[发明专利]深海近底层生物幼体高保真直视取样系统

说明书

技术领域

本发明是关于深海近底层生物取样系统，特别涉及深海近底层生物幼体高保真直视取样系统。

背景技术

海洋是生命的发源地，同时也是地球上最大的资源宝库，蕴藏着丰富的自然资源。对海洋生物的研究无论是在科技生态方面或者是在社会经济方面都有着十分重要的意义。

海底生物的研究，最常用的方法就是从海底取回样本到科学考察船上进行研究。而对于海底近底层的生物，由于成熟个体体积较大，活动能力强，容易附着在固定物体上不便于取样，而它们的幼体则多浮游于海水中，可以通过过滤海水的方式采集。并且由于数量稀少，往往需要过滤大量的海水才能获得少量的样本，因此一般使用大口径的过滤网拖曳方式进行取样。目前针对这种海底生物的取样方式主要有以下几种：

1、使用MOCNESS（Multiple Opening/Closing Net and Environmental Sensing System多层可控开闭网和环境参数采集系统）采集海底生物样品。该系统可同步检测海水浊度、温度以及热液羽流相关参数等数据。系统采用电机驱动控制网的开闭。不足之处是该系统无可视化装置，无法进行进海底水平拖曳作业，大大增加了该系统的工作局限性。

2、使用RMT（Multiple Rectangular Midwater Trawl矩形中层拖网）网采集海底生物样品。该网采用声波控制原理，网的声控装置可根据甲板上作业员发出的不同频率的声波来控制网的开闭。其不足之处与MOCNESS一样，无可视化装置，无法进行近海底水平拖曳工作。

3、将拖网和浮游生物泵挂在深潜器的侧面采集近海底生物样品。该方法可以采集近底层热液生物幼体。但由于潜器活动范围及下潜的时间有限，同时为保证潜器的安全性，拖挂的拖网网口比较小，滤水量不大，采集的幼体也不多。

4、国家海洋局第二海洋研究所研制的绑钩网可借助于母船的钢缆在一定水深下进行浮游生物的拖曳采样，但由于没有遥控的网口启闭装置，不能实现分层采样。

上述4种方法都有一个共同的缺点，都没有保真装置所采集的幼体出水面时已几乎全部死亡(除了极个别的蟹类大眼幼体能在1个大气压下经历变态发育过程外)，而且上述4种方法都缺少直视设备，不能直观在近底层对海底进行观测。

5、由国家海洋局第二海洋研究所、浙江大学等单位联合研制的生物幼体保压直视取样系统。因其为液压系统控制，其结构和附件如液压缸等比较多，无疑增加了系统的体积和重量，降低了系统的灵活性。另外该系统中整张网都安装在机架内部，严重限制了网的长度，降低了其过滤效果，而且网布在水流的冲击作用下容易破损。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种深海近底层生物幼体样品保温保压采样的多联可视控生物拖网系统。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供深海近底层生物幼体高保真直视取样系统，包括控制系统、样品收集装置、保压抽滤系统、保温抽滤系统；

所述控制系统用于通过光纤，完成深海近底层生物幼体高保真直视取样系统和外部（甲板）传输控制信号和反馈信号，控制系统包括水下电池和深水电子舱；水下电池采用铅酸电池，用于深海近底层生物幼体高保真直视取样系统中的电机供电；深水电子舱是密封的（耐高水压的）不锈钢筒体，内部装有控制模块（控制模块包括电路板和电子元器件），深水电子舱设有三个，分别是电子舱A、电子舱B和电子舱C；电子舱A中的控制模块用于将外部（甲板）传来的光信号转换为电信号，对深海近底层生物幼体高保真直视取样系统中进行控制，同时将深海近底层生物幼体高保真直视取样系统中的图像或者电信号转换为光信号，并通过光纤传输到外部（甲板）；电子舱B中的控制模块用于控制样品收集装置的电机A、保温样品筒A的关闭，以及接收和处理视频信号；电子舱C中的控制模块用于控制保压抽滤系统和保温抽滤系统中的电机；

所述样品收集装置包括开关网机构、至少一个网布和至少一个保温样品筒A，网布一端分别与对应的保温样品筒A连接，网布另一端与机架连接，开关网机构通过控制系统传输的控制信号和反馈信号实现控制，并采用电机A驱动，用于实现网布的网口开闭，完成取样；所述保温样品筒A用于对网布取得的样品进行过滤和密封保温保存，保温样品筒A是双层筒，内部设有用于过滤样品的滤网，保温样品筒A的进口和出口外部分别设置有密封盖，密封盖分别通过扭簧与钢丝一端连接，两根钢丝的另一端通过熔断丝连接，实现电控熔断熔断丝，进而控制保温样品筒A的两个密封盖关闭，实现保温样品筒A的电控关闭，电控信号通过控制系统实现传输；