一种湿地水质参数反演与监测用杯式定深水质取样装置的制作方法

1.本实用新型属于湿地生态保护研究技术领域，具体涉及一种湿地水质参数反演与监测用杯式定深水质取样装置。


背景技术：

2.多光谱、高光谱等遥感技术由于具有快速、宏观、低成本和周期性的优点，便于探测湿地水质的时空变化，已成为湿地水质参数监测的重要手段。目前能够直接进行遥感反演的水质参数主要是悬浮物浓度、叶绿素a浓度、可溶解性有机物等光学活性物质，并已经建立了许多反演模型。
3.反演建模过程需要样地采样点真实水样监测数据，这些数据通常采用实验室检测法获得，也称为化学法，需要相关人员在科学规划布设采样点的基础上严格地按照污水监测标准要求取水样，再按照实验室标准要求和手段获取真实状态下的水质参数浓度值，这样可以得到采样点位置的准确水质要素浓度，因此对取样要求较高。传统取样方式是使用杯式取样器，如水取样杯，需要通过绳索手提取样杯，将取样杯沉入指定地点的水中进行取样。这种方式操作劳动强度大，容易疲劳，甚至容易发生晃动导致水体扰动，同时取样效率较低，而且只能将取样杯凭感觉沉入大致深度，无法定深，难以满足湿地水质参数反演与监测需要。为此，研发一种湿地水质参数反演与监测用杯式定深水质取样装置是非常必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种湿地水质参数反演与监测用杯式定深水质取样装置。
5.本实用新型的目的是这样实现的，包括支撑杆、肩扛架、转动基座、控制电源箱、第一操作握柄、第二操作握柄、电动卷线器、电动云台摄像机、显示器、绳索、取样杯，靠近支撑杆后端的支撑杆杆体之下设置有转动基座，杆体之上设有电动卷线器，所述转动基座底部的水平转盘与肩扛架连接，支撑杆后端设有支架，支架上安装有控制电源箱，所述第一操作握柄竖直固设于支撑杆杆体之下，所述第二操作握柄水平固设于支撑杆杆体侧面，所述电动云台摄像机设置于支撑杆杆体之下，且电动云台摄像机位于第一操作握柄前方，支撑杆杆体之上设有用于显示电动云台摄像机拍摄画面的显示器，所述绳索收卷在电动卷线器上，且绳索端部从支撑杆杆体穿线孔穿入支撑杆内，并从支撑杆前端穿出，与取样杯顶部连接，取样杯顶部设有环形指示罩，环形指示罩外壁自上而下交替排列两种不同颜色的色带，每一色带宽度相同，所述电动云台摄像机朝向取样杯顶部，沿绳索长度方向，在绳索上交替涂有两种不同颜色，每一颜色的绳索长度相同，所述控制电源箱分别与电动卷线器、电动云台摄像机、显示器电连接。
6.本实用新型的有益效果：本实用新型操作方便、采样效率高，通过支撑杆可将取样杯送至较远取样点，特别适用于用于湿地岸边复杂环境条件取样点取样；本实用新型具有定深取样功能，满足湿地水质参数反演以及监测工作对于实地水样的需要。
附图说明
7.图1为本实用新型的结构示意图；
8.图2为绳索放大后交替涂有两种颜色的结构示意图；
9.图中：1-支撑杆，2-肩扛架，3-转动基座，4-控制电源箱，5-第一操作握柄，6-第二操作握柄，7-电动卷线器，8-电动云台摄像机，9-显示器，10-绳索，11-取样杯，12-环形指示罩。
具体实施方式
10.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
11.如附图1~图2所示本实用新型包括支撑杆1、肩扛架2、转动基座3、控制电源箱4、第一操作握柄5、第二操作握柄6、电动卷线器7、电动云台摄像机8、显示器9、绳索10、取样杯11，靠近支撑杆1后端的支撑杆1杆体之下设置有转动基座3，杆体之上设有电动卷线器7，所述转动基座3底部的水平转盘与肩扛架2连接，支撑杆1后端设有支架，支架上安装有控制电源箱4，所述第一操作握柄5竖直固设于支撑杆1杆体之下，所述第二操作握柄6水平固设于支撑杆1杆体侧面，所述电动云台摄像机8设置于支撑杆1杆体之下，且电动云台摄像机8位于第一操作握柄5前方，支撑杆1杆体之上设有用于显示电动云台摄像机8拍摄画面的显示器9，所述绳索10收卷在电动卷线器7上，且绳索10端部从支撑杆1杆体穿线孔穿入支撑杆1内，并从支撑杆1前端穿出，与取样杯11顶部连接，取样杯11顶部设有环形指示罩12，环形指示罩12外壁自上而下交替排列两种不同颜色的色带，每一色带宽度相同，所述电动云台摄像机8朝向取样杯11顶部，沿绳索10长度方向，在绳索10上交替涂有两种不同颜色，每一颜色的绳索长度相同，所述控制电源箱4分别与电动卷线器7、电动云台摄像机8、显示器9电连接。
12.取样杯11为本领域技术人员熟知的水取样设备，大多为杯状结构，顶部上盖和底部入水口均采用上提可自动关闭的浮板结构，使用前将两个半圆形上盖打开，将取样杯11沉入水中，底部入水口自动开启；下沉过程中，上盖和底部入水口均是打开状态，即取样杯沉入水层中，上提取样杯过程中，上盖和底部入水口自动关闭，完成取样。
13.所述支撑杆1为电动可伸缩杆，电动伸缩杆为本领域技术人员熟知的电驱动伸缩杆，通过电机带动伸缩套杆伸出或回缩，从而调节杆体长度，使支撑杆1伸长利于到达更远距离，提升操作范围。
14.所述肩扛架2前后两端分别向下延伸形成卡台，卡台用于增强肩扛架2的稳固性，肩扛架2底部呈弧形且设有海绵垫，提升操作舒适度。
15.所述第一操作握柄5设有用于控制电动卷线器7收卷或放线的开关，在手握时，通过该开关直接操作电动卷线器7收卷或放线，第二操作握柄6设有用于控制电动云台摄像机8开闭以及控制云台转动的开关，在手握时，通过该开关开闭电动云台摄像机8以及控制云台转动，即控制电动云台摄像机8的拍摄方向，以便于对准取样杯11顶部。
16.每一颜色的绳索长度为10cm，以便于通过颜色识别下降深度，即每10cm一个深度梯度。
17.所述控制电源箱4内的电源为可充电电池，可充电电池可充电重复使用。
18.本实用新型工作原理和工作过程：依据湿地水质参数反演以及监测工作采集水质样本的规范和要求，由工作人员将本装置的肩扛架2扛在肩部，一手握第一操作握柄5，另一手握第二操作握柄6，肩扛架2与双握柄结构相互组成支撑结构，控制电源箱、电动卷线器等主要部件位于肩部周围，有利于减少手臂劳损，提高操作舒适度；将取样本11移至取样点水面上方，由于转动基座3为可旋转结构，便于调节支撑杆1朝向角度；启动电动卷线器7，取样杯11缓慢下降并逐渐沉入水中，在沉入水中过程中，电动云台摄像机8拍摄取样杯11对应的水面以及绳索画面，并显示在显示器9上，环形指示罩12采用两种不同颜色交替的色带，利于操作人员识别取样杯11完全沉入水中，取样杯11与环形指示罩12的总体高度可以是固定高度，如20cm，即环形指示罩12与水面齐平，代表取样位置为0~20cm的水样层；若需要取更深深度的水样，可继续下沉取样杯，取样杯下沉过程中，绳索10一起进入水中，显示屏方便观察绳索，通过读取进入水中的绳索颜色区域数量，即可得出下沉深度，如绳索为红黄色交替，且均为10cm长度，红色区域进入水中的数量为2个，黄色进入水中的数量为1个，则绳索进入水中的长度为30cm，此时取样位置为30~50cm的水样层，实现定深取样，操作简单、效率高；到达定深位置后，收卷绳索10，取样杯10在水中上升过程中，上盖与下入水口自动关闭，直至提出水面，再通过取样杯10侧面排水嘴将水样排出并存储，存储的水样等待带回实验室检测水质参数；采样点获得的水质参数，将这些水质实测数据与对应样点的光谱反射率数据进行建模做相关性分析，去除异常数据后选取相关性高的数据进行拟合，对拟合模型进行评估和检测。