一种全自动浮游动植物定性自动采样器的制作方法

本技术涉及环境监测与水生生物研究设备，具体为一种全自动浮游动植物定性自动采样器。

背景技术：

1、浮游动植物是水生生态系统中的重要组成部分，作为水体食物网的基础环节，其种类组成和分布状况直接反映水体的生态健康与环境变化趋势，因此，开展浮游动植物定性调查对于水质监测、生态评估及科研工作具有重要意义。

2、传统的浮游生物采样主要依赖人工，通常由人员乘船到达预定采样点，手持采样网进行拖拽或垂吊采集，这种方式存在显著局限性，首先，人工采样效率低下，耗时费力，且受天气、水文条件限制较大，难以在开阔水域或复杂水文环境下安全作业；其次，采样过程人为干扰因素多，如船只尾流会搅动水体、影响样本代表性，且难以保证拖拽速度与深度的稳定性，导致样本可比性差；此外，常规采样网缺乏有效的预过滤装置，易被水中枝叶、塑料等大型杂物堵塞，不仅影响过滤效率，还可能损坏网具。

3、随着技术进步，部分研究开始采用小型无人船搭载采样设备，以提升采样自动化水平，然而，现有技术方案仍存在诸多不足：例如，采样网通常固定安装在船体上，导致其始终处于船尾紊流区，样本易受扰动；线缆收放缺乏有效引导与同步控制，易发生缠绕或排列混乱；网具的拆装、样本回收过程繁琐，影响作业效率；同时，多数设备缺乏深度保持与大口径杂质拦截功能，难以保证采样质量与网口畅通。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全自动浮游动植物定性自动采样器，包括无人船，无人船包括动能控制平台，在动能控制平台的底部设有支杆，在支杆的两端均固定有浮筒。

2、无人船的尾端设置有缆绳收放组件，缆绳收放组件包括固定在动能控制平台尾部的收放盒，在收放盒内活动连接有收卷机构。

3、收卷机构包括固定在驱动电机，在驱动电机的输出端固定有收卷筒，在收卷筒的侧部缠绕连接有线缆，线缆的前端贯穿收放盒的底部，且固定有快装接头，在快装接头上安装有用于对浮游动植物进行捕捞的采样组件。

4、优选的，动能控制平台上安装有用于远程传递视觉画面的摄像头。

5、优选的，缆绳收放组件包括安装在收放盒内的引导机构，引导机构包括转动连接在收放盒内的两个辊筒，分别为：转辊一和转辊二，线缆贴合在两辊筒之间。

6、优选的，转辊一的一端固定有齿盘一，转辊二的一端固定有齿盘二，齿盘一和齿盘二相啮合。

7、优选的，缆绳收放组件包括收卷筒的一端固定有传动齿轮一，转辊一的一端固定有传动齿轮二，传动齿轮一和传动齿轮二的侧部啮合有传动齿带。

8、优选的，采样组件包括快装机构，以及与其连接的采集机构，快装机构包括环形板，在环形板上开设有环形槽，在环形槽内分布设置有多个对称的弹性片，采集机构包括安装在环形槽内的连接环，在连接环的内侧固定有浮游网兜，弹性片贴合在连接环的侧部，环形板的侧部固定有提供浮力的浮漂壳。

9、优选的，环形槽内分布套设有多个贯穿环形板背面的推杆，推杆的一端贴合在连接环的侧部。

10、优选的，采样组件包括安装在快装机构上的拦截机构，拦截机构包括磁吸固定在环形板上的磁力环，在磁力环内设有金属网格，金属网格覆盖在浮游网兜的接口处。

11、优选的，快装接头包括固定在线缆一端的接头一，以及固定在环形板侧部的接头二，接头一的侧部套设有定位杆，在定位杆的一端内嵌有滚珠，接头二的一端设有凸钮，在凸钮的侧部环设有路径槽，凸钮插接在接头一内，且滚珠滑动连接在路径槽内。

12、优选的，定位杆的一端固定有限位环，在限位环和接头一内壁之间固定有张力弹簧。

13、与现有技术相比，本实用新型提供了一种全自动浮游动植物定性自动采样器，具备以下有益效果：

14、1、该全自动浮游动植物定性自动采样器，采用预置导航算法的无人船作为移动平台，可实现自动路径航行、自动定点下放与回收，以及自动返航，通过4g/5g与无线电数传进行远程双向通信，操作人员无需亲临现场，即可在岸上完成全程监控与任务指令下发，极大地降低了劳动强度与安全风险，特别适用于人员难以抵达或环境恶劣的水域。

15、2、该全自动浮游动植物定性自动采样器，通过缆绳收放组件将采样网下放至船后1-3米处，使其完全脱离无人船尾流的影响范围，能够在静水区进行采样，最大程度地避免了水体扰动，确保了采集到的浮游生物样本的真实性和代表性，并且拦截机构通过磁力吸附的金属网格覆盖在网口，能在样本进入网兜前有效拦截树叶、水草等大型杂质，防止网眼堵塞，确保水流畅通和过滤效率，同时保护了脆弱的浮游网兜免受物理损伤。

16、3、该全自动浮游动植物定性自动采样器，采样组件与缆绳之间通过精密的快装接头连接，采用插入、旋转的锁定机制，实现了单手即可完成的快速对接与分离，大大提升了布放与回收效率，并且采集机构通过带有弹性片的快装机构与主体连接，安装时只需按压即可固定，拆卸时通过推动背部的推杆即可将网兜顶出，实现了浮游网兜的快速更换与样本回收，便于后续清洗和重复使用，简化了工作流程。

17、4、该全自动浮游动植物定性自动采样器，通过缆绳收放组件中的引导机构通过齿轮齿带与收卷机构联动，确保线缆在收放过程中被同步反向转动的转辊平稳引导并整齐排列在收卷筒上，从根本上避免了线缆缠绕、卡滞现象，保证了系统长期运行的可靠性，并且采样组件侧部设置的流线型浮漂壳，为整个采样头提供了稳定的浮力，使其在水中能够保持预定的采样深度，从而保证了不同批次采样数据的一致性与可比性，另外，拦截机构的金属网格本身具备一定刚性，结合流线型牵引设计，能确保采样网口在拖拽过程中始终保持充分张开状态，保障了有效的过滤面积。

1.一种全自动浮游动植物定性自动采样器，包括无人船（1），其特征在于，所述无人船（1）包括动能控制平台（11），在动能控制平台（11）的底部设有支杆（13），在支杆（13）的两端均固定有浮筒（14）；

2.根据权利要求1所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述动能控制平台（11）上安装有用于远程传递视觉画面的摄像头（12）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述缆绳收放组件（2）包括安装在收放盒（21）内的引导机构（23），所述引导机构（23）包括转动连接在收放盒（21）内的两个辊筒，分别为：转辊一（231）和转辊二（232），所述线缆（223）贴合在两辊筒之间。

4.根据权利要求3所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述转辊一（231）的一端固定有齿盘一（233），转辊二（232）的一端固定有齿盘二（234），所述齿盘一（233）和齿盘二（234）相啮合。

5.根据权利要求3所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述缆绳收放组件（2）包括收卷筒（222）的一端固定有传动齿轮一（235），所述转辊一（231）的一端固定有传动齿轮二（236），所述传动齿轮一（235）和传动齿轮二（236）的侧部啮合有传动齿带（237）。

6.根据权利要求1所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述采样组件（3）包括快装机构（31），以及与其连接的采集机构（32）；

7.根据权利要求6所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述环形槽（312）内分布套设有多个贯穿环形板（311）背面的推杆（314），所述推杆（314）的一端贴合在连接环（321）的侧部。

8.根据权利要求6所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述采样组件（3）包括安装在快装机构（31）上的拦截机构（33），所述拦截机构（33）包括磁吸固定在环形板（311）上的磁力环（331），在磁力环（331）内设有金属网格（332），所述金属网格（332）覆盖在浮游网兜（322）的接口处。

9.根据权利要求1所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述快装接头（224）包括固定在线缆（223）一端的接头一（2241），以及固定在环形板（311）侧部的接头二（2242）；

10.根据权利要求9所述的一种全自动浮游动植物定性自动采样器，其特征在于：所述定位杆（2243）的一端固定有限位环（2245），在限位环（2245）和接头一（2241）内壁之间固定有张力弹簧（2246）。