野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统技术方案

本发明专利技术公开一种野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，其中：重量块一端沉入水中，水深测量部件、温度测量部件随之沉入水中，重量块另一端通过缆绳与动力部件连接；采液部件一端连接于重量块上，另一端连接动力部件，且采液部件与储液部件相通；抽真空部件，通过负压将采集的液体存入储液部件；定位部件，用于提供测量点的位置信息，并传给采集控制部件；采集控制部件，用于获取测量数据，并控制动力部件的工作，显示和/或储存各测量数据和定位数据。本发明专利技术实现水体温度与所在位置的水深同步测量及水体自动采样，数据自动存储，并提供测量位置，集成一体化，易携带、安装、拆卸，单人即可完成测量操作。

Simultaneous measurement of water depth and temperature in field and synchronous sampling system for water body

The invention discloses a field water depth and temperature synchronous measurement and water body synchronous sampling system, in which one end of the weight block sinks into the water, the water depth measuring part and temperature measuring part sinks into the water, the other end of the weight block is connected with the power component through a cable, and the liquid extracting part is connected with the weight block at one end and the other end. Connecting the power parts, and the liquid-collecting parts are connected with the liquid-storing parts; Vacuum parts, through negative pressure, store the collected liquid into the liquid-storing parts; Positioning parts, used to provide the position information of the measuring points, and transmit to the acquisition control parts; Acquisition control parts, used to obtain the measurement data, and control the work of the power parts, showing. Display and / or store measurement data and positioning data. The invention realizes synchronous measurement of water temperature and water depth at the position, automatic sampling of water body, automatic storage of data, and provides measurement position, integrates integration, is easy to carry, install and disassemble, and can complete measurement operation by a single person.

【技术实现步骤摘要】
野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统
本专利技术涉及水利与环境工程
，具体地，是一种用于野外水体水深、温度的定点同步测量和水体同步采样的系统，为水库、河道、湖泊及海洋等野外水体的水深、温度的同步测量和水体同步采样提供一种设备。
技术介绍
水体的水深和温度，以及水质参数是水利工程建设及水环境保护工作需要的基本参数，因此，需要大量而先进的相关测量技术与设备。经检索，申请号为CN201010289443.9的中国专利申请，其公开一种海水温度测量系统，包括非平衡电桥电路单元、恒流源产生电路单元、电压跟随电路单元和滤波放大电路单元；所述非平衡电桥电路单元输入端通过电阻R8与直流电压的正极相连；所述非平衡电桥电路单元输出端与所述电压跟随电路单元相连；所述恒流源产生电路单元的输出端与所述非平衡电桥电路单元相连；所述电压跟随电路单元通过电阻R9、电阻R10与滤波放大电路单元相连；所述恒流源产生电路单元的输入端与+5V电源相连。该专利技术的不足之处是：既不具备同步测量和水体采样的功能，也不具备大地坐标定位的功能。另外，申请号为CN201610545575.0的中国专利申请，其公开一种多功能重力式海底沉积物取样器，包括超声传感器、单片机控制单元、数据采集模块、温度传感器、锂电池电源、驱动放大电路组成的信号检测与处理组件；所述锂电池电源分别与所述驱动放大电路、所述单片机控制单元、所述数据采集模块相连；所述超声传感器、所述温度传感器分别与所述数据采集模块相连；所述单片机控制单元与所述数据采集模块以及所述驱动放大电路连接。该专利集成海底沉积物取样与取样站位海底深度测量功能，但是不足之处在于：用于海底沉积物取样调查时，需将该取样器连同单片机测量模块同步沉入水中，如遇水密性不足，整体将会失去工作能力，工作过程中无法实时查看当前下沉深度及设备工作状态；且不具备大地坐标定位的功能，无法获知当前测点的所在位置信息。总体而言，无论是国外还是国内，现有的绝大多数仪器设备均不具备同步测量和水体采样的功能，也不具备大地坐标定位的功能，且现有设备体型较大，质量较重，不利于携带和安装收放，为野外工作带来很大困难。为此，急需开发相应的系统设备。因此，研发野外水体水深、温度的定点同步测量和水体同步采样设备是十分有必要的。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种为野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样提供一种设备。为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，包括：重量块、水深测量部件、温度测量部件、采液部件、储液部件、定位部件、动力部件以及采集控制部件，其中：所述水深测量部件、所述温度测量部件设置于所述重量块上，用于分别测量水体的深度、温度；所述重量块一端沉入水中，所述水深测量部件、温度测量部件随之沉入水中，所述重量块另一端通过缆绳与所述动力部件连接；所述采液部件一端连接于所述重量块上，另一端连接所述动力部件，且所述采液部件与所述储液部件相通；在所述采液部件与所述储液部件之间设有抽真空部件，通过负压将采集的液体存入所述储液部件；所述定位部件，用于提供野外测量测点的经纬度或相对于起测点的相对坐标信息，并传给所述采集控制部件；所述采集控制部件，用于获取所述水深测量部件、所述温度测量部件的测量数据，并控制所述动力部件的工作，显示和/或储存各测量数据和定位数据。优选地，所述水深测量部件为水深传感器，该水深传感器根据通过的电流或电压大小不同，测量水体中指定位置的水深。更优选地，所述水深传感器由压电陶瓷和电流或电压测量元件组成，不同水体压强所引起的阻力不同，导电能力不同，通过的电流或电压大小不同，以此原理测量水深。优选地，所述温度测量部件为温度传感器，该温度传感器根据通过的电流或电压大小不同，测量水体中指定位置处的水体温度。更优选地，所述温度传感器由热敏元件和电流或电压测量元件组成，不同水体温度所引起的阻力不同，导电能力不同，通过的电流或电压大小不同，以此原理测量水体温度。优选地，所述重量块采用铅鱼，所述铅鱼比重大且在水体中阻力小。优选地，所述储液部件为含有多个储存室的轮盘，所述储存室大小相同并绕轮盘圆心均匀圆周排列，每个储存室可存储一次采集到的水样。优选地，所述系统进一步包括支撑部件，所述储液部件、所述动力部件、所述抽真空部件均安装在所述支撑部件上。更优选地，所述系统进一步包括滑轮，所述滑轮设置在支撑部件上，所述缆绳经所述滑轮后连接所述动力部件与所述重量块，所述滑轮是为缆绳和采液管运动提供导向和减少摩檫力的滚动部件。优选地，所述系统，进一步具有以下一种或多种特征：-所述动力部件采用卷扬机，为控制所述重量块的下放或提升提供动力；-所述抽真空部件采用真空泵，通过负压将水体吸到储液盘内；-所述采集控制部件设有数据采集卡，用于从所述水深测量部件、所述温度测量部件自动读取和保存测得的电压或电流信号并将其转换为数字信号，以及从所述定位部件中自动实时读取和保存位置信息，也用于控制所述动力部件的启动、转向和转速。本专利技术该野外水体水深、温度的定点同步测量和水体同步采样系统工作时，通过采集控制部件发出的指令完成不同的操作。首先开启采集控制部件，通过操作将重量块放到水底，测量水体总深度。其次，通过水体总深度和输入沿水深方向测量点的个数N，采集控制部件自动分析计算各测点的间距及每个测点处的测量频率和采样时长；然后，在采集控制部件的指令控制下，动力部件转动回收缆绳开始自动测量与采集，同时抽真空部件开始工作，储液盘开始储存从采液部件输入的采集的水体到储存室，一个储存室完成存储后，储液盘自动转动换至下一储存室；采集控制部件实时读取测得的水深、温度及测点位置的经纬度坐标和相对起始测点的相对坐标等参数并予以保存，以供工后读取分析；最后，当重量块接近水面时，停止采集控制部件工作，完成测量和同步采样。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过上述各个部件的配合，实现了水体温度与对应水深的同步测量及自动控制，水体样本自动采集储存，测量数据自动存储，并提供测量位置的经纬度及相对起始测点的相对坐标、测量轨迹图。本专利技术适用于水库、河道、湖泊及海洋等野外水体的水深、温度的定点同步测量和水体同步采样，集成一体化，易携带、安装、拆卸，单人即可完成测量操作，广泛适用于水利与水环境工程。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一较优实施例的结构示意图；图中：水深传感器1、温度传感器2、铅鱼3、缆绳4、信号线5、采液管6、储液盘7、滑轮8、支架9、卷扬机10、真空泵11、数据采集卡12、采集控制平台13、电源14、定位器15。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。附图中，相同的附图标记代表相同的零部件或作用同等的零部件，且描述中使用的“上”、“下”、“第一”、“第二”等类似的术语仅指相对于图形而言，目的是为了方便地描述本专利技术。所有附图仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，其特征在于：包括：重量块、水深测量部件、温度测量部件、采液部件、储液部件、定位部件、动力部件以及采集控制部件，其中：所述水深测量部件、所述温度测量部件设置于所述重量块上，用于分别测量水体的深度、温度；所述重量块一端沉入水中，所述水深测量部件、温度测量部件随之沉入水中，所述重量块另一端通过缆绳与所述动力部件连接；所述采液部件一端连接于所述重量块上，另一端连接所述动力部件，且所述采液部件与所述储液部件相通；在所述采液部件与所述储液部件之间设有抽真空部件，通过负压将采集的液体存入所述储液部件；所述定位部件，用于提供野外测量测点的经纬度或相对于起测点的相对坐标信息，并将所测数据上传给所述采集控制部件；所述采集控制部件，用于获取所述水深测量部件、所述温度测量部件的测量数据，并控制所述动力部件的工作，显示和/或储存各测量数据和定位数据。

【技术特征摘要】
1.一种野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，其特征在于：包括：重量块、水深测量部件、温度测量部件、采液部件、储液部件、定位部件、动力部件以及采集控制部件，其中：所述水深测量部件、所述温度测量部件设置于所述重量块上，用于分别测量水体的深度、温度；所述重量块一端沉入水中，所述水深测量部件、温度测量部件随之沉入水中，所述重量块另一端通过缆绳与所述动力部件连接；所述采液部件一端连接于所述重量块上，另一端连接所述动力部件，且所述采液部件与所述储液部件相通；在所述采液部件与所述储液部件之间设有抽真空部件，通过负压将采集的液体存入所述储液部件；所述定位部件，用于提供野外测量测点的经纬度或相对于起测点的相对坐标信息，并将所测数据上传给所述采集控制部件；所述采集控制部件，用于获取所述水深测量部件、所述温度测量部件的测量数据，并控制所述动力部件的工作，显示和/或储存各测量数据和定位数据。2.根据权利要求1所述的野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，其特征在于：所述水深测量部件为水深传感器，该水深传感器根据通过的电流或电压大小不同，测量水体中指定位置的水深。3.根据权利要求2所述的野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，其特征在于：所述水深传感器由压电陶瓷和电流或电压测量元件组成，不同水体压强所引起的阻力不同，导电能力不同，通过的电流或电压大小不同，以此原理测量水深。4.根据权利要求1所述的野外水体水深、温度的同步测量和水体同步采样系统，其特征在于：所述温度测量部件为温度传感器，该温度传感器根据通过的电流或电压大小不同，测量水体中指定位置处的水体温度。5.根据权利要求4所述的野外水体水...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻国良，祝文龙，韦兵，朱健，安贺东，
申请(专利权)人：上海交通大学，广西泰能工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31