一种船舶压载水生物采集装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种船舶压载水生物采集装置及其使用方法，该装置包括：桶体，内部设有滤网；进水管，设置在桶体的上方，进水管的出口伸入到滤网的上方；进水管上设置有进水电磁阀，进水电磁阀的开度可调节；出水管，用于将滤网过滤后的船舶压载水排出桶体外部；水位感应单元，用于检测滤网上的船舶压载水的水位高度，当水位高度大于设定范围时，水位感应单元发出反馈信号至控制单元；控制单元，与进水电磁阀相连接，控制单元用于接收反馈信息，并调节进水电磁阀的开度大小。本发明专利技术采集时间短、采集效率高、节省了人力和物力资源，且在采集过程中不会受到外来生物及人为因素的污染和干扰，提高了船舶压载水样品的真实性和准确性。

A biological collection device for ballast water of ships and its application

【技术实现步骤摘要】
一种船舶压载水生物采集装置及其使用方法
本专利技术涉及生物自动、定量采集器
，尤其涉及一种船舶压载水生物采集装置及其使用方法。
技术介绍
船舶压载水指为控制船舶吃水和稳性而加装到船上的水及悬浮物质。压载水中含有包括微生物，浮游生物及它们的孢子，幼体等，随意排放会造成生物入侵的现象。所以我们需要对其进行采集并取样分析；现在国内外常用的采集取样有测深管采集，在消防系统排出口采集，人孔以及通气孔采集这四种采集方法。在这四种方法中最常用的是测深管采集，而用测深管采集常用的技术设备又有气动井泵，水斗采样器，底部沉积物取样器这三种。气动井泵是由防火材料制成的气动柱塞泵。它连接两根管：一根连接到压缩空气，一根用来泵出压载水。它可以沿着测深管下放到一定的深度甚至至压载舱底部来泵出压载水及沉积物。水斗采样器由防火材料制成，适用于所有船舶的测深管。要沿着测深管下放水斗采样器，直至压载水从上部的小孔进入。底部取样器由防火材料制成，也适用于所有船舶的测深管。下放底部沉积物取样器至压载舱底部。当底部沉积物取样器触碰到压载舱底部时，阀门打开，压载水及沉积物自动地进入到下部空间，同时上部空间内产生空气。以上说到的三种技术虽然是现在比较常用的采集方法，但这些技术还是存在很多的缺陷问题：首先，不能保证所取样的东西是否具有代表性，因为水中悬浮微生物可能会因为压力问题被冲走流失而未能采集到，对后续压载水取样研究的精确度和准确性造成很大影响；其次，这些技术的操作过程都非常的费时费力。使用这些设备需要人员去操控，比如在消防系统排出口采集这一过程需要两名船员一起完成，一名轮机员和一名助手控制泵和阀门。在人孔和通气孔处采样时也需要船上工作人员的帮忙。无法脱离人工干预的同时还耗费大量时间精力，造成采集过程中人力物力资源的浪费。因此，寻求一种压载水采样新技术势在必行。我们需要研发出一种自动化的不需要人为控制去采集的设备来减少人力物力消耗，缩短采集时间，提高采集效率。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种采集时间短、采集效率高、不会污染采集样本的船舶压载水生物采集装置及其使用方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术提供的船舶压载水生物采集装置，其包括：桶体，内部设有滤网；进水管，设置在所述桶体的上方，所述进水管的出口伸入到所述滤网的上方；所述进水管上设置有进水电磁阀，所述进水电磁阀的开度可调节；出水管，用于将所述滤网过滤后的船舶压载水排出桶体外部；水位感应单元，用于检测滤网上的船舶压载水的水位高度，当所述水位高度大于设定范围时，所述水位感应单元发出反馈信号至控制单元；控制单元，与所述进水电磁阀相连接，所述控制单元用于接收所述反馈信息，并调节所述进水电磁阀的开度大小。进一步地，所述控制单元还包括人机交互接口，所述人机交互接口包括矩阵按键和数码管显示模块，所述矩阵按键可控制所述进水电磁阀的启动、停止和工作时间；所述数码管显示模块用于显示所述进水电磁阀的状态信息。进一步地，所述控制单元还包括无线串口通信模块，上位机通过所述无线串口通信模块与所述控制单元相连接。进一步地，所述滤网的形状为圆锥形，所述水位感应单元为水位感应器，所述水位感应器设置在圆锥形的所述滤网的上部。进一步地，所述出水管的一端与所述桶体的底部相连通，并位于所述滤网的下方，所述出水管的另一端伸出至所述桶体的外部，且所述出水管上设有出水电磁阀，所述出水电磁阀与所述控制单元相连接。进一步地，所述桶体的底部设有底座，所述底座为金属制作的四角支架。本专利技术提供的船舶压载水生物采集装置的使用方法，其包括以下步骤：S1、控制单元控制进水电磁阀打开，出水管内的船舶压载水流入到滤网上进行过滤，出水管将滤网过滤后的船舶压载水排出桶体外部；S2、检测滤网上的船舶压载水的水位高度，当所述水位高度大于设定范围时，水位感应单元发出反馈信号至控制单元；S3、控制单元接收到反馈信号后，控制进水电磁阀减小开度直至滤网上的船舶压载水的水位高度下降到正常范围；S4、控制单元通过进水电磁阀的开度信息计算出船舶压载水的进水体积，并在达到设定的采集用量后，控制单元控制进水电磁阀关闭。进一步地，所述滤网的网规格为50μm。进一步地，所述步骤S4中，所述控制单元采用积分算法可由进水电磁阀的开度信息计算出船舶压载水的进水体积。本专利技术的有益效果在于：1)、在采集过程中可基本脱离人工干预，与目前国内各港口所采用的采集方式相比，本专利技术大大节省了人力和物力资源，且采集水量得到有效控制；2)、可过滤船舶压载水中无用的垃圾，如枯枝，树叶等，且本专利技术结构严密，在采集过程中不会受到外来生物及人为因素的污染和干扰，也不会改变所采集压载水的成分，从而提高船舶压载水样品的真实性和准确性；3)、适用范围广，可充分满足船舶压载水中活体生物的采样和检测研究的要求，对操作技术及使用环境要求不高，船舶压载水可采集区域皆可使用；4)、采集的船舶压载水样本易于保存，取样和处理，便于后续实验室对船舶压载水样本的检测与研究。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的船舶压载水生物采集装置的结构示意图；图2是本专利技术的船舶压载水生物采集装置的使用方法的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参阅图1所示，本专利技术的船舶压载水生物采集装置，其包括：桶体1，内部设有滤网2；进水管3，设置在桶体1的上方，进水管3的出口伸入到滤网2的上方；进水管3上设置有进水电磁阀4，进水电磁阀4的开度可调节；优选地，进水管3采用直径为DN20的PVC水管；出水管5，用于将滤网2过滤后的船舶压载水排出桶体1外部；水位感应单元6，用于检测滤网2上的船舶压载水的水位高度，当水位高度大于设定范围时，水位感应单元6发出反馈信号至控制单元7；控制单元7，与进水电磁阀4相连接，控制单元7用于接收反馈信息，并调节进水电磁阀4的开度大小。本专利技术中，控制单元7为STM32单片机，单片机可以通过GPIO读取水位感应单元6的反馈信息，单片机还可以通过USART方式读取进水电磁阀4的当前开度信息以及写入控制信息。具体地，控制单元7还包括人机交互接口，人机交互接口包括矩阵按键71和数码管显示模块72，矩阵按键71可控制进水电磁阀4的启动、停止和工作时间；数码管显示模块72用于显示进水电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶压载水生物采集装置，其特征在于，包括：/n桶体，内部设有滤网；/n进水管，设置在所述桶体的上方，所述进水管的出口伸入到所述滤网的上方；所述进水管上设置有进水电磁阀，所述进水电磁阀的开度可调节；/n出水管，用于将所述滤网过滤后的船舶压载水排出桶体外部；/n水位感应单元，用于检测滤网上的船舶压载水的水位高度，当所述水位高度大于设定范围时，所述水位感应单元发出反馈信号至控制单元；/n控制单元，与所述进水电磁阀相连接，所述控制单元用于接收所述反馈信息，并调节所述进水电磁阀的开度大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶压载水生物采集装置，其特征在于，包括：
桶体，内部设有滤网；
进水管，设置在所述桶体的上方，所述进水管的出口伸入到所述滤网的上方；所述进水管上设置有进水电磁阀，所述进水电磁阀的开度可调节；
出水管，用于将所述滤网过滤后的船舶压载水排出桶体外部；
水位感应单元，用于检测滤网上的船舶压载水的水位高度，当所述水位高度大于设定范围时，所述水位感应单元发出反馈信号至控制单元；
控制单元，与所述进水电磁阀相连接，所述控制单元用于接收所述反馈信息，并调节所述进水电磁阀的开度大小。


2.如权利要求1所述的船舶压载水生物采集装置，其特征在于，所述控制单元还包括人机交互接口，所述人机交互接口包括矩阵按键和数码管显示模块，所述矩阵按键可控制所述进水电磁阀的启动、停止和工作时间；所述数码管显示模块用于显示所述进水电磁阀的状态信息。


3.如权利要求1或2所述的船舶压载水生物采集装置，其特征在于，所述控制单元还包括无线串口通信模块，上位机通过所述无线串口通信模块与所述控制单元相连接。


4.如权利要求1所述的船舶压载水生物采集装置，其特征在于，所述滤网的形状为圆锥形，所述水位感应单元为水位感应器，所述水位感应器设置在圆锥形的所述滤网的上部。


5.如权利要求4所述的船舶压载水生物采集装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴惠仙，李冲，王琼，毕子昊，王静峰，杨善琇，史家瑜，王晨阳，匡兴红，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31