[发明专利]一种水中浮游藻类自动监测装置和水中浮游藻类监测方法

权利要求书

1.一种水中浮游藻类自动监测装置，其特征在于，包括水样制样模块、水样制片模块和水样检测模块；

所述水样制样模块用于采集水样，并获取所述水样的藻类浓缩液；

所述水样制片模块用于将所述藻类浓缩液制成样片，并将所述样片转移至所述水样检测模块；

所述水样检测模块用于对所述样片中的浮游藻类进行拍摄，并利用预设的图像视觉算法对拍摄后的图像进行藻类识别和计数。

2.根据权利要求1所述的水中浮游藻类自动监测装置，其特征在于，所述水样制样模块包括：定量泵、多通阀、样品沉淀处理通道和磁力搅拌装置；

所述定量泵分别与所述多通阀和所述样品沉淀处理通道连通，所述定量泵用于将所述水样和藻类固定剂经过所述多通阀抽入所述样品沉淀处理通道；

所述样品沉淀处理通道设有排废液口和上清液排液口，所述样品沉淀处理通道用于将所述水样中的藻类进行固定沉淀处理，并将上清液从所述上清液排液口排出，得到所述藻类浓缩液；

所述磁力搅拌装置设于所述样品沉淀处理通道底部，用于将所述样品沉淀处理通道底部的所述藻类浓缩液混合均匀。

3.根据权利要求2所述的水中浮游藻类自动监测装置，其特征在于，所述水样制片模块包括：微流控芯片、芯片存储装置、芯片进样装置和芯片进给装置；

所述微流控芯片设有进样孔、样品腔和排气孔；

所述芯片存储装置包括芯片存储框、第一传感器和进给组件，所述芯片存储框用于存储所述微流控芯片，所述进给组件用于将所述存储框内的微流控芯片传送至所述芯片进样装置，所述第一传感器用于检测芯片数量，并在所述芯片数量小于下限值时生成报警提示；

所述芯片进样装置包括蠕动泵，注射针升降电机、浮动注射针，所述蠕动泵分别连通所述样品沉淀处理通道和所述浮动注射针，所述蠕动泵用于将所述藻类浓缩液抽入所述浮动注射针，所述注射针升降电机用于控制所述浮动注射针移动，所述浮动注射针用于将所述藻类浓缩液经所述微流控芯片的进样孔注入所述样品腔中；

所述芯片进给装置包括芯片升降电机、旋转电机和旋转臂，所述芯片升降电机和所述旋转电机分别与所述旋转臂连接，所述芯片升降电机和所述旋转电机用于控制所述旋转臂将已添加藻类浓缩液的微流控芯片转移至所述水样检测模块。

4.根据权利要求3所述的水中浮游藻类自动监测装置，其特征在于，所述水样检测模块包括：光源、显微镜头、直角成像装置、CCD相机、工控机、x轴平台、x轴运动电机、y轴平台、y轴运动电机、z轴平台和z轴运动电机；

所述显微镜头用于对浮游藻类进行放大处理；

所述直角成像装置和所述CCD相机用于浮游藻类成像图片拍摄；

所述工控机分别与所述x轴运动电机、所述y轴运动电机、所述z轴运动电机和所述CCD相机连接，所述工控机用于采集所述CCD相机拍摄的图像，并利用预设的图像视觉算法对所述图像中的藻类进行识别和计数，所述工控机还用于利用自动对焦算法驱动所述z轴运动电机以带动所述z轴平台运动进行显微对焦；

所述x轴运动电机用于驱动所述x轴平台，所述y轴运动电机用于驱动y轴平台，所述x轴平台和所述y轴平台用于所述芯片的定位以及拍摄过程中视野的转换。

5.根据权利要求4所述的水中浮游藻类自动监测装置，其特征在于，还包括芯片收集模块，所述芯片收集模块包括：收集框和第二传感器，所述第二传感器用于检测所述收集框中是否装满所述微流控芯片，并在所述收集框中的芯片数量大于上限值时生成报警提示。

6.一种水中浮游藻类监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的水中浮游藻类自动监测装置，包括：

采集水样，并利用藻类固定剂获取所述水样的藻类浓缩液；

将所述藻类浓缩液制成样片；

获取所述样片中浮游藻类的图像，并利用预设的图像视觉算法对所述图像进行藻类识别和计数。

7.根据权利要求6所述的水中浮游藻类监测方法，其特征在于，所述将所述藻类浓缩液制成样片，包括：

控制浮动注射针将所述藻类浓缩液注入微流控芯片，以得到所述样片。