(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221043276 0.4 (22)申请日 2022.04.24 (71)申请人 浙江大学 地址 311121 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 申请人 海南浙江大学研究院 (72)发明人 樊炜　谢露　张祝军　汤凯　张瑶　 焦念志　潘依雯　陈鹰　 (74)专利代理 机构 北京方圆嘉 禾知识产权代理 有限公司 1 1385 专利代理师 李宁 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01N 33/18(2006.01) H02J 7/35(2006.01) (54)发明名称 应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的 水下围隔系统 (57)摘要 本发明公开了一种应用于水体缺氧环境自 动化监测与调控的水下围隔系统， 包括浮标、 控 制室和围隔； 控制室设置于浮标上， 围隔设置于 水底； 围隔内设置有密封舱、 加热设备、 注液设备 和滑轨； 密封舱内设置有传感器组和阀组， 控制 室内设置有主控模块、 升降控制装置及可控硅模 块； 主控模块根据环境数据产生升降控制信号、 电压控制信号及注液控制信号； 电压控制信号用 于控制可控硅模块的输出电压大小， 进一步控制 加热设备的工作功率， 调控围隔内的温度； 升降 控制装置在升降控制信号的作用下控制密封舱 在围隔内上下移动。 能够在水下形成低氧环境， 并对低氧环境进行长期连续自动化 监测与调控。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114838764 A 2022.08.02 CN 114838764 A 1.一种应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其特征在于： 包括浮 标、 控制室和围隔； 其中， 所述控制室 设置于所述浮标上， 所述围隔设置 于水底； 所述围隔内设置有密封舱、 加热设备、 注液设备和滑轨； 所述滑轨沿轴向设置于所述围 隔的内壁上， 所述密封舱通过滑块与所述滑轨连接， 所述密封舱内设置有传感器组和阀组， 所述加热设备设置于所述密封舱的外侧壁上， 所述注液设备设置于所述密封舱外侧的底 部； 所述传感器组用于采集周围水体的环境数据； 所述控制室通过脐带缆与所述密封舱设置的所述加热设备、 所述传感器组、 所述阀组 和所述注液设备连接， 所述脐带缆包含电力线、 信号线和注液软管， 能够实现电力供应， 信 号传输以及液体输送； 所述控制室内设置有 主控模块、 升降控制装置及可控硅模块； 所述主控模块分别与所述传感器组、 所述阀组、 所述升降控制装置及所述可控硅模块 连接， 所述主控模块用于根据所述环境数据产生升降控制信号、 电压控制信号及注液控制 信号， 并将所述升降控制信号发送至所述升降控制装置， 将所述电压控制信号发送至所述 可控硅模块， 将所述注液控制信号发送至所述阀组； 所述升降控制装置用于在所述升降控制信号的作用下， 控制所述密封舱在所述围隔内 上下移动； 所述可控硅模块与 所述加热设备连接； 所述电压控制信号用于控制所述可控硅模块的 输出电压大小， 以控制加热设备的工作功率， 调控围隔内的温度。 2.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述 浮标通过三 根锚绳与水底连接 。 3.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述环境数据包括温度、 酸碱度、 营养盐浓度及溶解氧含量； 所述传感器组包括温度传感器、 酸碱度传感器、 营养盐浓度传感器、 溶解氧传感器及深 度传感器； 所述温度传感器用于检测围隔内的温度； 所述酸碱度传感器用于检测围隔内的 酸碱度； 所述营养盐浓度传感器用于检测围隔内的营养盐浓度； 所述溶解氧传感器用于检 测围隔内的溶解氧含量； 所述深度传感器用于检测密封舱的当前深度； 所述阀组包括 流量计和电磁阀； 所述 流量计用于检测围隔内溶 液的注入量； 所述主控模块根据围隔内的温度产生电压控制信号， 根据酸碱度、 营养盐浓度、 溶解氧 含量及溶 液的注入量产生注液控制信号； 所述电磁阀与所述主控模块连接， 所述电磁阀用于在所述注液控制信号的作用下， 控 制围隔内溶 液的通断。 4.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述加热设备为加热棒， 所述加热棒通过脐带缆与所述控制室内的可控硅模块 连接； 所述注液设备为 一盘状的渗水 管， 所述渗水管的管壁密布小孔； 所述控制室内还设置有液压源模块； 所述液压源模块通过所述脐带缆中的注液软管往 所述围隔内注入溶液， 溶液通过所述渗水管被均匀喷洒在所述围隔内， 与周围的海水充分 混合。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114838764 A 25.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述升降控制装置为 一电动绞车， 所述电动绞车通过绞绳连接所述密封舱。 6.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述滑轨的顶端凸出于所述围隔的内壁。 7.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述围隔包括围隔体和底 座； 所述围隔体包括吊装用吊环、 玻璃钢筒壁和围隔体 拉环， 所述 吊环和所述围隔体拉环均设置于所述玻璃钢筒壁的外侧； 所述底座包括套设于 所述围隔体底部的水泥套筒、 中空六边形水泥底 座、 底座拉环、 连接水泥套筒和中空六边形 水泥底座的横杆和连接 围隔体拉环和底座拉环的拉绳； 所述水泥套筒外部呈六边形， 内部 呈圆形， 内部有一个凸出筒底的凸台。 8.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 还包括用于承载采水装置的引导笼和引导绳， 所述引导绳设置于所述围隔底部 与所述浮标之间， 所述引导绳用于引导所述引导笼滑入围隔中采集水样。 9.根据权利要求1所述的应用于水体缺氧环境自动化监测与调控的水下围隔系统， 其 特征在于： 所述控制室内还设置有能源模块； 所述能源模块分别与所述主控模块、 所述传感 器组及所述升降控制装置连接， 所述能源模块用于为所述主控模块、 所述升降控制装置和 所述传感器组供电。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114838764 A 3