[发明专利]一种藻类分层采样系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种藻类分层采样系统及其控制方法，包括：取样系统、摄像系统、监测系统、运动系统和控制系统；其中，所述运动系统用于调节所述取样系统、摄像系统和监测系统相对于水体的运动轨迹；所述控制系统用于控制所述取样系统、摄像系统、监测系统、运动系统。本发明通过合理的功能设计和模块集成，利用两种不同的运行模式，实现自动化的水下藻类实时分层监控以及种类精准识别，为藻类的生长预测模型的建立以及藻类爆发预警提供有力的技术支持，具有较强的现实应用意义。

技术领域

本发明涉及潜流带修复技术领域，具体涉及一种藻类分层采样系统及其控制方法。

背景技术

潜流带是地表水与地下水进行物质和能量交换的重要区域，对净化河流的水质及维护河流生态具有重要作用。然而近些年随着河流污染的加重，河流潜流带的净水能力及内部生物多样性不断下降，仅仅依靠河流自身的调节能力已经很难满足水质净化及生态调控需求，河流水质及生态遭到严重破坏，改善河流潜流带的“健康”状况对恢复河流生态具有至关重要的作用。且以往潜流带修复研究可操控性较差，操作步骤过于复杂，仅仅适合在实验室中进行操作，实验周期较长且不适宜较长河段潜流带的修复工作。

为此，寻求一种便于操作且适用于工程实际的潜流带修复方法迫在眉睫。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种藻类分层采样系统及其控制方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：一种藻类分层采样系统，包括：取样系统、摄像系统、监测系统、运动系统和控制系统；其中，所述运动系统用于调节所述取样系统、摄像系统和监测系统相对于水体的运动轨迹；所述控制系统用于控制所述取样系统、摄像系统、监测系统、运动系统。

优选地，所述取样系统设有取样器，所述取样器连接样品存储装置。

优选地，所述摄像系统设有相机、显微放大镜头和辅助光源，所述相机连接防抖云台。

优选地，所述防抖云台设置为可升降式。

优选地，所述监测系统设有藻密度探头和水质探头。

优选地，所述运动系统设有支撑件和滑轨，所述取样系统、摄像系统、监测系统通过滑轨与所述支撑件可滑动连接。

优选地，所述运动系统还设有机械臂，所述取样系统、摄像系统、监测系统通过机械臂与所述滑轨可相对运动连接

优选地，所述运动系统还设有流速探头，所述流速探头用于探测水体流速，并传输至控制系统，通过运动偏移调制模块调节机械臂抓取角度及运动速度，对所述取样系统、摄像系统、监测系统位置进行补偿。

本发明提供一种基于所述藻类分层采样系统的控制方法，包括下述步骤：

S1、根据水体的深度，通过运动系统调节取样系统、摄像系统、监测系统至水下预设位置；预设摄像系统的拍摄频率，及监测系统的数据采集频率；

S2、摄像系统获取若干图片作为本层的样本图片，传输至控制系统，通过图像识别模块对样本图片进行分析，根据样本图片亮度，通过光源控制模块调节辅助光源的补光强度，直至样本图片满足图像识别模块需求；

S3、摄像系统对水下藻类进行拍摄获取本层的藻类图片，通过CSI接口传输至控制系统，通过图像处理模块对藻类图片进行修正，通过图像识别模块对修正后的藻类图片进行识别，修正的藻类图片及识别结果通过网络模块传输至终端服务器；

S4、监测系统获取本层的藻密度数据、水质数据，传输至控制系统，通过网络模块传输至终端服务器；

S5、每间隔一段时间，通过取样系统对水下藻类进行采集和存储；

S6、通过运动系统调节取样系统、摄像系统、监测系统至下一层预设位置，重复步骤2-5直至完成若干层藻类的采样。