设备3，无人设备3再将测量数据传输至信号基站2；
51.或者，测量设备1通过搜索周边的其他测量设备1，并与指定范围内所有的测量设备1进行通信连接，获取与所有测量设备1对应的通信强度，通信强度指的是测量设备1与信号基站2之间通信连接的信号强度，即传输能力的大小；将通信强度最大的测量设备1作为中转测量设备4，将测量信息发送至中转测量设备4，通过中转测量设备4发送至信号基站2。若中转测量设备4还无法传递到信号基站2，则再次进行信号中转。其中，信号基站2指的即数据终端。进一步，通过控制器13内的远程传输模块实现信号的传输；具体的，传输信号的形式可以为lora信号或卫星信号。
52.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
53.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
54.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。