CN109392853A - 自动化鱼类电捕科学调查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化鱼类电捕科学调查装置：包括载体平台、驾驶室、驱动装置、电捕装置、供电装置和样品收集装置；所述电捕装置包括阴极、阳极和电源；载体平台接地作为电捕装置的阴极；阳极由两个阳极单元组成，所述阳极单元组成包括绝缘杆、圆环、连接件和电极管；两个阳极单元的绝缘杆的一端分别固定于载体平台头部两侧，即船头两侧，另一端向载体平台前方延伸，绝缘杆延伸处顶端固定有圆环，圆环上设有若干连接件；形成宽幅电极阵列。本发明的装置基于最大程度标准化鱼类调查方法的目标研发，可实现高效电磁诱导、自动捕捞、快速处理鱼类样品，且安全性高、可操控性强。

Description

自动化鱼类电捕科学调查装置
技术领域
本发明属于水生态科学调查技术领域。具体涉及自动化鱼类电捕科学调查装置，适用于河流与浅水湖泊鱼类自动化科学调查。
背景技术
由于鱼类重要的经济意义、潜在的生态功能以及生态完整性评估中的应用等，其经常作为一个关键的生态组成部分而被调查监测。鱼类监测收集的数据被用来定量化描述鱼类种群及群落的现状与变化趋势，并明确其与其他生态因子间的关系以及指导渔业资源管理问题，因此鱼类调查监测数据需要最大程度的标准化与科学化。目前我国淡水水域的鱼类调查中，采用的调查方法和捕捞网具种类繁多，包括网簖、刺网、拖网、地笼、电捕等，一方面各种网具自身的选择性使得调查结果产生明显差异，另一方面鱼类调查方法的不一致也造成研究结果间难以进行准确的科学比较。鱼类电捕调查是全球范围内得到广泛认可并大量实际运用的成熟技术，但其在国内河流或湖泊等淡水水域的鱼类调查中较少应用，即使部分研究中应用到电捕技术，也缺少标准化、高效率的电捕工具。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供自动化鱼类电捕科学调查装置。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种自动化鱼类电捕科学调查装置，包括载体平台、驾驶室、驱动装置、电捕装置和样品收集装置；
所述载体平台为平底的船型结构，其材质为金属；
所述驾驶室设置于载体平台中部；驾驶室与载体平台绝缘；
所述驱动装置设置于载体平台后部，即船尾，用于提供行驶动力；
所述电捕装置包括阴极、阳极和供电装置；所述阳极由两个阳极单元组成，所述阳极单元组成包括绝缘杆、圆环、连接件和电极管；两个阳极单元的绝缘杆的一端分别固定于载体平台头部两侧，即船头两侧，另一端向载体平台前方延伸，绝缘杆延伸处顶端固定有圆环，圆环上设有若干连接件，连接所述电极管；所述圆环、连接件和电极管为导电材质；所述载体平台接地作为阴极；所述供电装置用于供电；所述供电装置设置于载体平台一侧，为电捕装置供电；
所述样品收集装置设置于电捕装置后方，用于收集鱼类样品。
作为本发明的进一步改进，所述样品收集装置包括升降式自动收集网具装置；所述升降式自动收集网具装置组成包括支撑管、活动杆、T型三通管和捕捞网；
所述支撑管水平固定于船头，支撑管两端分别安装T型三通管；所述活动杆垂直穿过T型三通管安装于支撑管两端，沿T型三通管上下移动；调节活动杆高度，以精确固定网具入水深度；所述捕捞网固定于支撑管和活动杆上，捕捞网后部分叉，便于从船体两侧收集鱼类样品，网具孔径根据调查目的确定。进一步的，所述样品收集装置还包括抄网辅助装置，抄网可用于进行遗漏鱼类样品的补充采集，在船头处分叉安装设置。
作为本发明的进一步改进，所述电极管在水中的浸没长度为电极管总长度的70~80%。
作为本发明的进一步改进，所述绝缘杆材质为玻璃纤维；两侧绝缘杆分别前伸出载体平台头部2.5m；两侧圆环中心的距离为3.0m。
作为本发明的进一步改进，还包括安全装置；所述安全装置包括护栏、挡板和保险开关；所述护栏设置于载体平台头部及驾驶室边缘，所述挡板设置于载体平台边缘，护栏与挡板可保护载体平台（船体）重要部位，防止鱼类跳跃撞击操纵人员；所述保险开关分别设置于船体平台头部、后部和驾驶室内。
作为本发明的进一步改进，所述载体平台头部的护栏处设有聚光灯，用于夜间采样。
作为本发明的进一步改进，所述驱动装置选用汽油发动机。
作为本发明的进一步改进，所述供电装置为配置过载保护开关的柴油发电机；发电机框架与发电机电控箱连接金属材质载体平台接地，发电机线圈与发电机框架绝缘。
作为本发明的进一步改进，所述载体平台上设有曝气池；所述曝气池设置于样品收集装置后侧。捕获鱼类可移入曝气池中暂养。
作为本发明的进一步改进，所述圆环、连接件、电极管和支撑管为不锈钢材质。
作为本发明的进一步改进，所述载体平台上还设有储物装置，所述储物装置设置于载体平台后部。
本发明的装置基于最大程度标准化鱼类调查方法的目标研发，可实现高效电磁诱导、自动捕捞、快速处理鱼类样品，且安全性高、可操控性强。装置采用平底船型载体平台，便捷性、移动性、平稳性高。供电装置能够通过电流控制箱提供恒功率直流电，并可以自动根据水温与电导率调节至目标功率。设置于载体平台头部两侧的阳极形成宽幅电极阵列，电极工作电磁场幅宽，能够在匀速行进状态下快速有效的捕获鱼类样品。安全装置能够保障所有调查组员独立切断电源，且安装有倾斜断电保护装置，可提供多重安全保障。样品收集装置能够完成被电流暂时击晕的鱼类样品快速、自动化的收集。
附图说明
图1是自动化鱼类电捕科学调查装置立体图；
图2是升降式自动收集网具装置结构图；
图中：1.载体平台，2.驱动装置，3.驾驶室，4.储物装置，5.供电装置，6.电控箱，7.发电机线圈，8.电极管，9.圆环，10.连接件，11.U型螺栓，12.绝缘杆，13.保险开关，14.保险开关，15.保险开关，16.护栏，17.挡板，18.聚光灯，19.支撑管，20.捕捞网，21.T型三通管，22.活动杆，23.捕捞网分叉尾囊，24.抄网，25.曝气池。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
本实施例具体说明本发明装置结构。
如图1~2所示的自动化鱼类电捕科学调查装置，包括载体平台1、驱动装置2、驾驶室3、电捕装置、安全装置；
载体平台1为平底的船型结构，其材质为金属；
驱动装置2设置于载体平台1后部，即船尾；本实施例采用100hp汽油发动机，提供驱动力；
驾驶室3设置于载体平台1中部；驾驶室3与载体平台1绝缘；内设供电装置5的总控室，驾驶室3进行驾控，总控台进行供电系统调控。
电捕装置包括阴极、阳极和供电装置5；所述阳极由两个阳极单元组成，所述阳极单元组成包括绝缘杆12、圆环9、连接件10和电极管8；两个阳极单元的绝缘杆12的一端分别固定于载体平台1头部两侧，即船头两侧，使两侧阳极单元呈对称设置；绝缘杆12另一端向载体平台1前方延伸，绝缘杆12延伸处顶端固定有圆环9，圆环上设有若干连接件10，连接所述电极管8；所述圆环9、连接件10和电极管8为不锈钢材质；载体平台1接地作为阴极；
供电装置5设置于载体平台1一侧，用于为电捕装置供电，本实施例中配备5KW交流电发电机，提供10~1000Hz直流电脉冲，由1台配置过载保护开关的5KW柴油发电机提供交流电电力，供电系统通过1台交直流电控箱6转换成直流电脉冲，脉冲频率10~1000Hz，输出电压100~600伏；发电机框架与发电机电控箱6连接金属材质载体平台1接地，发电机线圈7与发电机框架绝缘。
样品收集装置包括升降式自动收集网具装置和抄网辅助装置；升降式自动收集网具装置设置于电捕装置后方，如图2所示，包括不锈钢材质的支撑管19、活动杆22、T型三通管21和捕捞网20；支撑管19水平固定于船头，支撑管19两端分别安装T型三通管21；所述活动杆22垂直穿过T型三通管21安装于支撑管19两端，沿T型三通管21上下移动，调节高度；捕捞网20固定于支撑管19和活动杆22上，捕捞网20后部为捕捞网分叉尾囊23，便于从载体平台1（船体）两侧收集鱼类样品，网具孔径根据调查目的确定。本实施例的抄网辅助装置中配备两个抄网24，分叉放置于船头，用于进行遗漏鱼类样品的补充采集。
安全装置包括护栏16、挡板17和保险开关；护栏16与挡板17设置于载体平台1（船体）重要部位，防止鱼类跳跃撞击操纵人员；载体平台1头部的护栏16处设有聚光灯18，用于夜间采样；本实施例设置5处保险开关，载体平台1头部（船头）甲板安装两处由抄网手通过绳索控制的保险开关13，后部安装两处由抄网手通过手动控制的保险开关14作为备用保险开关，驾驶室总控台安装一处由驾驶员控制的保险开关15，为应急切断总开关。此外，载体平台1上操作人员/驾驶员的活动范围内设置绝缘垫。
载体平台1后部一侧安装储物装置4，用于储物。
样品采集装置后侧设有1m3曝气池25；捕获鱼类可移入曝气池25中暂养。
本实施例中，载体平台1基本结构为长度5.5~6.5m、宽度2.5~3.5m的金属材质平底船身；每个阳极单元包括4根不锈钢管作为电极管8，每个电极管8长度30cm、外径2.5cm，通过不锈钢材质的绳索连接件10均匀的安装在直径0.9m的不锈钢圆环9上，绳索连接件10直径3.1mm，无涂层。通过U型螺栓11调节不锈钢电极管8浸没70~80%；两个阳极单元构成的阳极阵列分别与两根外径3.8cm、壁厚0.64cm的玻璃纤维材质绝缘杆12连接，分别从载体平台（船体）两侧前伸出船头2.5m，两个不锈钢圆环9中心的距离保持在3.0m；网具装置以外径3.8cm不锈钢支撑管19支撑宽度为6m的捕捞网20。
本实施例的装置，电极磁场工作幅宽6.0m，深度0.5~3.0m。作业幅宽6m，最大作业航速5km/h，鱼类电捕调查面积0.03km2/h，可连续作业。
上述装置按照以下步骤进行作业使用：
（1）作业开始前，进行电极连续性通路测试与发电机输出测试。
（2）启动汽油发动机2，将本装置驶入作业水域。
（3）关闭推进系统，进入静止状态。
（4）调节不锈钢电极管8组成的电极阵列8与活动杆19至适当的作业高度，使电极管8浸没70~80%，捕捞网20距离水体底部30cm左右；
（5）启动柴油发电机5，调节输出功率（3KW）、脉冲频率（60Hz）和占空比（25%）。
（6）启动汽油发动机2，在预定调查水域（200m×30m）按照之字形航线、5km速度连续作业15min，利用抄网补充收集网具外遗漏鱼类样品。
（7）作业完毕后，关闭柴油发电机5并收起捕捞网20，将鱼类样品移入曝气池25中暂养。
（8）现场快速测量鱼类样品生物学特征，完毕后将鱼类放归调查水域。
（9）将本装置开回码头内停泊或装车。
（10）维护保养。
本实施例的装置，作业面积、电极频率、输出功率、捕捞网具、航速与作业时间均可统一设置，最大程度标准化不同采样点位间的鱼类调查结果；作业幅宽达6m，调查面积0.03km2/h，且可连续作业，与同类设备相比单机作业能力提高了一个量级；合计安装五处保险开关，各调查组员均可单独切断电源，且安装有倾斜断电保护装置，与同类设备相比其安全性得到多重保障。

Claims (10)

1.一种自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，包括载体平台、驾驶室、驱动装置、电捕装置和样品收集装置；
所述载体平台为平底的船型结构，其材质为金属；
所述驾驶室设置于载体平台中部；驾驶室与载体平台绝缘；
所述驱动装置设置于载体平台后部，即船尾，用于提供行驶动力；
所述电捕装置包括阴极、阳极和供电装置；所述阳极由两个阳极单元组成，所述阳极单元组成包括绝缘杆、圆环、连接件和电极管；两个阳极单元的绝缘杆的一端分别固定于载体平台头部两侧，即船头两侧，另一端向载体平台前方延伸，绝缘杆延伸处顶端固定有圆环，圆环上设有若干连接件，连接所述电极管；所述圆环、连接件和电极管为导电材质；所述载体平台接地作为阴极；所述供电装置用于供电；
所述样品收集装置设置于电捕装置后方，用于收集鱼类样品。
2.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述样品收集装置包括升降式自动收集网具装置；所述升降式自动收集网具装置组成包括支撑管、活动杆、T型三通管和捕捞网；
所述支撑管水平固定于船头，支撑管两端分别安装T型三通管；所述活动杆垂直穿过T型三通管安装于支撑管两端，沿T型三通管上下移动；
所述捕捞网固定于支撑管和活动杆上，捕捞网后部分叉。
3.根据权利要求2所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述样品收集装置还包括抄网辅助装置，用于辅助收集遗漏鱼类样品。
4.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述电极管在水中的浸没长度为电极管总长度的70~80%。
5.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述绝缘杆材质为玻璃纤维；两侧绝缘杆分别前伸出载体平台头部2.5m；两侧圆环中心的距离为3.0m。
6.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，还包括安全装置；所述安全装置包括护栏、挡板和保险开关；所述护栏设置于载体平台头部及驾驶室边缘；所述挡板设置于载体平台边缘；所述保险开关分别设置于船体平台头部、后部和驾驶室内。
7.根据权利要求6所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述载体平台头部的护栏处设有聚光灯。
8.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述驱动装置选用汽油发动机。
9.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述供电装置为配置过载保护开关的柴油发电机；发电机框架与发电机电控箱连接金属材质载体平台接地，发电机线圈与发电机框架绝缘。
10.根据权利要求1所述的自动化鱼类电捕科学调查装置，其特征在于，所述载体平台上设有曝气池；所述曝气池设置于样品收集装置后侧。
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