一种海洋底泥采样方法与流程

本发明涉及海底采样，尤其是涉及一种海洋底泥采样方法。

背景技术：

1、海洋沉积物质组成、沉积速率、底质微生物群落分布、污染物组成是研究海洋水动力、污染物、微生物的关键，海洋底泥采样是重要的研究手段。当前存在取样方式主要通过人工前往采样点进行采样，但是人工操作不便利，一次采样出航需要大量的人力物力，成本高。可见研究出一套使用便捷、采样稳定的海洋底泥采样装置成为行业需求，且急迫待解决。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种海洋底泥采样方法，以解决上述技术问题，提高采样的便捷性。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种海洋底泥采样方法，其特征在于，包括有浮标、采样船和云控中心，所述采样船装载于所述浮标中，所述云控中心与所述浮标和所述采样船电连接，所述采样船包括有船体、驱动结构、采样结构、声呐结构和控制器，所述驱动结构安装于所述船体的尾部，所述采样结构安装于所述船体中，所述船体中设置有船舱，所述声呐结构和所述控制器安装于所述船舱中；

4、所述控制器包括有导航模块、主控制模块、采样模块、gps模块和声呐处理模块，所述主控制模块分别与所述导航模块、所述主控制模块、所述采样模块、所述gps模块和所述声呐处理模块电连接，所述采样模块与所述采样结构电连接，所述声呐结构与所述声呐处理模块电连接，所述导航模块与所述驱动结构电连接，所述gps模块识别当前所述采样船的位置；

5、所述采样结构包括有放线单元、定滑轮、编码器、采样器和采样绳，所述采样绳绕设于所述放线单元上，所述定滑轮与所述编码器连接，所述采样器固定于所述采样绳的端部，所述采样绳经过所述定滑轮；

6、上述方法包括以下步骤：

7、s1、所述云控中心将需要采样的水域定位发送至所述主控制模块中；

8、s2、所述主控制模块将水域定位发送至所述导航模块中，所述导航模块根据当前水域状况设定所述采样船的行驶路径；

9、s3、所述采样船驶离所述浮标，所述驱动结构驱动所述采样船沿行驶路径行进至采样水域后停止；

10、s4、所述声呐结构启动，捕捉当前所述采样船的所在水域的海底情况并测量当前水域深度，并发送至所述声呐处理模块；

11、s5、若当前海底满足采样需求，则所述采样模块根据所述声呐处理模块所得的水域深度，设定所述采样绳放卷长度，当编码器识别到所述采样绳放卷到设定长度，所述采样模块控制所述放线单元停止；

12、s6、所述采样器驱动对海洋底泥进行采样，随后所述采样模块控制所述放线单元收卷采样绳；

13、s7、采样完成后，所述导航模块根据行驶路径返航至所述浮标中。

14、作为一种优选的技术方案，在步骤s5中，当声呐处理模块识别到当前海底情况存在异物，且异物数量或大小足以影响采样器的投放，所述采样船向前移动一小段距离，避开异物影响处，再进行采样器的投放。

15、作为一种优选的技术方案，所述浮标包括浮台、立杆、顶板和太阳能组件，所述立杆固设于所述浮台的上端，所述顶板固设于所述立杆的上端，所述太阳能组件安装于所述浮台和所述顶板之间。

16、作为一种优选的技术方案，所述太阳能组件包括有气缸、升降座、导向轴、长连杆、短连杆、太阳能板、转动板和固定座，所述导向轴固设于所述浮台与所述顶板之间，所述固定座固设于所述导向轴的上侧，所述升降座沿所述导向轴移动，所述长连杆的一端铰接设置于所述升降座上，所述短连杆的一端铰接设置于所述固定座上，所述短连杆的另一端与所述长连杆的另一端铰接连接，所述转动板固设于所述短连杆上，所述太阳能板固设于所述转动板上，所述气缸固设于所述浮台上，所述气缸驱动所述升降座沿所述导向轴移动。

17、作为一种优选的技术方案，所述放线单元包括有收卷盘、支架和底座，所述收卷盘通过所述支架安装于所述底座上，所述采样绳缠绕于所述收卷盘上。

18、作为一种优选的技术方案，所述驱动结构包括有驱动器和船桨，所述驱动器驱动所述船桨转动。

19、作为一种优选的技术方案，所述采样器包括有采样筒、采样电机、联轴器和螺旋钻杆，所述采样电机安装于所述采样筒中，所述采样电机通过所述联轴器与所述螺旋钻杆连接，所述采样电机驱动所述螺旋钻杆旋转。

20、作为一种优选的技术方案，所述采样船上设置有摄像头，所述摄像头安装于所述船体的前端，所述浮台上设置有可供所述采样船停泊的停泊口，所述采样船停泊至所述浮台的步骤如下：

21、s7.1、所述采样船行驶至靠近所述停泊口；

22、s7.2、所述摄像头拍照识别所述停泊口的位置，并通过所述导航模块设置停泊路径；

23、s7.3、所述驱动结构驱动所述船体沿停泊路径进入至所述停泊口。

24、作为一种优选的技术方案，所述浮台上设置有用于储存样品的储存组件，所述储存组件包括有转动电机、齿轮、转盘和采样筒，所述采样筒沿所述转盘边缘有序安装于所述转盘上，所述齿轮与所述转盘啮合，所述转动电机驱动所述齿轮转动。

25、本发明的有益效果在于：上述海洋底泥采样方法，能够控制采样船自动行驶至采样点进行采样，采样完成后可以自动返航并将样品储存于浮标中，以待工作人工前往浮标进行取样，浮标中可储存多个样品，无需操作人员多次采样，提高采样的便捷性和效率。

技术特征：

1.一种海洋底泥采样方法，其特征在于，包括有浮标、采样船和云控中心，所述采样船装载于所述浮标中，所述云控中心与所述浮标和所述采样船电连接，所述采样船包括有船体、驱动结构、采样结构、声呐结构和控制器，所述驱动结构安装于所述船体的尾部，所述采样结构安装于所述船体中，所述船体中设置有船舱，所述声呐结构和所述控制器安装于所述船舱中；

2.根据权利要求1所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，在步骤s5中，当声呐处理模块识别到当前海底情况存在异物，且异物数量或大小足以影响采样器的投放，所述采样船向前移动一小段距离，避开异物影响处，再进行采样器的投放。

3.根据权利要求2所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述浮标包括浮台、立杆、顶板和太阳能组件，所述立杆固设于所述浮台的上端，所述顶板固设于所述立杆的上端，所述太阳能组件安装于所述浮台和所述顶板之间。

4.根据权利要求3所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述太阳能组件包括有气缸、升降座、导向轴、长连杆、短连杆、太阳能板、转动板和固定座，所述导向轴固设于所述浮台与所述顶板之间，所述固定座固设于所述导向轴的上侧，所述升降座沿所述导向轴移动，所述长连杆的一端铰接设置于所述升降座上，所述短连杆的一端铰接设置于所述固定座上，所述短连杆的另一端与所述长连杆的另一端铰接连接，所述转动板固设于所述短连杆上，所述太阳能板固设于所述转动板上，所述气缸固设于所述浮台上，所述气缸驱动所述升降座沿所述导向轴移动。

5.根据权利要求4所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述放线单元包括有收卷盘、支架和底座，所述收卷盘通过所述支架安装于所述底座上，所述采样绳缠绕于所述收卷盘上。

6.根据权利要求4所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述驱动结构包括有驱动器和船桨，所述驱动器驱动所述船桨转动。

7.根据权利要求4所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述采样器包括有采样筒、采样电机、联轴器和螺旋钻杆，所述采样电机安装于所述采样筒中，所述采样电机通过所述联轴器与所述螺旋钻杆连接，所述采样电机驱动所述螺旋钻杆旋转。

8.根据权利要求4所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述采样船上设置有摄像头，所述摄像头安装于所述船体的前端，所述浮台上设置有可供所述采样船停泊的停泊口，所述采样船停泊至所述浮台的步骤如下：

9.根据权利要求8所述的海洋底泥采样方法，其特征在于，所述浮台上设置有用于储存样品的储存组件，所述储存组件包括有转动电机、齿轮、转盘和采样筒，所述采样筒沿所述转盘边缘有序安装于所述转盘上，所述齿轮与所述转盘啮合，所述转动电机驱动所述齿轮转动。

技术总结
本发明涉及一种海洋底泥采样方法，云控中心将需要采样的水域定位发送至主控制模块中；主控制模块将水域定位发送至导航模块中，导航模块根据当前水域状况设定采样船的行驶路径；采样船驶离浮标，驱动结构驱动采样船沿行驶路径行进至采样水域后停止；声呐结构启动，捕捉当前采样船的所在水域的海底情况并测量当前水域深度，并发送至声呐处理模块；采样器驱动对海洋底泥进行采样，随后采样模块控制放线单元收卷采样绳；采样完成后，导航模块根据行驶路径返航至浮标中。上述海洋底泥采样方法，能够控制采样船自动行驶至采样点进行采样，采样完成后可以自动返航并将样品储存于浮标中，以待工作人工前往浮标进行取样，提高采样的便捷性和效率。

技术研发人员：田新会,刘益片,龚伟,陈灿林
受保护的技术使用者：广东德量环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10