CN107361007A - 一种便携式小型鱼类生物行为学监视装置 - Google Patents
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Abstract
一种便携式小型鱼类行为学监视装置，主要包括开放式透明养殖盒(1)，发射电极模块(2)，供电模块(3)，信号接收电极模块(4)，存储与信号处理模块(5)，固定模块(6)，鱼类盛放网(7)模块和可视化模块(8)，垂直拉动杆(9)，拉环(10)，可移动网片(11)等组成。通过供电模块连接外部电源供电，发射电极激发，信号接收电极模块接收信号。开放式透明养殖盒由透明亚克力圆筒壁和防水下底盖组成，内置鱼类盛放网筛网使养殖盒内与周围连通，盒底外加一个卡扣式底盖，用于防止水分流出。该行为学监视仪可自动进行监测，简单便捷，并对所监测数据进行分级分析，极大地提高实时监测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及小型鱼类生物行为学监视与研究领域以及水质监测领域。
背景技术
随着沿海经济建设速度的逐步加快和海洋开发活动的日益频繁，海洋污染日益加剧，适用于海洋生态毒理学研究的鱼类模型的建立意义重大。海洋环境污染问题日渐凸显，近岸海域常常出现水质清洁度不达标，水体严重富营养化，营养盐失衡等海洋生态的不健康状态，因而进行海洋生态毒理学的深入研究，探索出快速、准确的污染检测方法，将为海洋环境保护提供高水平的基础支持，成为持续发展战略的一种重要技术支撑。在海洋环境质量评估和生态毒理学研究方面，目前还缺乏国际公认的海洋模式生物进行研究，但利用斑马鱼(Danic rerio)和日本青鱂(Oryzias latipes)的运动行为学进行淡水毒理学的研究和水质环境监控等，都为海洋模式生物的选择和海洋生态毒理学的研究提供了重要线索和启示，那就是结合对环境海洋学和海洋生物养殖学等方面的特点，选择易于观察、行为稳定、繁殖率高及对海水环境中压力环境较能耐受的鱼类作为海洋中的模式生物，探索出其在海洋生态毒理学研究方面的应用是可行的。海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)在中国、朝鲜、日本及印度等海域均普遍存在，成年个体长约3.5～4.0cm，生活周期大约为2～3个月，其基因组较小，只有斑马鱼基因组的一半，大约为800M b，性格温和、产卵率高、易于观察、海水消耗低，对海水环境压力较能耐受，且肝、生殖组织等对缺氧引起的环境压力变化比较敏感。综上所述，海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)等鱼类在培养条件、生理和分子信息等方面的优势使其正成为海洋生态毒理学研究领域的代表性潜在模式生物。为了深入研究其对海水污染的反应，建立相应的监测系统具有非常重要的意义。本发明利用海洋青鳉鱼等鱼类的习性，设计出一套便携式小型鱼类生物行为学监视装置，该装置可以方便快捷地接入不同污染状况的水环境，便于深入研究海洋青鳉鱼等鱼类对各种环境压力响应的行为模式。
现有技术的见识装置设计其腔体所占空间较大利，用率不高，不便于灵活运用于野外或实验室不同实验场景监测，这就使得其运用受到了极大限制，并且通常只设计了电极信号，没有视频信号不便于多源数据同时进行对比研究鱼类行为学。
发明内容
本申请针对上述问题，进行了研究改进，提供一种便携式鱼类行为学监视装置，本发明采用如下的技术方案：
一种便携式小型鱼类行为学监视装置，包括一个开放式透明养殖盒(1)，激发电极(2)和信号接收电极(4)贴合安装在养殖盒内壁上，鱼类盛放网(7)嵌套在养殖盒内，可视化模块(8)安装在外壁无电极分布的区域。通过拉环(10)连动垂直拉动杆(9)操作可移动网片(11)上下移动，将鱼类盛放网(7)分别控制在两个档位。存储与信号处理模块(5)及时收集所测信号，处理显示为可视化数据，同时保存所测数据。
进一步的：
所述开放式透明养殖盒(1)，盒底留5cm自由空间不接电极，把鱼类赶入此区域后的测量值为背景值，有效节省了空间，两档间切换过程能够在5秒内完成，更加便于野外不同水域各种实验场景的应用。
所述鱼类盛放网(7)，鱼类盛放网(7)又由可移动网片(11)分成两个档，通过拉环(10)连接垂直拉动杆(9)连动可移动网片(11)在两个档位间互换，随意切换到测量和背景场测量状态。养殖盒减小了1/2的体积，远远小于已有发明所设计的养殖盒的体积，高效利用空间。
所述鱼类盛放网(7)和可移动网片(11)由尼龙或聚乙烯材料制成，有一定的硬度，方便可移动网片(11)在上下两档间切换，整个过程能够在5秒内完成，大大提高了测量效率。
所述可视化模块(8)，有防水壳保护，能深入水下5米以内工作；可以同步记录监测周围环境的视频信息，便于与电极监测信号相互对比，提高所得结果的准确度和监测的效率。
所述固定模块(6)，可以随工作需求固定于需要监测的水下环境，安装和拆卸能够在1分钟内全部完成，非常便于野外不同实验场景的临时固定和拆除。
所述存储与信号处理模块(5)，保证所获得的大量数据能够暂时存储和分级分析，并得到直观的结果展示于展示屏上，不仅便于实验结果的判读，还为后续深入研究提供查询依据。
所述开放式透明养殖盒(1)，底盖通过卡口与盒体连接，可以保证盒体拿出水面以后里面存有5厘米高的水柱，保证受测鱼类离开测试水源时的正常生存需要。
所述开放式透明养殖盒(1)，盒体为透明圆筒，可以使周围的水在5秒钟以内有效循环进入，保正鱼类生存的小环境与大环境的水水质相同。
所述开放式透明养殖盒(1)，其无上盖，下盖可以开启，方便维护清理，以及实验鱼的放入和取出，整个过程能够在30秒内完成。
所述供电模块(3)，可以保证外接电源转换为鱼类行为学监视装置可以使用的用电需求。
本发明的装置将透明养殖盒(1)与鱼类盛放网(7)分离开来，鱼类盛放网(7)的活动性便于放入和取出所需鱼类。鱼类盛放网(7)又由可移动网片(11)分成两个档，将可移动网片(11)推到底将所测鱼类挤压到底部空间后的测量结果为对照值，将可移动网片(11)拉起后所测的结果减去对照值即为实际值。
本装置具有更小的体积更加便于携带和即时监测，两个档位灵活互换，快速高效。便携式结构的设计使得该监视装置可以随心所欲地应用于所有可能的实验场景。一体化的处理器和显示模块使得研究所需的数据既能即时存储，又能将所监测数据存储以备做深入细致的研究之用。
本发明要解决现有监测工具并不适合野外便携作业的局限，大大提高野外监测用鱼行为学研究效率而构建的一种便携式小型鱼类行为学监视装置。
本发明的有益效果是：为野外水质监测提供生物行为学基础数据。便携式监测可以节省大量的野外监测时间；水域多点观测可以方便地对多种不同水体进行研究。
本发明用于支撑水质监测鱼类行为学研究和水质快速生物监测等领域。
附图说明
图1为便携式小型鱼类生物行为学监视装置俯视结构示意图；
图2为便携式小型鱼类生物行为学监视装置鱼类盛放网侧视示意图；
图3为便携式小型鱼类生物行为学监视装置外观侧视示意图；
具体实施方式
如图1，图2和图3所示，一种便携式小型鱼类行为学监视装置，整体可以便携式监测，亦可以用固定模块固定于某一地点获取长期监测数据，开放式透明养殖盒(1)呈圆筒形，信号激发电极(2)，供电模块(3)，信号接收电极(4)，存储与信号处理模块(5)，固定模块(6)，鱼类盛放网(7)，可视化模块(8)，垂直拉动杆(9)，拉环(10)，可移动网片(11)等组成。
其中开放式透明养殖盒(1)为圆筒形设计，方便其在水下监测运行时周围海水顺利进入内部；
不锈钢网状信号激发电极(2)和信号接收电极(4)贴合安装在开放式透明养殖盒(1)内壁上。
供电模块(3)与微电脑处理器相连，便于为监测装置提供电力保障。
存储与信号处理模块(5)通过电缆与可视化模块(8)、网状信号激发电极(2)和信号接收电极(4)相连，便于监测装置所得监测的数据存储与分析展示，并可以根据需要随时更换升级等。
固定模块(6)位于开放式透明养殖盒(1)外壁中部，便于将装置水下部分固定在想要固定的位置。
鱼类盛放网(7)套入开放式透明养殖盒(1)圆筒中，垂直拉动杆(9)推下把鱼类挤压到底部空腔后测量记为E1，拉起后测量鱼类活动导致低压电场变化后的电场记为E2，E2和E1的差值即为受监测鱼类的运动行为变化，然后对此行为进行分析，结合可视化模块结果，综合分析鱼类应对污染时的行为学变化。
可视化模块(8)位于开放式透明养殖盒(1)外壁，便于随时记录相关鱼类行为学信息。
通过所述的垂直拉动杆(9)的拉环(10)可以拉动可移动网片(11)到上下两档，便于分别测量背景值和实际值，两者之差值即为鱼类运动行为的变化。
Claims (10)
1.一种便携式小型鱼类行为学监视装置，主要包括开放式透明养殖盒(1)，激发电极(2)，供电模块(3)，信号接收电极(4)，存储与信号处理模块(5)，固定模块(6)，鱼类盛放网(7)，可视化模块(8)，垂直拉动杆(9)，拉环(10)，可移动网片(11)等组成，其特征在于为鱼类行为学监视装置安装了电极激发和接收模块，所述可视化模块具有防水壳，所述防水壳上预留的透明视窗。
2.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述开放式透明养殖盒(1)，盒底留5cm自由空间不接电极，把鱼类赶入此区域后的测量值为背景值。
3.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述鱼类盛放网(7)又由可移动网片(11)分成两个档，通过所述拉环(10)连接垂直拉动杆(9)连动可移动网片(11)在两个档位间互换，可以切换到测量和背景场测量状态，所述鱼类盛放网(7)和可移动网片(11)由尼龙或聚乙烯材料制成，可移动网片(11)可在上下两档间切换。
4.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述可视化模块(8)，具有防水壳，能深入水下5米以内。
5.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述固定模块(6)，可以随工作需求固定于需要监测的水下环境。
6.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述存储与信号处理模块(5)。
7.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于开放式透明养殖盒(1)的底盖通过卡口与开放式透明养殖盒(1)盒体连接，可以保证盒体拿出水面以后也能正常工作。
8.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述开放式透明养殖盒(1)的盒体为透明圆筒，可以使周围的水有效循环进入，使得鱼类生存的小环境与大环境的水水质相同。
9.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述开放式透明养殖盒(1)，其开放式透明养殖盒(1)下盖可以开启，无上盖。
10.根据权利要求1所述的一种便携式小型鱼类行为学监视装置，其特征在于所述供电模块(3)可以保证外接电源转换为鱼类行为学监视装置可以使用的用电需求。
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