CN112816260A - 一种浮游生物采样系统 - Google Patents

Abstract

一种浮游生物采样系统，水泵抽水入口管路通过三通阀连接冲洗管路和进样管路；采样斗设置在采样盒的内部，采样斗下部设有接收瓶，冲洗管路伸入采样盒的内部并接触采样斗的外壁，进样管路伸入采样盒的内部；采样盒的底部设有出水孔；沉水底座的上端固定有沉水泵，沉水固定架连接沉水底座，第一绳索挂钩连接沉水固定架；主控制器与三通阀之间电连接，主控制器还与沉水泵之间电连接，沉水泵的出水管路连通水泵抽水入口管路；水质现场监测单元包括水质现场监测主体，水质现场监测主体连接有水质监测探头，水质监测探头的外部罩有探头保护套，探头保护套设有导通水质监测探头的进水孔。本发明大大便利海洋、湖库和主要干流的浮游生物监测工作。

Description

一种浮游生物采样系统

技术领域

本发明涉及水生生物采样技术领域，具体涉及一种浮游生物采样系统。

背景技术

浮游生物是水生态监测及研究的重要监测指标和主要研究对象。在对海洋、湖库或主要干流水生态的监测和研究中，常常需要对不同深度的浮游生物进行采样，以便得出更为详细的数据和结果。

而在实际的采样过程中，往往需要采集不同深度的浮游生物样品，并同时进行该深度下的水温、pH、深度、叶绿素a、溶解氧、浊度、电导率等现场监测，而现场监测中，监测设备大多又是只测定其中一至两种指标，因此每次采样均需要携带多种不同的现场监测仪器。由于采样深度大，水层多，比如0.5米、5米、10米、20米、30米等不同的深度，因此同一个断面上不同深度的样品采集过程均需要用深水采样器将水样采集上来，再进行相关指标的现场监测，现场工作量大，非常费时费力，如果有一定水流速度，传统的采样工具还难以做到采样深度的精确化。

发明内容

为此，本发明提供一种浮游生物采样系统，实现浮游生物采样和水质现场理化监测相结合，解决现有技术中采用深水采样器将水样采集上来监测效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种浮游生物采样系统，包括浮游生物接收单元、沉水单元、主机单元和水质现场监测单元；

所述浮游生物接收单元包括水泵抽水入口管路、冲洗管路、进样管路、采样盒和采样斗；所述水泵抽水入口管路通过三通阀连接所述冲洗管路和进样管路；所述采样斗设置在所述采样盒的内部，所述冲洗管路伸入所述采样盒的内部并接触所述采样斗的外壁，所述进样管路伸入所述采样盒的内部，进样管路的末端朝向所述采样斗中，采样斗的下部设有接收瓶；所述采样盒的底部设有处于所述接收瓶下方的出水孔；

所述沉水单元包括沉水底座、沉水固定架和第一绳索挂钩；所述沉水底座的上端固定有沉水泵，所述沉水固定架连接所述沉水底座，所述第一绳索挂钩连接所述沉水固定架；

所述主机单元包括主控制器，所述主控制器与所述三通阀之间电连接，所述主控制器还与所述沉水泵之间电连接，所述沉水泵的出水管路连通所述水泵抽水入口管路；

所述水质现场监测单元包括水质现场监测主体，所述水质现场监测主体的一端连接有水质监测探头，所述水质监测探头的外部罩有探头保护套，所述探头保护套设有导通水质监测探头的进水孔。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述冲洗管路呈环状套在所述采样斗的外壁，冲洗管路分布有冲洗出水口。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述采样盒的底部连接有三脚架。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述水质现场监测主体内部设有电池仓，电池仓的内部设有充电电池，所述充电电池与水质监测探头之间电连接。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述水质现场监测主体的端部连接有第二绳索挂钩，水质现场监测主体的端部还设有第一数据电缆接口，所述水质监测探头通过所述第一数据电缆接口与主控制器的第二数据电缆接口电连接。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述水质现场监测主体通过固定卡环与所述沉水单元的沉水固定架连接；所述沉水泵通过另一个固定卡环固定在沉水固定架上。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述主机单元还包括电脑数据接口，所述电脑数据接口用于主机单元将数据传输到现场电脑。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述主机单元还包括卫星定位模块，所述卫星定位模块与所述主控制器电连接，卫星定位模块配置有北斗定位芯片，卫星定位模块用于对浮游生物采样的地理位置进行采集。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述主机单元还包括显示模块，所述显示模块与所述主控制器电连接，显示模块配置有触控显示屏，显示模块用于对主机单元进行操控。

作为浮游生物采样系统的优选方案，所述主机单元还包括电源模块，电源模块配置有锂电池，电源模块用于对主机单元进行供电。

本发明具有如下优点：设有浮游生物接收单元、沉水单元、主机单元和水质现场监测单元；浮游生物接收单元包括水泵抽水入口管路、冲洗管路、进样管路、采样盒和采样斗；水泵抽水入口管路通过三通阀连接冲洗管路和进样管路；采样斗设置在采样盒的内部，冲洗管路伸入采样盒的内部并接触采样斗的外壁，进样管路伸入采样盒的内部，进样管路的末端插入采样斗中，采样斗的下部设有接收瓶；采样盒的底部设有处于接收瓶下方的出水孔；采样盒的底部设有出水孔；沉水单元包括沉水底座、沉水固定架和第一绳索挂钩；沉水底座的上端固定有沉水泵，沉水固定架连接沉水底座，第一绳索挂钩连接沉水固定架；主机单元包括主控制器，主控制器与三通阀之间电连接，主控制器还与沉水泵之间电连接，沉水泵的出水管路连通水泵抽水入口管路；水质现场监测单元包括水质现场监测主体，水质现场监测主体的一端连接有水质监测探头，水质监测探头的外部罩有探头保护套，探头保护套设有导通水质监测探头的进水孔。本发明实现了多指标的水质现场自动监测、水质样品采集、浮游生物样品采集的一体化及自动化，具备效率高、操作简单、技术可靠、成本可控、易于推广等诸多特点，大大便利海洋、湖库和主要干流的浮游生物监测工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例中提供的一种浮游生物采样系统架构示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种浮游生物采样系统浮游生物接收单元结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种浮游生物采样系统沉水单元结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种浮游生物采样系统水质现场监测单元结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的一种浮游生物采样系统主机单元结构示意图。

图中：1、浮游生物接收单元；2、沉水单元；3、主机单元；4、水质现场监测单元；5、水泵抽水入口管路；6、冲洗管路；7、进样管路；8、采样盒；9、采样斗；10、三通阀；11、沉水底座；12、沉水固定架；13、第一绳索挂钩；14、沉水泵；15、主控制器；16、水质现场监测主体；17、水质监测探头；18、探头保护套；19、进水孔；20、三脚架；21、电池仓；22、第二绳索挂钩；23、第一数据电缆接口；24、第二数据电缆接口；25、固定卡环；26、电脑数据接口；27、卫星定位模块；28、显示模块；29、电源模块；30、出水孔；31、开关按键；32、电源或外接电池接口；33、接收瓶。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2、图3、图4和图5，提供一种浮游生物采样系统，包括浮游生物接收单元1、沉水单元2、主机单元3和水质现场监测单元4；

所述浮游生物接收单元1包括水泵抽水入口管路5、冲洗管路6、进样管路7、采样盒8和采样斗9；所述水泵抽水入口管路5通过三通阀10连接所述冲洗管路6和进样管路7；所述采样斗9设置在所述采样盒8的内部，所述冲洗管路6伸入所述采样盒8的内部并接触所述采样斗9的外壁，所述进样管路7伸入所述采样盒8的内部，进样管路7的末端朝向所述采样斗9中，采样斗9的下部设有接收瓶33；所述采样盒8的底部设有处于所述接收瓶33下方的出水孔30；

所述沉水单元2包括沉水底座11、沉水固定架12和第一绳索挂钩13；所述沉水底座11的上端固定有沉水泵14，所述沉水固定架12连接所述沉水底座11，所述第一绳索挂钩13连接所述沉水固定架12；

所述主机单元3包括主控制器15，所述主控制器15与所述三通阀10之间电连接，所述主控制器15还与所述沉水泵14之间电连接，所述沉水泵14的出水管路连通所述水泵抽水入口管路5；

所述水质现场监测单元4包括水质现场监测主体16，所述水质现场监测主体16的一端连接有水质监测探头17，所述水质监测探头17的外部罩有探头保护套18，所述探头保护套18设有导通水质监测探头17的进水孔19。

辅助图2，本实施例中，所述冲洗管路6呈环状套在所述采样斗9的外壁，冲洗管路6分布有冲洗出水口。冲洗管路6分为两个部分，采样盒8外的为普通直线状管路，采样盒8内为环状具有冲洗出水口，可以从一周同时冲洗采样斗9，进而冲洗掉采样斗9外壁附着的浮游生物，提高冲洗效率。

同时，进样管路7向采样斗9中输送采集液，采样斗9上有非常致密的网格，可以过滤浮游生物，冲洗管路6将采样斗9内壁可能附着的浮游生物冲入9下方的接收瓶33中。

具体的，冲洗管路6具有朝向采样斗9外壁的孔，进而可以对采样斗9内壁附着的浮游生物冲洗，冲洗后采样斗9内壁附着的浮游生物跟随水流进入接收瓶33，接收瓶33可以直接放在采样斗9的下方。

具体的，虽然冲洗管路6虽然是朝向采样斗9外壁冲洗，但是采样斗9是具有网孔的材质制成，水流可以进入到采样斗9内并沿内壁向下冲洗附着的浮游生物。

具体的，采样斗9的末端可以采用硬质的接口，从而将接收瓶33与采样斗9的末端的硬质接口组接。

具体的，进样管路7分为两部分，采样盒8外的为普通直线状管路，采样盒8内的为带向下弯头的半软管，以方便拆卸或更换采样瓶。

本实施例中，采样盒8的顶盖可拆卸，拆卸后方便更换浮游生物采样瓶(有合金固定好的小采样网，如口径5cm，高度10cm，网孔可根据不同的采样需要进行更换)；采样盒8底部有多个出水孔30，以便样品过滤后及冲洗的水顺利流出。

当主机单元3的触控显示屏按下采样按钮，沉水泵14抽水经过电动的三通阀10从进样管路7流入采样瓶进行样品过滤(此时冲洗管路6闭合)；切换成冲洗按钮后，沉水泵14抽水经过电动的三通阀10从冲洗管路6流入并冲洗采样瓶外壁(此时进样管路7闭合)，以便将采样斗9上残留的浮游生物冲入采样盒8中，样品过滤后及冲洗的水从出水孔30流出。

辅助图2，本实施例中，所述采样盒8的底部连接有三脚架20。通过三角架方便对采样盒8进行放置，同时方便冲洗。

辅助图4，本实施例中，所述水质现场监测主体16内部设有电池仓21，电池仓21的内部设有充电电池，所述充电电池与水质监测探头17之间电连接。所述水质现场监测主体16通过固定卡环25与所述沉水单元2的沉水固定架12连接。

具体的，水质现场监测单元4的水质监测探头17可以通过加载多个探头同时实现溶解氧、pH、电导率、温度、深度、浊度、叶绿素a等现场指标的实时监测。

具体的，所述水质现场监测主体16的端部连接有第二绳索挂钩22，水质现场监测主体16的端部还设有第一数据电缆接口23，所述水质监测探头17通过所述第一数据电缆接口23与主控制器15的第二数据电缆接口24电连接。水质现场监测单元4上部有独立的第一数据电缆接口23和第二绳索挂钩22，第一数据电缆接口23可以防水，第二绳索挂钩22可以单独挂绳索进行水质监测。

具体的，水质现场监测主体16的中部有电池仓21，电池为可以取出的可充电电池；水质监测探头17为嵌入式和接入式探头，如水温、深度等为嵌入式探头，其他可以为接入式探头；接入式探头外有可拆卸的探头保护套18(有多个进水孔19)，水流可以顺利流经探头，又可以防止万一不慎触底碰撞而损坏水质监测探头17。

具体的，水质现场监测单元4既可以和整个浮游生物采样单元一同使用，也可以从沉水单元2的固定架上拆卸下来单独作为普通的水质现场监测设备使用，以便提高仪器的使用灵活性和适用率。

辅助图3，本实施例中，沉水单元2的沉水固定架12上有第一绳索挂钩13，可以通过相应长度的绳索和数据线缆实现不同深度的样品采集和水质理化现场监测指标的实时监测。

本实施例中，沉水单元2的沉水固定架12为轻质合金，同时具备足够的强度和较轻的重量；有与水质现场监测单元4、小型变频沉水泵14尺寸相吻合的多个卡口，用于固定水质现场监测单元4和小型变频沉水泵14。

本实施例中，沉水单元2和浮游生物接收单元1的材质具备一定的抗盐蚀能力，可同时用于海洋浮游生物采样。

本实施例中，沉水泵14采用小型变频潜水泵，可变频，可以通过主机单元3控制合适的抽水速度；大小与水质现场监测单元4相当，可以方便固定在沉水单元2的沉水固定架12上。

辅助图5，本实施例中，所述主机单元3还包括电脑数据接口26，所述电脑数据接口26用于主机单元3将数据传输到现场电脑。所述主机单元3还包括卫星定位模块27，所述卫星定位模块27与所述主控制器15电连接，卫星定位模块27配置有北斗定位芯片，卫星定位模块27用于对浮游生物采样的地理位置进行采集。所述主机单元3还包括显示模块28，所述显示模块28与所述主控制器15电连接，显示模块28配置有触控显示屏，显示模块28用于对主机单元3进行操控。所述主机单元3还包括电源模块29，电源模块29配置有锂电池，电源模块29用于对主机单元3进行供电。

本实施例中，主机单元3的侧部还配置有开关按键31，同时还设有电源或外接电池接口32。开关按键31用于主机单元3的开关机控制，电源或外接电池接口32用于对主机单元3供电。

具体的，可以对主机单元3配置多种操作模式，如水质理化指标采样、浮游植物采样、浮游动物采样和浮游植物+浮游动物采样等四种模式。主机单元3的主控制器15具备运行采样程序后自动记录坐标的功能。

本实施例中，主机单元3可以通过自行检测接入的沉水泵14数量和是否接入水质现场监测单元4等来确定当前可以采用哪种模式。比如只接入水质现场监测单元4和一个沉水泵14时，可以选择水质理化指标采样、浮游植物采样、浮游动物采样模式中的其中一种；接入水质现场监测单元4和两个沉水泵14时，选择浮游植物+浮游动物+水质理化指标采样模式。

本实施例中，主机单元3可以设置不同沉水泵14的运行时间和频率，对应浮游植物或浮游动物的定性和定量采样。沉水泵14用的抽水管为固定直径的软管，可以通过沉水泵14的运行时间和频率来精确控制需要抽上的水量。主机单元3具体清洗功能，以便移动到新的深度后可以将水管中前一个深度的水先替换掉，保证采样的准确性。

本实施例中，如需要采集不同深度的混合水样，也可以通过主机单元3进行相应设置(如采集四个深度的混合样时，每个深度采同样的时间，一个深度结束后主机暂停，进入另一个深度后可手动开启等)。

主机单元3既可以直接操作沉水单元2进行工作，又可以通过数据线接入笔记本，在笔记本中安装相应程序可以进行相同操作，方便用于时间较长的连续采样或较为固定的环境中进行采样。

本发明设有浮游生物接收单元1、沉水单元2、主机单元3和水质现场监测单元4；浮游生物接收单元1包括水泵抽水入口管路5、冲洗管路6、进样管路7、采样盒8和采样斗9；水泵抽水入口管路5通过三通阀10连接冲洗管路6和进样管路7；采样斗9设置在采样盒8的内部，冲洗管路6伸入采样盒8的内部并接触采样斗9的外壁，进样管路7伸入采样盒8的内部，进样管路7的末端插入采样斗9中；采样盒8的底部设有出水孔30；沉水单元2包括沉水底座11、沉水固定架12和第一绳索挂钩13；沉水底座11的上端固定有沉水泵14，沉水固定架12连接沉水底座11，第一绳索挂钩13连接沉水固定架12；主机单元3包括主控制器15，主控制器15与三通阀10之间电连接，主控制器15还与沉水泵14之间电连接，沉水泵14的出水管路连通水泵抽水入口管路5；水质现场监测单元4包括水质现场监测主体16，水质现场监测主体16的一端连接有水质监测探头17，水质监测探头17的外部罩有探头保护套18，探头保护套18设有导通水质监测探头17的进水孔19。本发明实现了多指标的水质现场自动监测、水质样品采集、浮游生物样品采集的一体化及自动化，具备效率高、操作简单、技术可靠、成本可控、易于推广等诸多特点，大大便利海洋、湖库和主要干流的浮游生物监测工作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种浮游生物采样系统，其特征在于，包括浮游生物接收单元(1)、沉水单元(2)、主机单元(3)和水质现场监测单元(4)；

所述浮游生物接收单元(1)包括水泵抽水入口管路(5)、冲洗管路(6)、进样管路(7)、采样盒(8)和采样斗(9)；所述水泵抽水入口管路(5)通过三通阀(10)连接所述冲洗管路(6)和进样管路(7)；所述采样斗(9)设置在所述采样盒(8)的内部，所述冲洗管路(6)伸入所述采样盒(8)的内部并接触所述采样斗(9)的外壁，所述进样管路(7)伸入所述采样盒(8)的内部，进样管路(7)的末端朝向所述采样斗(9)中，采样斗(9)的下部设有接收瓶(33)；所述采样盒(8)的底部设有处于所述接收瓶(33)下方的出水孔(30)；

所述沉水单元(2)包括沉水底座(11)、沉水固定架(12)和第一绳索挂钩(13)；所述沉水底座(11)的上端固定有沉水泵(14)，所述沉水固定架(12)连接所述沉水底座(11)，所述第一绳索挂钩(13)连接所述沉水固定架(12)；

所述主机单元(3)包括主控制器(15)，所述主控制器(15)与所述三通阀(10)之间电连接，所述主控制器(15)还与所述沉水泵(14)之间电连接，所述沉水泵(14)的出水管路连通所述水泵抽水入口管路(5)；

所述水质现场监测单元(4)包括水质现场监测主体(16)，所述水质现场监测主体(16)的一端连接有水质监测探头(17)，所述水质监测探头(17)的外部罩有探头保护套(18)，所述探头保护套(18)设有导通水质监测探头(17)的进水孔(19)。

2.根据权利要求1所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述冲洗管路(6)呈环状套在所述采样斗(9)的外壁，冲洗管路(6)分布有冲洗出水口。

3.根据权利要求1所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述采样盒(8)的底部连接有三脚架(20)。

4.根据权利要求1所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述水质现场监测主体(16)内部设有电池仓(21)，电池仓(21)的内部设有充电电池，所述充电电池与水质监测探头(17)之间电连接。

5.根据权利要求4所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述水质现场监测主体(16)的端部连接有第二绳索挂钩(22)，水质现场监测主体(16)的端部还设有第一数据电缆接口(23)，所述水质监测探头(17)通过所述第一数据电缆接口(23)与主控制器(15)的第二数据电缆接口(24)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述水质现场监测主体(16)通过固定卡环(25)与所述沉水单元(2)的沉水固定架(12)连接；所述沉水泵(14)通过另一个固定卡环(25)固定在沉水固定架(12)上。

7.根据权利要求1所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述主机单元(3)还包括电脑数据接口(26)，所述电脑数据接口(26)用于主机单元(3)将数据传输到现场电脑。

8.根据权利要求1所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述主机单元(3)还包括卫星定位模块(27)，所述卫星定位模块(27)与所述主控制器(15)电连接，卫星定位模块(27)配置有北斗定位芯片，卫星定位模块(27)用于对浮游生物采样的地理位置进行采集。

9.根据权利要求8所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述主机单元(3)还包括显示模块(28)，所述显示模块(28)与所述主控制器(15)电连接，显示模块(28)配置有触控显示屏，显示模块(28)用于对主机单元(3)进行操控。

10.根据权利要求9所述的一种浮游生物采样系统，其特征在于，所述主机单元(3)还包括电源模块(29)，电源模块(29)配置有锂电池，电源模块(29)用于对主机单元(3)进行供电。

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