本发明涉及生物附着实海挂板多物理量参数监测，具体涉及一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置。
背景技术：
1、海生物附着对海上工程设施及水下传感器等设备带来严重危害，引发测量数据失真及使用年限减少等问题，降低了港口基础设施健康监测的有效性，从而造成巨大经济损失。目前对防污涂料的制备工作开展了大量研究，但对防污涂料的性能评价还未形成一套完整的测试体系，不能够全面反映涂料的防污性能，而防污性能评价方法是防污涂料研究开发、设计配方、产品性能改进和控制成品质量的关键；
2、目前主要依靠静态浅海挂板试验和动态船体涂装试验来评价防污效果。但上述测量设备具有一些缺点，静态浅海挂板试验将挂板放置在海水中，每隔一段时间需要取出挂板进行观测，易影响海生物粘附，不利于了解附着的实际情况，无法做到对海生物附着情况的实时监测和连续跟踪。动态船体涂装试验是对某种类型船只的代表性部位进行局部涂装,然后随船航行以进行效果评价，试验耗时、耗力、难度大且航行期间涂层会受到不同海域、流速、盐度和ph等多种因素的影响，无法展开针对某一港口的单因素变量分析。
3、随着海洋新兴产业的快速增长，涂层防控技术在港口设施上的应用可以减少港口基础设施的维护周期和修复成本，拥有较广泛的应用前景。同时，对防污性能评价方法有了更高的要求，完善生物附着监测装置，建立长期跟踪观测和粘附分析研究机制，加强对沿海港口区域中挂板表面涂层多物理量参数的连续跟踪。
4、本发明提供了一种固定在沿海港口潮落区的海上试验平台:一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
2、一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，包括主体框架，其特征在于：所述主体框架上安装有摄像组件，所述主体框架上设置有第一卡扣，所述主体框架的一侧固定安装有传感器框架，所述摄像组件上安装有水下摄像机，所述水下摄像机电性连接有太阳能组件，所述摄像组件包括有相机大臂支架；所述太阳能组件包括有太阳能板；所述水下摄像机电性连接有5g路由器。
3、本发明技术方案的进一步改进在于：所述主体框架由上至下分为三部分，所述主体框架中部为海平面，所述海平面上方为潮落区，所述海平面下方为全浸区，所述第一卡扣数量为九个，所述主体框架通过第一卡扣一次可放置九块试验样板。
4、本发明技术方案的进一步改进在于：所述相机大臂支架的底部固定安装有支撑架，所述相机大臂支架上安装有相机小臂支架，所述相机小臂支架上安装有相机底座。
5、本发明技术方案的进一步改进在于：所述水下摄像机安装在相机底座上，所述相机小臂支架数量为四个，每个由上下两根长486mm的钢管组成，所述相机底座数量为两个，采用2mm厚的铝板制成，配备直径为5mm的固定式圆柱形支架。
6、本发明技术方案的进一步改进在于：所述相机大臂支架上焊接有第二卡扣，每个第二卡扣间距为100mm，数量为九个。
7、本发明技术方案的进一步改进在于：所述太阳能板电性输出连接有蓄电池、太阳能控制器，所述蓄电池电性输出连接摄像组件，持续为摄像组件提供电量。
8、本发明技术方案的进一步改进在于：所述蓄电池、太阳能控制器外表面设置有防水箱，防水箱外壳材料为钢结构，表面经过镀锌喷塑防腐处理。
9、本发明技术方案的进一步改进在于：所述传感器框架数量为两个，内部分别放置有盐度传感器、水位记录仪，所述传感器框架为网状，能透过海水，框架表面涂覆防污漆。
10、本发明技术方案的进一步改进在于：所述水下摄像机电性连接有物联网卡、ftp文件传输服务器，所述水下摄像机信号输出连接有云服务器。
11、由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
12、1、本发明提供一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，本发明提供一种适用于沿海港口生物污损的多物理参数监测装置，通过对温度、盐度、压力、潮位等物理量和视频相耦合的一体化实时监测，实现对防污涂层长期跟踪观测和污损生物粘附分析研究，然后是安装两个水下摄像机对试验样板进行图像监测，设置每隔半小时抓拍一张图片，进行比对观察附着过程，并配上盐度传感器和水位记录仪组成的监测系统，水下摄像机选用的是ds-2xc6046-l(r)型号，是一款具有多项优势的高性能水下摄像机，防护等级达到ip68，具有高度的防水性能，可以在长时间浸泡在水下5m内而不受损害；同时具备nema4x的防腐蚀能力。并且支持白天、夜晚、自动定时切换，饱和度，亮度，对比度，锐度，agc，白平衡可以通过客户端或者浏览器远控调节，并配备内置emmc存储，容量64gb。将其固定在传感器框架上，方向分别面向试验样板方向，传感器选择高精度的u24-002盐度传感器和u20-001-01水位记录仪，都设置为每间隔10分钟进行一次测量工作，从而精确测定盐度水平，内置存储器可存储18500笔数据。监测装置主要由外部主体框架、相机大臂支架及支撑架、相机小臂支架、相机底座和传感器框架等5个部分组成。主体框架采用304不锈钢制成，矩形截面，边长为30mm，厚度为2mm的钢管构成，总长为3180mm，内部被长420mm的钢管平均分割成9个相同大小的空格，每个空格尺寸为420×320mm；相机大臂支架及支撑架82为2个，其结构由两排长970mm的相机大臂支架和与相机大臂支架呈45度角的支撑架构成，每个相机大臂支架每隔100mm焊接一个第二卡扣，总计9个，主体框架一次可放置9块试验样板，每块样板设计的长和宽分别是350mm、250mm，监测装置相较于传统试验方式具有可动态、连续监测和远程数据传输等优势，突破了现有评价技术连续性差、追踪难的问题；监测装置可以将盐度、温度、压力、潮位等参数与视频相耦合，远程采集和传输数据与图像，实现对潮落区生物污损情况的动态监测；固定在沿海港口潮落区的实验样板，面临复杂多元环境因素影响和静态防附的难题，影响生物附着因素较多。该适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置可以实现对固定在潮落区的样板表面涂层的动态连续观测，分析受潮位影响作用下，样板浸泡海水时间和生物附着变化间的关系。
13、2、本发明提供一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，太阳能组件组成的供电系统，可以持续为其他设备提供电量；太阳能板是由4块0.92×0.67×0.03m的单晶硅太阳能电池板组成，主要由2个直径0.003m，高0.1153m的圆柱体钢条和1个直径0.007m的球体支撑点组成，4块太阳能板板面水平向上，可以更多的吸收太阳能，并转化为电能，蓄电池选择的是目前应用最广泛的三元锂电池，工作电压为12v，电池容量达到240ah，在阴天不提供太阳光的情况下，可以持续供给水下摄像机和5g路由器工作2-3天左右。太阳能控制器确保太阳能系统的高效运行和电池的安全使用。最后将蓄电池、太阳能控制器安放在大小为0.4×0.5×0.2m的防水箱中，箱体外壳材料为钢结构，表面经过镀锌喷塑防腐处理，可以实现全天候防风雨。
14、3、本发明提供一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，水下摄像机连接5g路由器和物联网卡组成的远程传输系统，并搭建ftp文件传输服务器实现图片远程传输至云服务器，最终组建远程调取的实时监测系统，实现对潮落区内试验板生物附着情况和周围环境温度、盐度、压力、潮位等物理量的连续动态监测，供电系统为太阳能，可以实现全天候野外监测，实现监测数据实时传输至云服务器，便于远程调取耦合分。
1.一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，包括主体框架(1)，其特征在于：所述主体框架(1)上安装有摄像组件(8)，所述主体框架(1)上设置有第一卡扣(9)，所述主体框架(1)的一侧固定安装有传感器框架(10)，所述摄像组件(8)上安装有水下摄像机(7)，所述水下摄像机(7)电性连接有太阳能组件(2)，所述摄像组件(8)包括有相机大臂支架(81)；所述太阳能组件(2)包括有太阳能板(21)；所述水下摄像机(7)电性连接有5g路由器(71)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述主体框架(1)由上至下分为三部分，所述主体框架(1)中部为海平面(4)，所述海平面(4)上方为潮落区(3)，所述海平面(4)下方为全浸区(5)，所述第一卡扣(9)数量为九个，所述主体框架(1)通过第一卡扣(9)一次可放置九块试验样板。
3.根据权利要求1所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述相机大臂支架(81)的底部固定安装有支撑架(82)，所述相机大臂支架(81)上安装有相机小臂支架(84)，所述相机小臂支架(84)上安装有相机底座(83)。
4.根据权利要求3所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述水下摄像机(7)安装在相机底座(83)上，所述相机小臂支架(84)数量为四个，每个由上下两根长486mm的钢管组成，所述相机底座(83)数量为两个，采用2mm厚的铝板制成，配备直径为5mm的固定式圆柱形支架。
5.根据权利要求1所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述相机大臂支架(81)上焊接有第二卡扣(811)，每个第二卡扣(811)间距为100mm，数量为九个。
6.根据权利要求1所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述太阳能板(21)电性输出连接有蓄电池(22)、太阳能控制器(23)，所述蓄电池(22)电性输出连接摄像组件(8)，持续为摄像组件(8)提供电量。
7.根据权利要求6所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述蓄电池(22)、太阳能控制器(23)外表面设置有防水箱，防水箱外壳材料为钢结构，表面经过镀锌喷塑防腐处理。
8.根据权利要求1所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述传感器框架(10)数量为两个，内部分别放置有盐度传感器、水位记录仪，所述传感器框架(10)为网状，能透过海水，框架表面涂覆防污漆。
9.根据权利要求1所述的一种适用于沿海港口潮落区的固定式生物附着监测装置，其特征在于：所述水下摄像机(7)电性连接有物联网卡(72)、ftp文件传输服务器(73)，所述水下摄像机(7)信号输出连接有云服务器(74)。
