CN112694967A - 一种现场快速筛查水生态种类的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境调查与生态监测技术领域，公开了一种现场快速筛查水生态种类的装置，其包括动植物识别设备、微生物识别设备、以及控制器；所述动植物识别设备包括摄像装置以及与所述摄像装置电连接的图像识别装置，所述摄像装置用于拍摄水下的动植物、将图片信息传输给所述图像识别装置，所述图像识别装置用于识别图片信息中的动植物；所述控制器分别与所述摄像装置、所述图像识别装置、所述微生物识别设备电连接。本发明提供的场快速筛查水生态种类的装置能够快速筛查水生生物的种类，评估环境，检测生态。

Description

一种现场快速筛查水生态种类的装置
技术领域
本发明涉及环境调查与生态监测技术领域，特别是涉及一种现场快速筛查水生态种类的装置。
背景技术
水生态是衡量水利发展是否健康的重要标志之一。水中的生物多样性能够在一定程度上反应水体环境的情况。水中的动植物和微生物的种类越多样化，水体环境越符合绿色环保的要求，水中的生态系统越丰富。因此，水中的动植物和微生物的种类数量成为了评估水中生态系统的参考标准之一。
目前，主要依靠人工的方式筛查水中的生物种类。工作人员采集水中的鱼类和植物回到实验室进行分类筛选，在水体中抽取一定的样本检测其中的微生物含量。这种人工筛查的方式效率较低，不能在现场快速筛查水生生物的种类。
发明内容
本发明的目的是：提供一种场快速筛查水生态种类的装置，其能够快速筛查水生生物的种类，评估环境，检测生态。
为了实现上述目的，本发明提供了一种现场快速筛查水生态种类的装置，其包括动植物识别设备、微生物识别设备、以及控制器；
所述动植物识别设备包括摄像装置以及与所述摄像装置电连接的图像识别装置，所述摄像装置用于拍摄水下的动植物、将图片信息传输给所述图像识别装置，所述图像识别装置用于识别图片信息中的动植物；
所述控制器分别与所述摄像装置、所述图像识别装置、所述微生物识别设备电连接。
可选地，所述摄像装置的数量为若干个，各所述摄像装置环绕水体设置。
可选地，所述摄像装置为水下摄像头。
可选地，所述微生物识别设备包括至少一个用于承载水体中的水的承载装置以及与所述控制器电连接的微生物检测装置，所述承载装置与所述微生物检测装置可拆卸地连接，所述微生物检测装置用于检测所述承载装置中的水中的微生物种类。
可选地，所述承载装置为试管；
所述微生物检测装置上设有用于放置所述试管的放置槽，所述放置槽与所述试管一一对应且定位配合。
可选地，所述微生物识别设备还包括机械手，所述机械手与所述控制器电连接，所述机械手用于抓取所述试管，并将所述试管放置在所述放置槽中。
可选地，还包括显示装置，所述显示装置与所述控制器电连接。
可选地，还包括存储装置，所述存储装置与所述控制器电连接。
可选地，还包括输入装置，所述输入装置与所述控制器电连接。
本发明提供的一种现场快速筛查水生态种类的装置与现有技术相比，其有益效果在于：本发明的动植物识别设备包括用于拍摄水下动植物的摄像装置和能够识别动植物种类的图像识别装置。摄像装置拍照后将图片信息反馈给图像识别装置识别，图像识别装置将动植物种类信息传给控制器。同时，微生物识别设备能够识别水中的微生物种类。该现场快速筛查水生态种类的装置能够同时检测动植物和微生物种类，能够在现场快速筛查水生生物的种类，筛查效率高，能令工作人员快速了解水体生态情况，评估和检测现场的生态环境，符合环境保护和监测要求。
附图说明
图1是本发明实施例的现场快速筛查水生态种类的装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的摄像装置分布在水体的俯视图；
图3是本发明实施例的微生物识别设备的结构示意图；
图4是本发明实施例的微生物检测装置的俯视图。
图中，1、水体；2、控制器；3、动植物识别设备；31、摄像装置；32、图像识别装置；4、微生物识别设备；41、承载装置；42、微生物检测装置；43、机械手；5、放置槽；6、显示装置；7、存储装置；8、输入装置；9、夹爪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，水体包括江、河、湖、海、水库、池塘等。
如图1至图4所示，本发明的优选实施例的一种现场快速筛查水生态种类的装置，其包括动植物识别设备3、微生物识别设备4、以及控制器2；动植物识别设备3包括摄像装置31以及与摄像装置31电连接的图像识别装置32，摄像装置31用于拍摄水下的动植物、将图片信息传输给图像识别装置32，图像识别装置32用于识别图片信息中的动植物；控制器2分别与摄像装置31、图像识别装置32、微生物识别设备4电连接。本实施例中的控制器2可以为PLC控制系统。
基于上述技术方案，摄像装置31拍摄水中的图片，并将图片信息传输给图像识别装置32。在检测前，工作人员可将水中常见的动植物图片放置在图像识别装置32的图库中，图像识别装置32可以根据图片信息与图库中的图片作比对，从而识别出水中的动植物种类，并将数据反馈给控制器2。同时微生物识别设备4检测水体1中的微生物种类，并将数据反馈给控制器2。工作人员可以将控制器2中的数据调取出来得知水体1中的生物种类，了解水体1中的生物多样性是否足够丰富，判断该水体1的生态情况。该现场快速筛查水生态种类的装置能够同时检测水体1中的动物、植物和微生物，通过拍照、图像识别和微生物识别技术，能够让工作人员一次性地快速得知水体1中的各种生物类别，便于工作人员调查环境，检测生态系统的多样性，符合环境保护的目的。
由于某些水体1，例如湖泊等，水体1面积较大，为了能够全方面了解水体1中的生态环境，摄像装置31的数量为若干个。如图2所示，各摄像装置31环绕水体1设置。工作人员还可以根据水体1的深度，在不同深度安装多个摄像装置31，以便了解不同水深下的水中生态情况。为了让摄像装置31能够在水下正常工作，摄像装置31为水下摄像头。水下摄像头可通过安装支架等安装设备设置在水体1中。工作人员可以将部分水下摄像头安置在水底，以拍摄水底生物。水下摄像头具体可以是360度旋转水下摄像机，摄像装置31能够360°旋转，全方位拍摄水中情况。
其中，如图3所示，微生物识别设备4包括至少一个用于承载水体1中的水的承载装置41以及与控制器2电连接的微生物检测装置42，承载装置41与微生物检测装置42可拆卸地连接，微生物检测装置42用于检测承载装置41中的水中的微生物种类。工作人员利用承载装置41装有水体1中的水，并将承载装置41放置在微生物检测装置42中检测微生物类别，微生物检测装置42将数据反馈给控制器2。在实际应用中，微生物检测装置42可以是专利公开号为CN205974522U的微生物检测装置，工作人员可将微生物检测装置42放置在水体1旁边，以便检测。本实施例中，承载装置41为试管，试管在市面上较为常见，购买方便。如图4所示，微生物检测装置42上设有用于放置试管的放置槽5，放置槽5与试管一一对应且定位配合。工作人员利用试管在水体1中装有一定量的水后，将试管放置在放置槽5中，利用微生物检测装置42检测水中的微生物种类。
为了提高检测的便捷度和自动化程度，如图3所示，微生物识别设备4还包括机械手43，机械手43与控制器2电连接，机械手43用于抓取试管，并将试管放置在放置槽5中。本实施例中的机械手43为六轴机械手43。机械手43的自由端安装有夹爪9，用于夹取和松开试管。控制器2控制机械手43带动夹爪9夹取试管，机械手43向下移动，将试管放置在水体1中，试管内装有水后，机械手43将试管放置在放置槽5中，夹爪9松开试管，完成取样。通过设置机械手43能够自动完成取样的操作，无需人工取样，降低了工作人员的劳动强度。
具体地，现场快速筛查水生态种类的装置还包括显示装置6，显示装置6与控制器2电连接。控制器2可以将动植物种类、微生物种类的数据传输给显示装置6，工作人员通过显示装置6能在现场及时了解到水生态环境的情况。本实施例中的显示装置6为显示屏。
更具体地，现场快速筛查水生态种类的装置还包括存储装置7，存储装置7与控制器2电连接。每次筛查水中的生物种类后，控制器2将数据备份到存储装置7中存储。下次再筛查时，可以从存储装置7中调取之前的数据与此次生态数据作对比，以便了解水体1的生态变化情况。
优选地，现场快速筛查水生态种类的装置还包括输入装置8，输入装置8与控制器2电连接。输入装置8可以是键盘。工作人员通过输入装置8，往控制器2中输入理想状态下的水体1生物种类数量。控制器2可以将理想的生物种类数量与实际种类数量作对比，并将对比结果反馈给显示装置6，以供工作人员参考。
在本实施例中，微生物检测装置42上设有摄影机、微生物图像识别器和计时器。摄影机、微生物图像识别器和计时器均与控制器2电连接。摄影机能够记录每分钟微生物的移动轨迹，并将图片反馈给微生物图像识别器。计时器负责计时，并将时间信息反馈给控制器2。根据计时器的报时，控制器2根据摄影机记录的微生物的移动轨迹，计算出微生物在单位时间内的移动速度。由于微生物图像识别器还能识别微生物的种类，控制器2还可以对比出不同种类的微生物在单位时间内的移动速度，将对比结果传输给显示装置6。微生物图像识别器能够识别微生物种类和数量，并将信息反馈给控制器2。根据摄影机拍摄的微生物数量，控制器2能够计算出微生物的繁殖速度，并作出指数形式的数值比对，将比对结果传输给显示装置6。
在实际操作中，工作人员可以将障碍物或过滤物体放置在试管中。障碍物具体可以为“回”字型结构的铁丝或头发丝。过滤物体可以为微生物滤网。通过摄像机的拍摄微生物穿过障碍物或过滤物体的图片以及拍摄未穿过障碍物或过滤物体的微生物图片，将两种图片传输给微生物图像识别器识别出微生物的种类和数量，利用控制器2的数据分析，得出不同种类的微生物穿过障碍物或过滤物体的数量和比例，并将实验结果反馈给显示屏，供工作人员参考。
本发明的工作过程为：工作人员可以先通过输入装置8输入理想生态环境下的水体1所含的生物种类。输入装置8将理想状态下的水体1生物种类数量反馈给控制器2，控制器2将此数据传输给存储装置7进行存储。在筛查时，控制器2控制摄像装置31对水中的动植物进行拍照，摄像装置31将图片信息反馈给图像识别装置32，图像识别装置32根据图库中的资料识别动植物的种类，并将数据反馈给控制器2。同时，控制器2控制机械手43抓取试管，承接水体1中的水，并将接水后的试管放置在微生物检测装置42上的放置槽5中。微生物检测装置42检测试管中的水中的微生物种类，并将数据反馈给控制器2。控制器2将实际测得的动植物种类和微生物种类信息传给显示装置6。控制器2可以将实际测得的种类数据和理想生态环境下的数据作对比，并将对比结果反馈给显示屏显示。同时控制器2将数据备份输入存储装置7中。待下次筛查时，控制器2可以从存储装置7中调取此处的数据作为对比，并将对比结果传输给显示装置6。
综上，本发明实施例提供一种现场快速筛查水生态种类的装置，其动植物识别设备包括用于拍摄水下动植物的摄像装置和能够识别动植物种类的图像识别装置。摄像装置拍照后将图片信息反馈给图像识别装置识别，图像识别装置将动植物种类信息传给控制器。同时，微生物识别设备能够识别水中的微生物种类。该现场快速筛查水生态种类的装置能够同时检测动植物和微生物种类，能够在现场快速筛查水生生物的种类，筛查效率高，能令工作人员快速了解水体生态情况，评估和检测现场的生态环境，符合环境保护和监测要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，包括动植物识别设备、微生物识别设备、以及控制器；
所述动植物识别设备包括摄像装置以及与所述摄像装置电连接的图像识别装置，所述摄像装置用于拍摄水下的动植物、将图片信息传输给所述图像识别装置，所述图像识别装置用于识别图片信息中的动植物；
所述控制器分别与所述摄像装置、所述图像识别装置、所述微生物识别设备电连接。
2.如权利要求1所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，所述摄像装置的数量为若干个，各所述摄像装置环绕水体设置。
3.如权利要求2所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，所述摄像装置为水下摄像头。
4.如权利要求1所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，所述微生物识别设备包括至少一个用于承载水体中的水的承载装置以及与所述控制器电连接的微生物检测装置，所述承载装置与所述微生物检测装置可拆卸地连接，所述微生物检测装置用于检测所述承载装置中的水中的微生物种类。
5.如权利要求4所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，所述承载装置为试管；
所述微生物检测装置上设有用于放置所述试管的放置槽，所述放置槽与所述试管一一对应且定位配合。
6.如权利要求5所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，所述微生物识别设备还包括机械手，所述机械手与所述控制器电连接，所述机械手用于抓取所述试管，并将所述试管放置在所述放置槽中。
7.如权利要求1－6任一项所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述控制器电连接。
8.如权利要求1－6任一项所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，还包括存储装置，所述存储装置与所述控制器电连接。
9.如权利要求1－6任一项所述的现场快速筛查水生态种类的装置，其特征在于，还包括输入装置，所述输入装置与所述控制器电连接。
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