[发明专利]用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其包括水面控制单元和水底测件单元两部分；

所述水面控制单元设有浮台（1），所述浮台（1）上方安装有第一无线通讯器（2）和天线（4），该浮台（1）下方安装有卷扬机（13），所述卷扬机（13）通过缆绳（5）与所述水底测件单元相连接；

所述水底测件单元包括设备箱（6）、测量架（7）和采集箱（8）；

所述的采集箱（8）的底面能够粘附藻类细胞，所述采集箱（8）的底面还设置有卷材（15），该卷材（15）能够粘附脱离了采集箱（8）底面的藻类细胞；

所述的测量架（7）上安装有激光光源（11）和荧光接收器（12），该激光光源（11）发射激光于卷材（15）上从而激发卷材（15）上粘附的藻类细胞发出荧光，产生荧光信号被荧光接收器（12）接收；

所述采集箱（8）的一侧安装一个第一卷轴（9），所述设备箱（6）的一侧安装一个第二卷轴（10），该卷材（15）分别缠绕在第一卷轴（9）和第二卷轴（10）上；

所述的设备箱（6）内部安装有发动机、处理器和第二无线通讯器，所述发动机为第二卷轴（10）提供动力；

所述处理器用于控制水底测件单元的启动和停止，接收并处理荧光接收器（12）接收的荧光信号将其转换为数字信号；

所述第二无线通讯器能够与第一无线通讯器（2）进行无线通讯，从而将从所述处理器转换得到的数字信号传输给第一无线通讯器。

2.根据权利要求1所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述浮台（1）还包括信号灯（3），该浮台（1）由轻质泡沫塑料制成并通过浮力作用保证第一无线通讯器（2）、信号灯（3）、天线（4）露出水面；缆绳（5）的一端缠绕于浮台（1）下方的卷扬机（13）上，缆绳（5）的另一端与水底测件单元的设备箱（6）相连接。

3.根据权利要求1所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述采集箱（8）底面分布有多个小孔，采集箱（8）内装有藻类絮凝剂，藻类絮凝剂通过采集箱（8）底面的小孔渗出，形成胶滴，所述胶滴附着在采集箱（8）底面，用以粘附垂向迁移上浮的藻类细胞。

4.根据权利要求3所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述的采集箱（8）内部有一块能够上下活动的齿板（20）和电磁铁（21），通过电磁铁（21）控制齿板（20）的升降。

5.根据权利要求4所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，采集箱（8）内部的齿板（20）下表面分布有多个小齿，齿板（20）下落时其上的小齿与采集箱（8）底面上的小孔咬合。

6.根据权利要求5所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述采集箱（8）左右两侧各有一个支架（14），所述发动机驱动第二卷轴（10）使得卷材（15）从第一卷轴（9）通过支架（14）传输到第二卷轴（10）。

7.根据权利要求6所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述卷材（15）由间隔分布的防水粘性膜构成，卷材（15）的边缘有柔性尼龙绳，每片防水粘性膜间隔固定在尼龙绳上；卷材的宽度（D）、每片防水粘性膜的长度（L1）以及防水粘性膜间隔长度（L2）的尺寸大小分别由以下公式计算得出：

D=D8-10cm；

L1=L8；

L2=L8+H8；

其中，D为卷材（15）的宽度，L1为每片防水粘性膜的长度，L2为防水粘性膜间隔长度，D8为采集箱（8）的宽度，L8为采集箱（8）的长度，H8为采集箱（8）的高度，单位均为cm。

8.根据权利要求7所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述齿板（20）下落时，齿板（20）上的小齿穿过采集箱（8）底面上的小孔将采集箱（8）底面粘附的藻类细胞打离采集箱（8）底面而使藻类细胞粘附于卷材（15）的防水粘性膜上。

9.根据权利要求8所述的用于水华预警的藻类复苏及垂向迁移监测装置，其特征在于，所述激光光源（11）发出的激光波长范围为400nm到700nm，光强范围为8mW到12mW，投射在卷材（15）上的光照范围大于卷材（15）上一片防水粘性膜的面积。