一种用于湖库的分层水生态采样监测系统的制作方法

本实用新型涉及深水湖库水生态采样和监测设备技术领域，具体涉及一种精确定深的用于湖库的分层水生态采样监测系统。

背景技术：

山水林田湖是一个生命共同体，湖库水生态监测是开展湖库生态保护的重要基础工作。湖泊、水库及海洋等具有较高深度的水体的分层采样及水温、溶解氧、电导率等指标的监测也目前是水体环境调查和科学研究的热点。然而对深水湖库水体分层采集和监测一直是一个难题：一方面，湖库水体具有一定的流动和波动性，采样绳在水体中呈现一定的斜度，依靠绳索标记的长度判断水体深度存在较大误差；另一方面，通过把水样取上来后再进行水温、溶解氧、电导率等指标的监测，往往会导致干扰因素的引入，造成结果精确度较差。

综上所述，目前常用的依靠绳索标记长度判断采样点水深和水样取上后再进行水生态监测的方法都不能准确获得相关数据。

因此,有必要研究一种可以监测湖库水体纵向空间上水质和水生态变化，精准采集指定深度的水体及快速监测水生态指标的系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于湖库的分层水生态采样监测系统，具有精准定位水深、多指标快速监测、数据实时传感、应用方便等特点。

为了达成上述的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于湖库的分层水生态采样监测系统，包括固定装置、采样装置、传感装置及操作显示装置；所述采样装置设于固定装置的内部，所述固定装置的中间固设有传感装置，且所述传感装置位于所述采样装置的上方，所述操作显示装置位于固定装置的一侧并与传感装置相连。

进一步地，其中所述采样装置的下部通过焊接镶嵌于固定装置的内部。

进一步地，其中所述固定装置为由不锈钢管焊接而成的无壁框架。

进一步地，其中所述固定装置的形状为三角柱型或长方体型。

进一步地，其中所述采样装置为容量介于3L-10L之间的采水器，所述采水器的材质为不锈钢或高强度有机玻璃。

进一步地，其中所述采样装置的底部开设有圆形的进水口，所述进水口上安装有下浮板。

进一步地，其中所述下浮板与进水口通过螺钉固定。

进一步地，其中所述下浮板包括圆形的不锈钢板以及包覆于该不锈钢板上方和下方的两层圆形橡胶垫。

进一步地，其中所述采样装置为中空的圆柱体型结构；所述进水口的直径为所述采样装置的圆柱底面直径的一半；所述下浮板的直径介于所述采样装置的圆柱底面直径和进水口的直径之间。

进一步地，其中所述采样装置的上端开设有圆形的出水口，所述出水口上安装有圆形的上浮板。

进一步地，其中所述上浮板由两个半圆形的有机玻璃板构成，两个有机玻璃板的中间通过活动轴连接并开启。

进一步地，其中所述采样装置为中空的圆柱体型结构；所述上浮板的直径、出水口的直径、与所述采样装置的圆柱底面直径相同。

进一步地，其中所述采样装置的下部一侧设有出水嘴，所述出水嘴上套设有橡胶管，所述橡胶管上设有用于控制出水的止水夹。

进一步地，其中所述传感装置包括压力传感器、水温传感器及监测探头；所述压力传感器及水温传感器分别具有与所述监测探头相连的压力传感线及水温传感线，所述压力传感线、水温传感线均与设于固定装置上的采样钢丝绳包覆于一橡皮管内；所述橡皮管的另一端连接有操作显示装置，可以切换各监测指标以及显示和记录监测值。

进一步地，其中所述操作显示装置包括数值显示器及与所述数值显示器连接的操作台。

进一步地，其中所述操作显示装置为手持式操作显示装置。

进一步地，其中所述手持式操作显示装置为手机或ipad。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：

本实用新型所述的分层水生态采样监测系统，可通过压力传感器精确计算采水装置所在深度，并通过各种传感器，实时监测水体水温、溶解氧、电导率、pH值等数值，能够更准确掌握深水湖库温跃层分布规律，为研究深水湖库不同水深水生态提供准确数据，本实用新型点具有数据精确度高、采样与监测同步开展、操作方便、节省时间等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的分层水生态采样监测系统的结构示意图；

其中：1、固定装置；2、橡皮管；3、采水装置；4、出水嘴；5、止水夹；6、出水口；7、操作显示装置；8、进水口；9.监测探头；10、传感装置。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的用于固态全无机电致变色器件的电解质及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种用于湖库的分层水生态采样监测系统，包括固定装置1、采样装置3、传感装置10及操作显示装置7；所述采样装置3设于固定装置1的内部，所述固定装置1的中间固设有传感装置10，且所述传感装置10位于所述采样装置3的上方，所述操作显示装置7位于固定装置1的一侧并与传感装置10相连。

具体实施时，所述固定装置1为由不锈钢管焊接而成的无壁框架，其形状可以设计为三角柱型或长方体型等，在本实施例中优选为长方体型。且该固定装置1具有一定的重量和强度，起到保护采样装置3和增加重量的作用，该固定装置1的大小根据采样装置3的容量大小要求而定；所述采样装置3为容量3L～10L不等的采水器，采水器的材质可以为不锈钢或具有高强度的有机玻璃，在本实施例中选择5L，高强度有机玻璃材质的圆柱型采水器，这是由于高强度有机玻璃透明，可以随时观看采水器内水的颜色和杂质情况。

所述传感装置10可以包括三套设备捆绑在一起的压力传感器、水温传感器及监测探头9，其中所述监测探头9可以为市售的水质传感器或水质监测探针，具有监测溶解氧、电导率、pH值等功能；所述压力传感器及水温传感器分别具有与所述监测探头相连的压力传感线及水温传感线，所述压力传感线、水温传感线均与设于固定装置上的采样钢丝绳包覆于一橡皮管2内，由于橡皮管2具有耐摩擦、不打滑的特性，故其具有保护传感线的作用；所述橡皮管2的另一端连接有操作显示装置7，该操作显示装置7可以切换各监测指标以及显示和记录各监测值。

其中所述采样装置3的底部开设有圆形的进水口8，所述进水口8的直径约为所述采样装置3的圆柱底面直径的一半，若进水口8的直径过大，则进水快，会导致水体扰动过快，影响采样设备的下沉，也不利于浮板的固定；若进水口8的直径过小，则进水太慢，效率低，不利于实施。所述进水口8上安装有下浮板；所述下浮板与进水口8通过螺钉固定。所述下浮板包括圆形的不锈钢板以及包覆于该不锈钢板上方和下方的两层圆形橡胶垫，增加橡胶垫是为了增强进水口8的密封性，并避免不锈钢板与有机玻璃材质的采样装置3发生撞击；且所述下浮板的直径大小介于所述采样装置3的圆柱底面直径和进水口8的直径之间；所述下浮板的直径只要稍大于进水口8的直径，就能够保证全面盖住进水口8，且所述下浮板的直径要小于该圆柱底面直径，这样该下浮板才能够根据水力作用开启和关闭，不与采样装置3的圆柱壁产生摩擦。

所述采样装置的上端开设有圆形的出水口6，所述出水口6的直径与所述采样装置3的圆柱底面直径一样。所述出水口6上安装有圆形的上浮板；所述上浮板由两个半圆形的有机玻璃板构成，两个有机玻璃板之间通过活动轴连接并开启，且所述上浮板的直径与所述采样装置3的圆柱底面直径一样。这样设计有利于制作，容量便于计算，也容易固定。所述采样装置3的下部一侧设有出水嘴4，所述出水嘴4上套设有橡胶管，所述橡胶管上设有用于控制出水的止水夹5，该止水夹5夹住橡胶管，使得出水嘴4不再出水。

所述操作显示装置7包括数值显示器及与所述数值显示器连接的操作台。在本实施例中，所述操作显示装置7为手持式操作显示装置，可以为手机或ipad等等，在此不做具体限定。

使用时，通过橡皮管2将上述分层水生态采样监测系统缓慢向下移动深入水中，水流会从圆形的下浮板8进入采水装置3，从上浮板6流出，随着下降，压力传感器监测水压，并将水压数据传输给操作显示装置7，该操作显示装置7会将此转化成水深数据(单位为m)，并显示传感装置10所在的深度；当该分层水生态采样监测系统稳定不动时，上浮板6和下浮板8处于关闭状态；在采水装置3上端固定的传感装置10会实时读取该水层水体的水温、溶解氧、电导率、pH值等指标数据，该指标数据会实时传输到操作显示装置7，如手机，监测人员可以通过操作显示装置7上面的切换按钮切换各监测指标以及显示和记录各监测值。

2018年9月4日通过对北京地区某大型水库监测，对比了采用传统采样监测(依靠绳索标记长度判断采样点水深和水样取上后再进行水生态监测)和利用本实用新型监测的效果。在定深方面，采用绳索标记的方法水样达到库底的深度为45.6米，本实用新型显示深度为41.5米，利用专业水深监测仪器监测水深为41.3米，可见本实用新型测定的水深准确度相对较高。在指标监测方面，本实用新型避免了水样采样上来后再监测所造成的数据的误差。其中，水温值比传统方式监测同水温的温度低0.1-0.4℃，水下1米处水温监测数值为26.2℃，取样倒入水桶内监测的水温为26.6℃；溶解氧比传统方式低0.2-0.8mg/L；电导率比传统方式低5-20μs/cm，pH值与传统方式相比无变化(±0.2误差)，从整体的时间上，完成所有监测项目，利用本实用新型所使用的时间比传统方式节省近一半时间。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。