持续式近岸水温检测数据获取系统的制作方法

本发明属于海域环境监控技术领域，具体涉及一种持续式近岸水温检测数据获取系统。

背景技术：

大量排入自然水域且温度高于本底值的水体被称作温排水，通常电站、电厂等企业生产过程中通过足够的冷却水带走多余热量，再将该部分水体排入河流、海洋中，这些不断排入受纳水体、造成排放水域温度异常升高的“热污染”现象，需要进行水体温度检测以及早作出合理的措施，而在对海水温度进行检测时，其温度仪器需要达到海水深度一定的位置，放置到5至8分钟的时间，才能将其取出，并且需要在一定的时间内对其数值进行查看，并且在检测温度过程中仪器可能随海流出现位移或出现一定的漂浮无法达到精准测温。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种持续式近岸水温检测数据获取系统，实现对近岸海水进行实时检测水温，获取各水层的水温数据，测温过程有效消除或降低环境、生物因素影响，提高测温数据精准性。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：持续式近岸水温检测数据获取系统，包括：

防护组件，防护组件具有浮力，防护组件四周设置防波构件；防护组件下方设有分层测温组件，上方设有信号传输组件；

控制台，控制台设于陆基，控制台与信号传输组件无线网络连接；

分层测温组件包括相互交叉连接的形变连接板，交叉连接处通过连接销连接，形变连接板上下端部通过连接销连接相邻形变连接板，连接销上设有与信号传送组件连接的传感器，分层测温组件上端通过连接基板与防护组件底部连接，且连接基板两对应侧面设有管状调节副支撑轴套，分层测温组件还具有穿过形变连接板交叉连接处的调节绳体，调节绳体两端部分别穿过连接基板两侧的调节副支撑轴套且连接升降调节组件。防护组件内开设用于穿接线路的线连接孔，线连接孔进出端部设密封圈，密封圈的设置用于降低或避免水体腐蚀或生物附着连接线路。

本发明通过设计将形变连接板的方式，使其所组成的整体在水体作用下，可自由调节传感器的高度位置，传感器分别测量水深变化和温度，满足对不同水层的水温进行检测，以避免水温分层而导致的检测数据不精准，在获取到数据之后通过信号传送组件传输至控制台进行数据汇总及分析，其中分层测温组件具体的在水中由于连接销的连接及限制使交叉的形变连接板之间形成菱形空间，分层测温组件受水体作用而出现整体垂直长度的变化，通过改变上述菱形空间来完成，并且设置升降调节组件来进一步的自由调节分层测温组件整体垂直长度的变化，升降调节组件具有重力，其在水中的上下沉浮用于改变分层测温组件底部连接销的水平高度位置，同样是调整菱形空间面积大小，达到自由调节分层测温组件整体垂直长度的变化，以上设计的目的在于减小不同流速的流体对测温装置的影响，随目标水域内的水流流速变化自由调节测温水层高度获取水温数据，并且流速较大时分层测温组件整体垂直长度缩短对测温仪器具有保护作用，分层测温组件整体形变过程中形成一定的位移量对附着生物具有影响效果，利于降低生物附着几率。

同时，上述分层测温组件所具有的交叉形变连接板在风浪作用下具有很好的抵御作用，其形成整体性，某一水层的流体对分层测温组件的冲击力可由众多交叉的形变连接板分化冲击力以及通过改变菱形空间来减弱水流冲击力，实现测温过程有效消除或降低环境影响。

于本发明一实施方式中，分层测温组件底端的形变连接板或底端连接销通过柔性连接件连接有第一配重组件，第一配重组件通过锚绳连接第二配重组件。为获得分层测温组件在水中的稳定性提高，降低其整体发生过大偏移，通过在其底端通过柔性件连接第一配重组件，对分层测温组件起到一个下拉以及重心定位作用，其中第一配重组件的重量小于或等于两个升降调节组件整体重量，以避免影响升降调节组件对分层测温组件形变调节，设置第二配重组件的目的在于控制分层测温组件的偏移范围以及其整体收缩形变后垂直距离整体长度。其中柔性连接件优选采用橡胶材质连接件，其具有耐腐蚀，形变效果好等优点，可长久使用保证第一配重组件与分层测温组件的有效连接。

于本发明一实施方式中，升降调节组件包括至少两个基板，基板中部均设同轴的第一轴承，各基板上的第一轴承通过支撑轴体连接，基板上还环绕开设位置对应的连接限位孔，连接限位孔之间通过支撑轴体连接。升降调节组件具有一定重力，具体的是通过增加或减少升降调节组件上的基板数量来实现调控其整体重量，在水体波动较大的情况下，驱使升降调节组件向下沉，在下沉过程中两端的升降调节组件带动调节绳体向下移动，调节绳体拉动连接销向上位移使分层测温组件的形变连接板交叉空间减小，缩短分层测温组件垂直的整体长度，在水流波动较大的情况下，分层测温组件收缩量较大时拉动第一配重组件向上位移与海底或河床分离以减小水流与分层测温组件的接触面并保证其重心稳定，通过上述设计在水流出现波动或风浪过大时有效对传感器起到保护作用。

同时，升降调节组件所设计的第一轴承以及支撑轴体的设计可实现在水体作用下升降调节组件的旋转作用，降低升降调节组件的摆动幅度。

于本发明一实施方式中，防波构件为第一防波组件或第二防波组件，第一防波组件和第二防波组件均具有浮力。通过具有浮力的第一防波组件或第二防波组件使防护组件漂浮于水面，便于其信号的有效传递，在水面提高可见性，以降低船类或生物撞击几率。

于本发明一实施方式中，第一防波组件包括框体结构的防波框体，防波框体内侧交错连接防波挡条，防波挡条与防护组件外侧面固定连接。具体为焊接或粘接或卡接，还可以是在防护组件外侧设防护圈体，通过防波挡条与防护圈体连接的方式间接固定连接防护组件。设计的第一防波组件形成防护结构，扩大第防波组件的防波框体与防护组件的间距，避免物体撞击导致防护组件的损坏，另设计防波挡条可实现有效的碰撞支撑，并且对于海面波浪作用下，交错连接的防波挡条所形成的若干矩形空间逐步削减海面波浪的冲击力，以降低第一防波组件在水面作用下的位移距离，缩小整个测温范围。

于本发明一实施方式中，第二防波组件包括：

圆环状的防波基体，防波基体的环体内侧上下两端通过第二轴承与圆柱状的连接套体连接，防波基体侧面环绕开设贯通的第二通孔，防波基体表面环绕开设与第二通孔轴线垂直且与第二通孔相交的第一通孔，防波基体侧面环绕设置齿状的防波侧板；

连接套体外侧面与防波基体内侧面空间形成缓冲室，连接套体中部开设有用于与防护组件连接的安装基孔，连接套体侧面还环绕开设连通连接套体侧面与底面的排流孔。

将防波基体设计为圆环状结构利用圆形结构减小波浪冲击力，为有效降低波浪对第二防波组件位移的影响，通过防波基体与连接套体之间由第二轴承的连接方式，用于降低波浪作用传递至防护组件的影响力并且有效改变波浪的传播形态，具体的，在波浪冲击防波基体过程中防波基体在较大冲击力作用下产生旋转运动，转化波浪冲击方向，对第二放置组件而言其在较大波浪中的位移量得到有效减小，达到传感器水平位置偏移量的减小，减小检测数值的误差，另外由于波浪具有横波和纵波，通过第二通孔和第一通孔的开设分别提供缓冲通孔使横波或纵波进入缓冲室内，进而改变波浪的传播形态，并使其箱排流孔方向流动对第二防波组件具有下压作用，提高第二防波组件在波浪作用下的稳定性，第二通孔和第一通孔相交的设计，目的在于使横波或纵波具有汇流空间，削减波浪作用力，对测温稳定及精准性的影响降低。

于本发明一实施方式中，调节副支撑轴套内设有光轴，调节绳体在调节副支撑轴套内移动过程中经过光轴表面。光轴的设计用于减小调节绳体在位移过程中的摩擦量，利于延长调节绳体的使用寿命以及提高升降调节组件对分层测温组件调节反应速度。

于本发明一实施方式中，传感器包括第一传感器和第二传感器，第一传感器为水深压力传感器，第二传感器为温度传感器。在不同高度层的连接销上安装传感器，利于连接销位于形变连接板内侧的安装位置，使形变连接板对传感器起到一定的保护作用，而传感器具体分为水深压力传感器的第一传感器和温度传感器的第二传感器可实现对对不同水深的水温进行测量，保证测量精准性。

于本发明一实施方式中，防护组件或防波构件之间通过连接装配基管，连接装配基管内部穿接第一连接基绳并且两端部分别连接防护组件或防波构件，连接装配基管侧方通过第二连接基绳连接有另一连接装配基管。连接装配基管用于连接具有一定间距的防波构件，控制防波构件的浮动范围，通过此连接方式提高抗风浪能力，而在连接装配基管侧方通过第二连接基绳连接另一连接装配基管用于对波浪形成预阻挡效果，尽可能的促使防波构件附近水体表面的液面状态稳定。

于本发明一实施方式中，控制台还连接有图像采集设备，图像采集设备用于获取防护组件水面位移图像。通过图像采集设备对水面的防护组件在区域内的位移进行监控，实时获取其图像数据，并将图像数据反馈控制台进行比对分析获取防护组件的位置，这样可获得测量水温的范围，保证数据精准性。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过设计将形变连接板的方式，使其所组成的整体在水体作用下，可自由调节传感器的高度位置，传感器分别测量水深变化和温度，满足对不同水层的水温进行检测，以避免水温分层而导致的检测数据不精准，在获取到数据之后通过信号传送组件传输至控制台进行数据汇总及分析；同时，本发明通过图像采集设备对水面的防护组件在区域内的位移进行监控，实时获取其图像数据，并将图像数据反馈控制台进行比对分析获取防护组件的位置，这样可获得测量水温的范围，保证数据精准性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明续式近岸水温检测数据获取系统使用状态示意图；

图2示出本发明防护组件与第一防波组件的连接示意图；

图3示出本发明升降调节组件结构示意图；

图4示出本发明防护组件与第二防波组件的连接示意图；

图5示出本发明防护组件与第二防波组件连接后在水中使用示意图；

图6示出本发明升降调节组件与分层测温组件连接示意图；

图7示出本发明第二防波组件结构示意图；

图8示出本发明第二防波组件的剖视图示意图；

图9示出本发明连接装配基管结构示意图；

图10示出本发获取各区域水温流程示意图。

附图标记说明：10-控制台；11-图像采集设备；12-防护组件；121-信号传输组件；122-线连接孔；123-连接基板；20-第一防波组件；21-防波挡条；30-分层测温组件；31-调节副支撑轴套；32-调节绳体；33-形变连接板；34-光轴；35-连接销；40-第一配重组件；41-第二配重组件；42-柔性连接件；50-升降调节组件；51-基板；52-连接基件；53-第一轴承；54-支撑轴体；55-连接限位孔；60-第二防波组件；61-安装基孔；62-第二轴承；63-连接套体；64-第一通孔；65-防波侧板；66-第二通孔；67-缓冲室；68-排流孔；70-第一传感器；71-第二传感器；80-连接装配基管；81-第一连接基绳；82-第二连接基绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图1-9所示，持续式近岸水温检测数据获取系统，包括：

防护组件12，防护组件12具有浮力，防护组件12四周设置防波构件；防护组件12下方设有分层测温组件30，上方设有信号传输组件121；

控制台10，控制台10设于陆基，控制台10与信号传输组件121无线网络连接；

分层测温组件30包括相互交叉连接的形变连接板33，交叉连接处通过连接销35连接，形变连接板33上下端部通过连接销35连接相邻形变连接板33，连接销35上设有与信号传送组件121连接的传感器，分层测温组件30上端通过连接基板123与防护组件12底部连接，且连接基板123两对应侧面设有管状调节副支撑轴套31，分层测温组件30还具有穿过形变连接板33交叉连接处的调节绳体32，调节绳体32两端部分别穿过连接基板123两侧的调节副支撑轴套31且连接升降调节组件50。防护组件12内开设用于穿接线路的线连接孔122，线连接孔122进出端部设密封圈，密封圈的设置用于降低或避免水体腐蚀或生物附着连接线路。

本发明通过设计将形变连接板33的方式，使其所组成的整体在水体作用下，可自由调节传感器的高度位置，传感器分别测量水深变化和温度，满足对不同水层的水温进行检测，以避免水温分层而导致的检测数据不精准，在获取到数据之后通过信号传送组件121传输至控制台10进行数据汇总及分析，其中分层测温组件30具体的在水中由于连接销35的连接及限制使交叉的形变连接板33之间形成菱形空间，分层测温组件30受水体作用而出现整体垂直长度的变化，通过改变上述菱形空间来完成，并且设置升降调节组件50来进一步的自由调节分层测温组件30整体垂直长度的变化，升降调节组件50具有重力，其在水中的上下沉浮用于改变分层测温组件30底部连接销35的水平高度位置，同样是调整菱形空间面积大小，达到自由调节分层测温组件30整体垂直长度的变化，以上设计的目的在于减小不同流速的流体对测温装置的影响，随目标水域内的水流流速变化自由调节测温水层高度获取水温数据，并且流速较大时分层测温组件30整体垂直长度缩短对测温仪器具有保护作用，分层测温组件30整体形变过程中形成一定的位移量对附着生物具有影响效果，利于降低生物附着几率。

同时，上述分层测温组件30所具有的交叉形变连接板33在风浪作用下具有很好的抵御作用，其形成整体性，某一水层的流体对分层测温组件30的冲击力可由众多交叉的形变连接板33分化冲击力以及通过改变菱形空间来减弱水流冲击力，实现测温过程有效消除或降低环境影响。

分层测温组件30底端的形变连接板33或底端连接销35通过柔性连接件42连接有第一配重组件40，第一配重组件40通过锚绳连接第二配重组件41。为获得分层测温组件30在水中的稳定性提高，降低其整体发生过大偏移，通过在其底端通过柔性件42连接第一配重组件40，对分层测温组件30起到一个下拉以及重心定位作用，其中第一配重组件40的重量小于或等于两个升降调节组件50整体重量，以避免影响升降调节组件50对分层测温组件30形变调节，设置第二配重组件41的目的在于控制分层测温组件30的偏移范围以及其整体收缩形变后垂直距离整体长度。其中柔性连接件42优选采用橡胶材质连接件，其具有耐腐蚀，形变效果好等优点，可长久使用保证第一配重组件40与分层测温组件30的有效连接。

升降调节组件50包括至少两个基板51，基板51中部均设同轴的第一轴承53，各基板51上的第一轴承53通过支撑轴体54连接，基板51上还环绕开设位置对应的连接限位孔55，连接限位孔55之间通过支撑轴体54连接。升降调节组件51具有一定重力，具体的是通过增加或减少升降调节组件50上的基板51数量来实现调控其整体重量，在水体波动较大的情况下，驱使升降调节组件50向下沉，在下沉过程中两端的升降调节组件50带动调节绳体32向下移动，调节绳体32拉动连接销35向上位移使分层测温组件30的形变连接板33交叉空间减小，缩短分层测温组件30垂直的整体长度，在水流波动较大的情况下，分层测温组件30收缩量较大时拉动第一配重组件40向上位移与海底或河床分离以减小水流与分层测温组件30的接触面并保证其重心稳定，通过上述设计在水流出现波动或风浪过大时有效对传感器起到保护作用。

同时，升降调节组件50所设计的第一轴承53以及支撑轴体54的设计可实现在水体作用下升降调节组件50的旋转作用，降低升降调节组件50的摆动幅度。

防波构件为第一防波组件20或第二防波组件60，第一防波组件20和第二防波组件60均具有浮力。通过具有浮力的第一防波组件20或第二防波组件60使防护组件12漂浮于水面，便于其信号的有效传递，在水面提高可见性，以降低船类或生物撞击几率。

第一防波组件20包括框体结构的防波框体，防波框体内侧交错连接防波挡条21，防波挡条21与防护组件12外侧面固定连接。具体为焊接或粘接或卡接，还可以是在防护组件12外侧设防护圈体，通过防波挡条21与防护圈体连接的方式间接固定连接防护组件12。设计的第一防波组件20形成防护结构，扩大第防波组件20的防波框体与防护组件12的间距，避免物体撞击导致防护组件12的损坏，另设计防波挡条21可实现有效的碰撞支撑，并且对于海面波浪作用下，交错连接的防波挡条21所形成的若干矩形空间逐步削减海面波浪的冲击力，以降低第一防波组件20在水面作用下的位移距离，缩小整个测温范围。

第二防波组件60包括：

圆环状的防波基体，防波基体的环体内侧上下两端通过第二轴承62与圆柱状的连接套体63连接，防波基体侧面环绕开设贯通的第二通孔66，防波基体表面环绕开设与第二通孔66轴线垂直且与第二通孔66相交的第一通孔64，防波基体侧面环绕设置齿状的防波侧板65；

连接套体63外侧面与防波基体内侧面空间形成缓冲室67，连接套体63中部开设有用于与防护组件12连接的安装基孔61，连接套体63侧面还环绕开设连通连接套体63侧面与底面的排流孔68。

将防波基体设计为圆环状结构利用圆形结构减小波浪冲击力，为有效降低波浪对第二防波组件60位移的影响，通过防波基体与连接套体63之间由第二轴承62的连接方式，用于降低波浪作用传递至防护组件12的影响力并且有效改变波浪的传播形态，具体的，在波浪冲击防波基体过程中防波基体在较大冲击力作用下产生旋转运动，转化波浪冲击方向，对第二放置组件60而言其在较大波浪中的位移量得到有效减小，达到传感器水平位置偏移量的减小，减小检测数值的误差，另外由于波浪具有横波和纵波，通过第二通孔66和第一通孔64的开设分别提供缓冲通孔使横波或纵波进入缓冲室67内，进而改变波浪的传播形态，并使其箱排流孔68方向流动对第二防波组件60具有下压作用，提高第二防波组件60在波浪作用下的稳定性，第二通孔66和第一通孔64相交的设计，目的在于使横波或纵波具有汇流空间，削减波浪作用力，对测温稳定及精准性的影响降低。

调节副支撑轴套31内设有光轴34，调节绳体32在调节副支撑轴套31内移动过程中经过光轴34表面。光轴34的设计用于减小调节绳体32在位移过程中的摩擦量，利于延长调节绳体32的使用寿命以及提高升降调节组件50对分层测温组件30调节反应速度。

传感器包括第一传感器70和第二传感器71，第一传感器70为水深压力传感器，第二传感器71为温度传感器。在不同高度层的连接销35上安装传感器，利于连接销35位于形变连接板33内侧的安装位置，使形变连接板33对传感器起到一定的保护作用，而传感器具体分为水深压力传感器的第一传感器70和温度传感器的第二传感器71可实现对对不同水深的水温进行测量，保证测量精准性。

防护组件12或防波构件之间通过连接装配基管80，连接装配基管80内部穿接第一连接基绳81并且两端部分别连接防护组件12或防波构件，连接装配基管80侧方通过第二连接基绳82连接有另一连接装配基管80。连接装配基管80用于连接具有一定间距的防波构件，控制防波构件的浮动范围，通过此连接方式提高抗风浪能力，而在连接装配基管80侧方通过第二连接基绳82连接另一连接装配基管80用于对波浪形成预阻挡效果，尽可能的促使防波构件附近水体表面的液面状态稳定。

控制台10还连接有图像采集设备11，图像采集设备11用于获取防护组件12水面位移图像。通过图像采集设备对水面的防护组件12在区域内的位移进行监控，实时获取其图像数据，并将图像数据反馈控制台10进行比对分析获取防护组件12的位置，这样可获得测量水温的范围，保证数据精准性。

实施例2：

参见附图10所示，本发明的系统测温过程为：将传感器分别安装在分层测温组件30的各个不同连接销35上并进行编号设置，将传感器与信号传送组件121通过线路连接，此为现有技术，在此不过多阐述，在测温过程中各个传感器分时段通过信号传送组件121向控制台10传输测温及相对应的水深数据，信号传输优选4g或5g传送，保证数据传输速度，提高响应速度，进一步的，通过控制图像采集设备11对水面的防护组件12在区域内的位移进行监控，实时获取其图像数据，并将图像数据反馈控制台10进行比对分析获取防护组件12的位置，获得测量水温的范围。

在波浪作用较大时，驱使升降调节组件50向下沉，在下沉过程中两端的升降调节组件50带动调节绳体32向下移动，调节绳体32拉动连接销35向上位移使分层测温组件30的形变连接板33交叉空间减小，缩短分层测温组件30垂直的整体长度，在水流波动较大的情况下，分层测温组件30收缩量较大时拉动第一配重组件40向上位移与海底或河床分离以减小水流与分层测温组件30的接触面并保证其重心稳定。

实施例3：

水槽试验：在长20m、宽0.6m、高1m的水槽对试验组1、2、3、4进行水温测试检测以及沉稳性评判；水槽两端分别安装液压伺服式造波机和消能装置，造波机端的水体由低至高分两层输送不同水温的水体，水温差控制在5℃之间；消能装置用于吸收波浪能量，减少水槽尾部波浪反射以避免对试验数据影响。水槽试验的波高与周期参见表1所示。

表1试验波要素

试验组1为实施例1的持续式近岸水温检测数据获取系统，其中防波构件选用第一防波组件20；

试验组2为实施例1的持续式近岸水温检测数据获取系统，其中防波构件选用第二防波组件60；

试验组3为在实施例1的持续式近岸水温检测数据获取系统基础上，将防波构件拆除进行水槽试验；

试验组4为采用吊接方式将测温传感器分别设于水槽中获取水槽内水温数据。

水槽试验在进行前，需进行造波准备，并在水槽内放置浪高仪进行测量，此为现有常用技术手段，在此不过多阐述。

在水槽试验中分别对水槽上层(0.2-0.4m)水温、水槽下层(0-0.2m)水温进行检测，同时对防波构件、分层测温组件以及试验组4中的测温传感器的围堰距离进行记录，结果如表2所示。

表2水槽测温数据及部件位移数据表

通过上述试验组1-4的数据统计比对后，可知试验组1、2对水槽内的水温测温数据较为精准，水槽上下层水体之间的温差与设定造波水体温差接近，而试验组3由于防波构件的缺失，位移量增大对测温传感器的影响增大而导致其测温数据精准性降低，至于试验组4在波浪作用下位移量较大，在测温过程中测温传感器在水槽内上下出现较大位移而导致测温数据偏差较高。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。