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一种用于观察海底海洋 生物多样性的观测装置

阅读：1044发布：2020-06-25

专利汇可以提供一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置，包括有密封抗压的壳体，在壳体外侧的六个方位均设置有通孔，通孔内侧密封设置有喷头和摄像头，壳体的内侧由外往里依次设有第一空腔、第二空腔和第三空腔，第一空腔的内部设有与喷头连通的电磁阀和气囊，第二空腔上设有与电磁阀连通的水泵、高压气体储备腔和气泵，第三空腔内侧设置有防水控制箱、用于驱动齿条移动的驱动机构以及由里往外贯穿至壳体外侧的伸缩杆。本发明将装置内的高压气体充入至弹出的气囊中，实现上浮至水面，气囊采用柔性太阳能板材质，可以吸收太阳能实现太阳能充电。，下面是一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置，其特征在于：包括有密封抗压的壳体(14)，在壳体(14)外侧的前、后、左、右、上、下六个方位均设置有通孔(4)，所述通孔(4)的孔口处设置有防水密封圈，通孔内侧密封设置有喷头(2)和摄像头(3)，所述壳体(14)的内侧由外往里依次设有第一空腔(18)、第二空腔(21)和第三空腔(22)，所述第一空腔(18)的内部设有与喷头(2)连通的电磁阀(17)，所述第一空腔(18)的内侧设有第二空腔(21)，所述第二空腔(21)上设有与电磁阀(17)连通的水泵(16)；所述第一空腔(18)内部设有气囊放置筒(5)，所述气囊放置筒(5)内设有能够使观测装置在海洋里上浮的气囊(1)，所述第二空腔(21)内设有高压气体储备腔(13)和用于将高压气体储备腔(13)里的气体输送至气囊的气泵(15)；所述第二空腔(21)的内侧设有第三空腔(22)，所述第三空腔(22)内侧设置有防水控制箱(12)、用于驱动齿条(20)移动的驱动机构以及由里往外贯穿至壳体(14)外侧的伸缩杆(11)；所述伸缩杆(11)沿第三空腔(22)径向向内安装有齿条(20)，伸缩杆(11)远离防水控制箱(12)的一端能够伸出壳体(14)外侧，壳体(14)设置有与伸缩杆(11)密封配合的杆孔及防水密封圈，伸缩杆(11)伸出壳体(14)外侧的杆体上设置有PH值采集传感器(9)、温度采集传感器(7)、盐度采集传感器(8)和浊度采集传感器(10)之一或其组合；所述防水控制箱(12)内设置有传控系统，所述的传控系统进一步包括有中央处理器、PCI总线接口、数据采集转换模块、电源电路、电量检测模块、固态硬盘、蓄电池、定位模块、线性功率放大模块、低压控制电路、微型化带通滤波器和2.4HZ单芯片无线收发器，所述中央处理器与PCI总线接口电连接，所述PCI总线接口通过导线与所述数据采集转换模块电连接，所述数据采集转换模块与摄像头(3)、温度采集传感器(7)、盐度采集传感器(8)、PH值采集传感器(9)和浊度采集传感器(10)电性连接；所述驱动机构包括安装在所述第三空腔(22)内部的由蓄电池带动的驱动电机，所述驱动电机安装有转轴，所述转轴远离所述驱动电机的一端安装有圆形齿轮(19)，所述圆形齿轮(19)与所述齿条(20)相互配合。
2.如权利要求1所述的观测装置，其特征在于：所述的摄像头为具备高清、宽广角、动态拍摄、即时抓拍及红外拍摄功能的摄像头。
3.如权利要求1所述的观测装置，其特征在于：所述伸缩杆(11)远离防水控制箱(12)的一端安装有密封盖(6)，所述壳体(14)内凹有与所述密封盖(6)相互配合的槽口。
4.根据权利要求1所述的观测装置，其特征在于：所述水泵(16)设有三组，且每组水泵(16)与两组电磁阀(17)通过管道连通，一组水泵(16)的输出端与一组电磁阀(17)连通，该水泵(16)的输入端与另一组电磁阀(17)连通，且一组水泵(16)与两组电磁阀(17)沿其直径对应端部连通。
5.根据权利要求1所述的观测装置，其特征在于：所述数据采集转换模块通过导线连接有超声波传感器，所述中央处理器与定位模块、线性功率放大模块、低压控制电路和晶体震动器电连接，所述线性功率放大模块通过导线与微型化带通滤波器电连接，所述微型化带通滤波器通过导线与2.4HZ单芯片无线收发器电连接。
6.根据权利要求1所述的观测装置，其特征在于：所述低压控制电路通过导线与气泵(15)、电磁阀(17)、水泵(16)和驱动电机电连接。
7.根据权利要求1所述的观测装置，其特征在于：所述中央处理器通过导线与固态硬盘电连接，所述中央处理器与电量检测模块电连接，所述蓄电池与电源电路和电量检测模块电连接，电源电路通过导线与中央处理器、PCI总线接口、数据采集转换模块、摄像头(3)、温度采集传感器(7)、盐度采集传感器(8)、PH值采集传感器(9)、浊度采集传感器(10)、超声波传感器和2.4HZ单芯片无线收发器电连接。
8.根据权利要求1所述的观测装置，其特征在于：还包括有设置在壳体(14)的外侧并用于给蓄电池充电的柔性太阳能板以及太阳能充电电路，所述的太阳能充电电路集成于传控系统中，太阳能充电电路与蓄电池电性连接，所述中央处理器通过导线与晶体振动器电连接。

说明书全文

一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种海洋观测装置，特别是涉及一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置。

背景技术

[0002] 广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和，这些遗传信息储存在生物个体的基因之中，因此，遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性，任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因，因此，可被看作是一个基因库，一个物种所包含的基因越丰富，它对环境的适应能力越强，基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。

[0003] 现有技术中用于海洋观测的装置在使用的时候往往需要通过陀螺仪进行姿态感知调整姿态导致其在工作的时候需要不断的调节姿态，能耗较高；其次装置观察的方向都较为单一，无法做到全方位观察；再次装置充电方式比较单一，往往需要将装置回收后重新充电后才能继续使用,不仅耗时，而且不能长时间进行持续观察。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的是为了克服上面所述的技术问题，提供一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置，

[0005] 本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

[0006] 一种用于观察海底海洋生物多样性的观测装置，包括有密封抗压的壳体，在壳体外侧的前、后、左、右、上、下六个方位均设置有通孔，所述通孔的孔口处设置有防水密封圈，通孔内侧密封设置有喷头和摄像头，所述壳体的内侧由外往里依次设有第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔的内部设有与喷头连通的电磁阀，所述第一空腔的内侧设有第二空腔，所述第二空腔上设有与电磁阀连通的水泵；所述第一空腔内部设有气囊放置筒，所述气囊放置筒内设有能够使观测装置在海洋里上浮的气囊，所述第二空腔内设有高压气体储备腔和用于将高压气体储备腔里的气体输送至气囊的气泵；所述第二空腔的内侧设有第三空腔，所述第三空腔内侧设置有防水控制箱、用于驱动齿条移动的驱动机构以及由里往外贯穿至壳体外侧的伸缩杆；所述伸缩杆沿第三空腔径向向内安装有齿条，伸缩杆远离防水控制箱的一端能够伸出壳体外侧，壳体设置有与伸缩杆密封配合的杆孔及防水密封圈，伸缩杆伸出壳体外侧的杆体上设置有PH值采集传感器、温度采集传感器、盐度采集传感器和浊度采集传感器之一或其组合；所述防水控制箱内设置有传控系统，所述的传控系统进一步包括有中央处理器、PCI总线接口、数据采集转换模块、电源电路、电量检测模块、固态硬盘、蓄电池、定位模块、线性功率放大模块、低压控制电路、微型化带通滤波器和2.4HZ单芯片无线收发器，所述中央处理器与PCI总线接口电连接，所述PCI总线接口通过导线与所述数据采集转换模块电连接，所述数据采集转换模块与摄像头、温度采集传感器、盐度采集传感器、PH值采集传感器和浊度采集传感器电性连接；所述驱动机构包括安装在所述第三空腔内部的由蓄电池带动的驱动电机，所述驱动电机安装有转轴，所述转轴远离所述驱动电机的一端安装有圆形齿轮，所述圆形齿轮与所述齿条相互配合。

[0007] 作为一种优选方案，所述的摄像头为具备高清、宽广角、动态拍摄、即时抓拍及红外拍摄功能的摄像头。

[0008] 作为一种优选方案，所述伸缩杆远离防水控制箱的一端安装有密封盖，所述壳体内凹有与所述密封盖相互配合的槽口

[0009] 作为一种优选方案，所述水泵设有三组，且每组水泵与两组电磁阀通过管道连通，一组水泵的输出端与一组电磁阀连通，该水泵的输入端与另一组电磁阀连通，且一组水泵与两组电磁阀沿其直径对应端部连通。

[0010] 作为一种优选方案，所述数据采集转换模块通过导线连接有超声波传感器，所述中央处理器与定位模块、线性功率放大模块、低压控制电路和晶体震动器电连接，所述线性功率放大模块通过导线与微型化带通滤波器电连接，所述微型化带通滤波器通过导线与2.4HZ单芯片无线收发器电连接。

[0011] 作为一种优选方案，所述低压控制电路通过导线与气泵、电磁阀、水泵和驱动电机电连接。

[0012] 作为一种优选方案，所述中央处理器通过导线与固态硬盘电连接，所述中央处理器与电量检测模块电连接，所述蓄电池与电源电路和电量检测模块电连接，电源电路通过导线与中央处理器、PCI总线接口、数据采集转换模块、摄像头、温度采集传感器、盐度采集传感器、PH值采集传感器、浊度采集传感器、超声波传感器和2.4HZ单芯片无线收发器电连接。

[0013] 作为一种优选方案，还包括有设置在壳体的外侧并用于给蓄电池充电的柔性太阳能板以及太阳能充电电路，所述的太阳能充电电路集成于传控系统中，太阳能充电电路与蓄电池电性连接，所述中央处理器通过导线与晶体振动器电连接。

[0014] 本发明的有益技术效果：

[0015] 本发明提供的用于观察海底海洋生物多样性的观测装置，通过在六方位设置微型水泵喷管实现上下左右前后的移动，数据采集传感器使用可收纳的柱体采集棒上附着各种采集传感器，在壳体的六个方面都设置了摄像头，实现360°全景拍摄观察；通过无线遥控传输数据，采用2.4HZ单芯片无线收发器实现5km内的遥控感应；充电模式既可以采用传统的充电方式，也可以通过电量检测模块检测在低电能情况下，启动装置内的气泵，将装置内的高压气体充入至弹出的气囊中，实现上浮至水面，壳体的外侧设置有用于给蓄电池充电的柔性太阳能板，通过太阳能充电电路集成于传控系统中，太阳能充电电路与蓄电池电性连接，从而实现当装置浮出水面时，能够进行太阳能充电。本发明采用球体结构设计无需陀螺仪进行姿态感知调整姿态，且球体结构在水里被动物撞击后以滚动的方式实现最有利的缓冲减少损坏。附图说明

[0016] 图1为本发明观测装置的气囊打开状态及伸缩杆伸出壳体的结构示意图；

[0017] 图2为本发明的观测装置的内部结构示意图；

[0018] 图3为本发明观测装置的传控系统的系统结构示意图。

[0019] 图中：1-气囊，2-喷头，3-摄像头，4-通孔，5-气囊放置筒，6-密封盖，7-温度采集传感器，8-盐度采集传感器，9-PH值采集传感器，10-浊度采集传感器，11-伸缩杆，12-防水控制箱，13-高压气体储备腔，14-壳体，15-气泵，16-水泵，17-电磁阀，18-第一空腔，19-圆形齿轮，20-齿条，21-第二空腔，22-第三空腔。

具体实施方式

[0020] 为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0021] 请一并参阅图1至图3，如图所示，一种用于观察海底海洋生物的多样性装置，包括密封抗压的壳体14，使壳体14能够承受海里的水压，在壳体14外侧的前、后、左、右、上、下六个方位均设有通孔4，通孔4的孔口处设置有防水密封圈，使壳体14具备较高的防水级别，通孔4内侧密封设置有喷头2和摄像头3，壳体14的内侧由外往里依次设有第一空腔18、第二空腔21和第三空腔22，第一空腔18的内部设有与喷头2连通的电磁阀17，第一空腔18的内侧设有第二空腔21，第二空腔21上设有与电磁阀17连通的水泵16，第一空腔18内部设有气囊放置筒5，气囊放置筒5内设有能够使观测装置在海洋里上浮的气囊1，第二空腔21内设有高压气体储备腔13和用于将高压气体储备腔13里的气体输送至气囊的气泵15；第二空腔21的内侧设有第三空腔22，第三空腔22内侧设有防水控制箱12、用于驱动齿条20移动的驱动机构以及由里往外贯穿至壳体14外侧的伸缩杆11，伸缩杆11沿第三空腔22径向向内安装有齿条20，伸缩杆11远离防水控制箱12的一端能够伸出壳体14外侧，壳体14设置有与伸缩杆11密封配合的杆孔及防水密封圈，伸缩杆11伸出壳体14外侧的杆体上设置有PH值采集传感器9、温度采集传感器7、盐度采集传感器8和浊度采集传感器10之一或其组合；防水控制箱12内设置有传控系统，所述的传控系统进一步包括有中央处理器、PCI总线接口、数据采集转换模块、电源电路、电量检测模块、固态硬盘、蓄电池、定位模块、线性功率放大模块、低压控制电路、微型化带通滤波器和2.4HZ单芯片无线收发器，所述中央处理器与PCI总线接口电连接，所述PCI总线接口通过导线与所述数据采集转换模块电连接，所述数据采集转换模块与摄像头3、温度采集传感器7、盐度采集传感器8、PH值采集传感器9和浊度采集传感器10电性连接；驱动机构包括安装在所述第三空腔22内部的由蓄电池带动的驱动电机，驱动电机安装有转轴，所述转轴远离所述驱动电机的一端安装有圆形齿轮19，圆形齿轮19与齿条20相互配合。

[0022] 通过在壳体14的六个方位设置的水泵16喷管实现观测装置上下左右前后的移动，数据采集传感器使用可收纳的柱体采集棒上附着各种采集传感器，摄像头为具备高清、宽广角、动态拍摄、即时抓拍及红外拍摄功能的摄像头，摄像头设置在六方位的喷管附近，实现360°全景拍摄，启动装置内的气泵15，将观测装置内的高压气体充入至弹出的气囊1中，实现上浮至水面，壳体14可以吸收太阳能实现太阳能充电。

[0023] 通过启动驱动电机带动转轴转动，通过转轴带动圆形齿轮19转动，从而带动齿条20推动伸缩杆11运动，实现将伸缩杆11伸出壳体14外侧对外部进海洋的多样性进行检测。
伸缩杆11的外侧设有PH值采集传感器9、温度采集传感器7、盐度采集传感器8和浊度采集传感器10，伸缩杆11远离防水控制箱12的一端安装有密封盖6，壳体14内凹有与密封盖6相互配合的槽口。通过PH值采集传感器9、温度采集传感器7、盐度采集传感器8和浊度采集传感器10实现检测。

[0024] 在本实施例中，水泵16设有三组，且每组水泵16与两组电磁阀17通过管道连通，一组水泵16的输出端与一组电磁阀17连通，该水泵16的输入端与另一组电磁阀17连通，且一组水泵16与两组电磁阀17沿其直径对应端部连通。通过水泵16与电磁阀17实现六个方位的运行，通过电磁阀17与水泵之间的组合根于受力平行四边形法则实现各种角度方位的运行。

[0025] 数据采集转换模块通过导线连接有超声波传感器，中央处理器与定位模块、线性功率放大模块、低压控制电路和晶体震动器电连接，线性功率放大模块通过导线与微型化带通滤波器电连接，微型化带通滤波器通过导线与2.4HZ单芯片无线收发器电连接，低压控制电路通过导线与气泵15、电磁阀17、水泵16和驱动电机电连接，中央处理器通过导线与固态硬盘电连接，中央处理器与电量检测模块电连接，蓄电池与电源电路和电量检测模块电连接，电源电路通过导线与中央处理器、PCI总线接口、数据采集转换模块、摄像头3、温度采集传感器7、盐度采集传感器8、PH值采集传感器9、浊度采集传感器10、超声波传感器和2.4HZ单芯片无线收发器电连接，还包括有设置在壳体14的外侧并用于给蓄电池充电的柔性太阳能板以及太阳能充电电路，所述的太阳能充电电路集成于传控系统中，太阳能充电电路与蓄电池电性连接，所述中央处理器通过导线与晶体振动器电连接。

[0026] 通过中央处理器接收和发送数据以及发送指令，通过数据采集转换模块接收摄像头3、温度采集传感器7、盐度采集传感器8、PH值采集传感器9、浊度采集传感器10、超声波传感器检测的数据传输至数据采集转换模块，通过数据采集转换模块传输至PCI总线接口马桶盖PCI总线接口将采集的数据传输至中央处理器内，通过电量检测模块检测电量通过蓄电池提供电能，通过线性功率放大模块放大信号，通过微型化带通滤波器进行滤波，通过2.4HZ单芯片无线收发器获取数据，通过低压控制电路控制被控负载。

[0027] 以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明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发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

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