Универсальная модульная система для экологического мониторинга шельфовых зон

Полезная модель относится к технике гидрологических исследований и предназначена для проведения длительного мониторинга динамических процессов водных акваторий и может использоваться для экологического мониторинга шельфовых зон, данные которого могут найти применение в таких областях как морская биология, гидрофизика, геохимия, гидроакустика, седиментология. Технический результат - повышение информативности получаемых сведений за счет нового конструктивного решения системы экологического мониторинга. Система состоит из плоской платформы-держателя, выполненной с резьбовыми отверстиями для крепежного оборудования и снабженной средством установки на грунт. На верхней поверхности платформы установлен гидрологический зонд, а на нижней - видеоблок. Зонд и видеоблок снабжены средствами регистрации информации, в том числе в режиме «on-line». Система характеризуется простотой конструкции, возможностью использования гидрологических зондов и видеоблоков различной модификации и их быстрой замены в зависимости от поставленной задачи исследований, а главное, возможностью проведения в реальном времени комплексного мониторинга гидрологических и биологических характеристик исследуемой акватории, что особенно важно, например, для хозяйств по выращиванию аквакультур.

Полезная модель относится к технике гидрологических исследований и предназначена для проведения длительного мониторинга динамических процессов водных акваторий и может использоваться для экологического мониторинга шельфовых зон, данные которого найдут применение в таких областях как морская биология, гидрофизика, геохимия, гидроакустика, седиментология.

Существует множество видов и типов аппаратуры для изучения и наблюдения пространственно-временной изменчивости водной среды. Как правило, они представляют собой либо гидрологические зонды, либо видеорегистраторы, либо подводные аппараты в виде роботов, снабженных и гидрологической аппаратурой и видеорегистраторами.

Гидрологические зонды различных модификаций используют для сбора и обработки гидрофизических и гидрохимических данных. В состав зонда входят погружаемая часть, выполненная как правило цилиндрической, и бортовой блок, соединяемые кабелем или кабель-тросом (п. РФ 2365940, МПК G01S 15/8). Примером таких зондов служат зонды типа ХИТОН или РОТАН (http://www.sama.ru/~pals-geopals/pals.html), различные модификации СТД зондов, например, СТД-600 (http://www.lom.ocean.ru/?std600) или минизонд СТД-2 (http://granat-e.ru/minizond_std-2.html) или RBR XR-620 (http://labfg.narod.ru/equipment/rbr.htm).

Известны видеорегистраторы для видеонаблюдения водных акваторий, включающие подводный видеоблок, состоящий из видеокамеры, помещенной в герметичный водонепроницаемый корпус, и средство погружения видеорегистратора в виде держателя, выполненного либо с возможностью стационарной установки на дне водоема либо обеспечивающего мобильность передвижения видеорегистратора, например, подводная видеосистема «ГНОМ» (http://www.gnom-rov.ru/products/dcam).

Известна подводная видеосистема Ocean Rover, используемая для задач макромониторинга среды обитания гидробионтов на шельфе о. Сахалин (http://www.sakhniro.ru/page 29.htm).

Существуют телеуправляемые необитаемые подводные аппараты, включающие как аппаратуру для получения различных гидрологических параметров так и системы видеонаблюдения, например, производства компании VideoRay (http://www.diveservice.ru/catalog.php?productclassid=92) используемые в том числе и для гидрографические и биологические исследования на всех глубинах мирового океана. Данные устройства технически сложны и их использование целесообразно при проведении осмотровых работ, спасательных операций, осмотра и извлечения крупных предметов со дна, работ по обеспечению объектов нефтегазового комплекса (поддержка бурения, осмотр трасс газопроводов, осмотр структур на наличие поломок, выполнение операций с вентилями и задвижками), для операций по разминированию, поддержки водолазных работ, для археологических изысканий, осмотра городских коммуникаций и судов на наличие контрабандных товаров, прикрепленных снаружи к борту и др.

Известна система для подводного видеонаблюдения, включающая держатель, снабженный средством для установки на грунт. К нижнему окончанию держателя присоединен погружаемый видеоблок. Видеоблок представляет собой герметичный водонепроницаемый корпус, содержащей видеокамеру, соединенную посредством видеокабеля с блоком наружного управления и отображения видеоинформации (п. РФ 89315, МПК H04N 7/18; А01К 97/00). Конструкция системы позволяет вести длительное наблюдение за объектами в толще воды (рыбами) или на поверхности дна (моллюсками, неоднородностями рельефа дна) в зависимости от предварительно выбранной ориентации видеоблока.

Однако отсутствие системы одновременной с видео и регистрации гидрологических параметров исследуемого района снижает информативность полученных сведений.

Задача полезной модели расширение ассортимента конструкций систем для мониторинга водных акваторий.

Технический результат - повышение информативности получаемых сведений за счет нового конструктивного решения системы экологического мониторинга.

Поставленная задача решается системой экологического мониторинга шельфовых зон, включающей снабженный средством для установки на грунт держатель, к нижней части которого присоединен видеоблок, при этом система дополнительно оборудована гидрологическим зондом, снабженным средством регистрации информации и расположенным на верхней поверхности держателя, который выполнен в виде плоской платформы, снабженной резьбовыми отверстиями для крепежного оборудования, а система видеонаблюдения и гидрологический зонд соединены с блоком наружного управления и отображения информации,

Простота конструкции, возможность использования гидрологических зондов и видеоблоков различной модификации и их быстрая смена в зависимости от поставленной задачи исследований, а главное, возможность проведения в реальном времени комплексного мониторинга гидрологических и биологических характеристик исследуемой акватории, что особенно важно, например, для хозяйств по выращиванию аквакультур, позволяет говорить о достижении технического результата.

Держатель заявляемой системы в виде плоской платформы с резьбовыми отверстиями и средством установки системы на дно обеспечивает устойчивое положение системы в исследуемом районе. Форма платформы может быть любой (призма, усеченная пирамида, цилиндр), но целесообразнее ее выполнение в виде цилиндрической поверхности. Резьбовые отверстия предпочтительно располагать радиально относительно центра платформы, что повышает универсальность системы в целом, так как позволит устанавливать на ней зонды и видеоблоки различных модификаций (соответственно, с различными размерами и конструктивными особенностями). Крепление зонда и видеоблока на держателе осуществляется любым приемлемым способом, например, с использованием шпилек и прижимных хомутов.

В качестве видеоблока могут быть использованы как видео, так и фотокамеры, предназначенные для подводных съемок.

Средство для установки системы на грунт может быть выполнено в виде каркасной системы, например, треноги или усеченных конуса или пирамиды из металлических (титановых, нержавеющих) или полимерных трубок, которые позволяют работать в морской среде.

Гидрологический зонд может быть выполнен работающим как в автономном режиме с использованием встроенного микропроцессора, так и в режиме «on-line» путем соединения его с блоком наружного управления и отображения информации, например на основе персонального компьютера. Конструктивно зонд представляет собой, как правило, цилиндрический корпус, на котором расположены специальные гермовводы, позволяющие устанавливать требуемые для проведения соответствующих исследований датчики для измерения гидрологических параметров: температуры, проводимости, солености содержания кислорода, рН и другие.

На фиг. приведена одна из возможных схем заявляемой системы, где 1 - гидрологический зонд, 2 - видеоблок, 3 - платформа - держатель, 4 - отверстия для крепления, 5 - средство для установки системы на грунт, 6 - блок наружного наблюдения.

Система работает следующим образом. На рабочем тросе (на фиг. не показан) присоединяемому к держателю 3 устанавливают систему в заданном районе. В соответствии с заданной программой с блока 6 наружного наблюдения подают команду на видеоблок 2, при этом включение видеоблока может быть осуществлено и в момент спуска системы, также как и начало работы зонда. Полученные данные с видеоблока 2 передаются в блок 6 наружного наблюдения или при необходимости записываются на микрочип видеоблока. Данные гидрологического зонда 1 или записываются в микропроцессор зонда или передаются непосредственно в блок 6 наружного наблюдения любым приемлемым способом.

Заявляемая система была реализована с использованием океанографического зонда Ocean Seven 320 Plus и видеоблока - фотокамеры Canon G11.

Держатель выполнен в виде плоской цилиндрической поверхности из титана и представляет собой цилиндр с размерами диаметр 700 мм, высота образующей 10 мм. Зонд и видеоблок закреплены на платформе помощью шпилек и прижимных хомутов. Зонд закреплен на верхней плоскости платформы, а видеоблок - на нижней. Средство установки на дно представляет собой сварную конструкцию из титановых полых трубок, выполненную в виде усеченного конуса, которая присоединяется к платформе-держателю с помощью прижимных хомутов.

1. Система мониторинга шельфовых зон, включающая снабженный средством для установки на грунт держатель, к нижней части которого присоединен видеоблок, соединенный с блоком наружного управления и отображения информации, отличающаяся тем, что система дополнительно оборудована гидрологическим зондом, снабженным средством регистрации информации и расположенным на верхней поверхности держателя, выполненного в виде плоской платформы, снабженной резьбовыми отверстиями для крепежного оборудования.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что держатель выполнен в виде плоской цилиндрической платформы.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для установки на грунт выполнено в виде треноги или усеченных конуса или пирамиды.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство регистрации информации представляет собой встроенный микропроцессор.

5. Система по п.1 или 4, отличающаяся тем, что средство регистрации информации выполнено путем соединения гидрологического зонда с блоком наружного управления и отображения информации.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что видеоблок снабжен встроенным микрочипом.