一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置的制作方法

1.本发明涉及海洋养殖水环境检技术领域，具体为一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置。


背景技术：

2.由于塑料耐磨、耐腐蚀、稳定、质轻、坚固、成本低廉等特点，因此塑料被广泛应用于现代生活的各个领域。由于塑料的更新和废旧，塑料废物被大量排放进入环境，且塑料废物具有难降解、易吸附污染物和微生物等特点，其导致的生态环境问题已成为世界各国关注的焦点。2004年，thompson等人(2004)首次提出“微塑料”这一概念，普遍认可的定义是粒径小于5mm的塑料颗粒的统称，由原生微塑料和大塑料废物风化、老化、破碎和分解而成。由于微塑料具有较大的比表面积以及疏水性，可以吸附水环境中的重金属、持久性有机污染物和微生物。当漂浮在水面或者下沉到沉积物中的微塑料被浮游生物或底栖动物误食后，将会对不同水环境包括海洋、河流和湖库内的水生生物造成严重影响，并通过食物链运输和富集，最终可能会危害人类健康，另外微塑料也是水环境中外来物种入侵和传染病原微生物的重要载体，对区域和全球生态环境的改变具有潜在的风险。定量准确地监测和分析养殖水域环境中微塑料颗粒浓度十分必要。
3.一边是塑料产量的急剧增长，一边是大量的塑料制品废弃后因无法回收处理而进入了海洋和湖泊等环境系统中，并由于老化分解成更小的塑料碎片。近年，科研人员在陆地环境甚至大气环境中均发现了微塑料，因其具有较大的表面积及较高的疏水性，可吸附重金属和pops等污染物，对环境及人体健康造成了潜在风险。2014年，联合国环境规划署将微塑料列为环境中重要的新兴污染物，并称其为"水环境中的pm2.5"。微塑料作为一种新型环境污染物，已被列入环境与生态科学研究领域的第二大科学问题，逐步成为国内外研究热点。
4.基于上述问题，我们提出一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明的目的是提供一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置，能够实现在使用的过程中，方便对海域的不同深度进行检测，保证数据采集的准确性，且方便数据统计和查看。
8.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
9.一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置，其包括浮标、伺服电机和控制盒；
10.其中，
11.所述浮标的顶部设置有支架，所述支架的顶部设置有托板，所述托板的顶部设置有安装架，所述安装架的顶部设置有顶板；
12.所述伺服电机设置在浮标的顶部中间，所述伺服电机的输出端设置有绞盘，所述浮标的侧壁和底部设置有导向轮，所述导向轮的表面设置有锁链，且锁链的一端与绞盘连接，所述锁链的另一端设置有配重块，所述配重块的表面设置有检测探头；
13.所述控制盒设置在托板的顶部中间，所述控制盒的内腔分别设置有处理器、采集模块、控制模块、数据存储模块、数据审核模块、数据归档模块、数据上传模块和通讯模块，所述处理器双向连接通讯模块，所述通讯模块双向连接上位机，所述处理器电性输入连接采集模块，所述采集模块电性输入连接检测探头，所述处理器电性输出连接数据审核模块、数据存储模块和控制模块，所述控制模块电性输出连接伺服电机，所述数据存储模块电性输出连接数据归档模块，所述数据归档模块电性输出连接数据上传模。
14.作为本发明所述的一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置的一种优选方案，其中：所述顶板的顶部中间设置有蓄电池，所述顶板的顶部两侧设置有太阳能光伏板，且太阳能光伏板通过导线与蓄电池连接，所述蓄电池通过导线与控制盒连接。
15.作为本发明所述的一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置的一种优选方案，其中：所述伺服电机的外壁设置有保护罩，所述控制盒的内部设置有防水膜和吸潮层。
16.作为本发明所述的一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置的一种优选方案，其中：所述通讯模块为无线传输芯片，所述上位机为监控站内的pc端。
17.作为本发明所述的一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置的一种优选方案，其中：所述浮标的顶部设置有环境及水质检测组件，环境及水质检测组件包括包括风速风向采集、气温采集、湿度采集、气压采集、雨量采集、潮位采集、盐度采集、海温采集以及剖面海流采集。
18.作为本发明所述的一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置的一种优选方案，其中：环境及水质检测组件通过导线与采集模块电性连接。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过伺服电机带动绞盘旋转，绞盘在旋转的过程中带动锁链收放，锁链在收放的过程中带动配重块上下移动，配重块上下移动的过程中带动检测探头上下移动，实现对海域内不同深度的海水检测，扩大了检测范围，且灵活性高，可以提高检测的精度；此外，通过数据存储模块、数据审核模块、数据归档模块、数据上传模块，实现了对数据的存储、归类和上传，方便统计和查看。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为本发明侧视结构示意图；
23.图3为本发明系统框架结构示意图。
24.图中；100浮标、110支架、120托板、130安装架、140顶板、150蓄电池、160太阳能光伏板、200伺服电机、210绞盘、220导向轮、230锁链、240配重块、250检测探头、300控制盒、310处理器、320采集模块、330控制模块、340数据存储模块、350数据审核模块、360数据归档模块、370数据上传模块、380通讯模块、390上位机。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
27.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
29.实施例1
30.本发明提供如下技术方案：一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置，在使用过程中，在使用的过程中，方便对海域的不同深度进行检测，保证数据采集的准确性，且方便数据统计和查看；
31.请再次参阅图1至图3，包括浮标100、伺服电机200和控制盒300；
32.请再次参阅图1至图3，浮标100的顶部设置有支架110，支架110的顶部设置有托板120，托板120的顶部设置有安装架130，安装架130的顶部设置有顶板140，顶板140的顶部中间设置有蓄电池150，顶板140的顶部两侧设置有太阳能光伏板160，且太阳能光伏板160通过导线与蓄电池150连接，蓄电池150通过导线与控制盒300连接；
33.请再次参阅图1至图3，伺服电机200设置在浮标100的顶部中间，伺服电机200的输出端设置有绞盘210，浮标100的侧壁和底部设置有导向轮220，导向轮220的表面设置有锁链230，且锁链230的一端与绞盘210连接，锁链230的另一端设置有配重块240，配重块240的表面设置有检测探头250，；
34.请再次参阅图1至图3，控制盒300设置在托板120的顶部中间，控制盒300的内腔分别设置有处理器310、采集模块320、控制模块330、数据存储模块340、数据审核模块350、数据归档模块360、数据上传模块370和通讯模块380，处理器310双向连接通讯模块380，通讯模块380双向连接上位机390，处理器310电性输入连接采集模块320，采集模块320电性输入连接检测探头250，处理器310电性输出连接数据审核模块350、数据存储模块340和控制模块330，控制模块330电性输出连接伺服电机200，数据存储模块340电性输出连接数据归档模块360，数据归档模块360电性输出连接数据上传模，通讯模块380为无线传输芯片，上位机390为监控站内的pc端。
35.实施例2
36.本发明提供如下技术方案：一种海洋养殖水体微塑料实时监测预警装置，在使用
过程中，方便对海域的不同深度进行检测，保证数据采集的准确性，且方便数据统计和查看；同时可以对气象环境和水质环境进行监测，保证监测的全面性；
37.请再次参阅图1至图3，包括浮标100、伺服电机200和控制盒300；
38.请再次参阅图1至图3，浮标100的顶部设置有支架110，支架110的顶部设置有托板120，托板120的顶部设置有安装架130，安装架130的顶部设置有顶板140，顶板140的顶部中间设置有蓄电池150，顶板140的顶部两侧设置有太阳能光伏板160，且太阳能光伏板160通过导线与蓄电池150连接，蓄电池150通过导线与控制盒300连接；
39.请再次参阅图1至图3，伺服电机200设置在浮标100的顶部中间，伺服电机200的输出端设置有绞盘210，浮标100的侧壁和底部设置有导向轮220，导向轮220的表面设置有锁链230，且锁链230的一端与绞盘210连接，锁链230的另一端设置有配重块240，配重块240的表面设置有检测探头250，；
40.请再次参阅图1至图3，控制盒300设置在托板120的顶部中间，控制盒300的内腔分别设置有处理器310、采集模块320、控制模块330、数据存储模块340、数据审核模块350、数据归档模块360、数据上传模块370和通讯模块380，处理器310双向连接通讯模块380，通讯模块380双向连接上位机390，处理器310电性输入连接采集模块320，采集模块320电性输入连接检测探头250，处理器310电性输出连接数据审核模块350、数据存储模块340和控制模块330，控制模块330电性输出连接伺服电机200，数据存储模块340电性输出连接数据归档模块360，数据归档模块360电性输出连接数据上传模，通讯模块380为无线传输芯片，上位机390为监控站内的pc端。
41.请再次参阅图1至图3，浮标100的顶部设置有环境及水质检测组件，环境及水质检测组件包括包括风速风向采集、气温采集、湿度采集、气压采集、雨量采集、潮位采集、盐度采集、海温采集以及剖面海流采集；环境及水质检测组件通过导线与采集模块320电性连接。
42.工作原理：在本发明使用的过程中，通过伺服电机200带动绞盘210旋转，绞盘210在旋转的过程中带动锁链230收放，锁链230在收放的过程中带动配重块240上下移动，配重块240上下移动的过程中带动检测探头250上下移动，实现对海域内不同深度的海水检测，扩大了检测范围，且灵活性高，可以提高检测的精度；此外，通过数据存储模块340、数据审核模块350、数据归档模块360、数据上传模块370，实现了对数据的存储、归类和上传，方便统计和查看。
43.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。