本发明涉及海洋生物装备领域，具体而言，涉及一种浮游生物采样拖网。
背景技术：
在在海洋或深湖里，浮游生物栖息在不同深度的水层中；浮游生物种多、量大，是海洋生物的主要成员，其研究对渔业生产和海洋科学基础理论都有重要意义。
目前针对浮游生物的采样方式是通过拖网进行拖曳采集，拖网有单层拖网和多联拖网。
研究过程中发现：单层拖网受到网数量限制，不能进行多层采样；相关技术中的多联拖网的开关是通过蓄能弹簧和凸轮机构进行单次开启，由于蓄能弹簧的弹簧力较大，靠手动操作进行复位不仅不便利，还存在安全隐患。
综上所述，针对相关技术中的多联拖网的复位不便利且存在安全隐患的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本发明提供了一种浮游生物采样拖网，以至少解决相关技术中的多联拖网的复位不便利且存在安全隐患的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种浮游生物采样拖网，包括：框架和安装在所述框架上的网门执行机构，其中，
所述框架包括：导流通道和网衣活动挂环；其中，所述导流通道由四个侧面围成，所述导流通道的横截面为正方形；所述网衣活动挂环设置在所述四个侧面其中的两个侧面的第一交线上；
所述网门执行机构的数量至少为两个；
所述网门执行机构包括：舵机、网衣固定装置和执行连杆机构；其中，
所述舵机设置在与所述第一交线相对的第二交线附近；
所述执行连杆机构的一端与所述舵机的转轴上的连杆铰接，另一端与所述网衣固定装置的一端铰接；
所述网衣固定装置铰接在与所述第二交线重合的中心轴上；
所述执行连杆机构，用于在所述舵机的驱动下将所述网衣固定装置由第一侧边向第二侧边翻转，或者由所述第二侧边向所述第一侧边翻转，所述第一侧边和所述第二侧边分别为与所述第二交线相交的两个侧面上的一条边和另一条边。
通过本发明实施例提供的浮游生物采样拖网，该浮游生物采样拖网采用的网门执行机构，其网衣固定装置在舵机的驱动下将网衣固定装置由第一侧边向第二侧边翻转或者由所述第二侧边向所述第一侧边翻转，从而通过舵机驱动实现了网门的打开和复位，解决了相关技术中的多联拖网的复位不便利且存在安全隐患的问题，实现了采样拖网的机动复位。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的浮游生物采样拖网的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的网衣固定装置初始状态的示意图；
图3是根据本发明实施例的第一种网衣安装方式中第一张网衣开启的示意图；
图4是根据本发明实施例的第二种网衣安装方式中第一张网衣开启的示意图。
附图标记：1、框架；2、中央控制器网；3、网衣固定装置a；4、网衣固定装置b；11、导流通道；12、网衣活动挂环a；13、网衣活动挂环b；14、网衣活动挂环c；15、网衣活动挂环d；21、深水电池；22、电子流量计；31、舵机a；32、网衣固定装置a；33、执行连杆机构a；42、网衣固定装置b；7、网衣a。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本实施例中提供了一种浮游生物采样拖网，图1是根据本发明实施例的浮游生物采样拖网的结构示意图，如图1所示，该浮游生物采样拖网包括：框架和安装在框架上的网门执行机构，其中，
框架包括：导流通道和网衣活动挂环；其中，导流通道由四个侧面围成，导流通道的横截面为正方形；网衣活动挂环设置在四个侧面其中的两个侧面的第一交线上；
网门执行机构的数量至少为两个；
网门执行机构包括：舵机、网衣固定装置和执行连杆机构；其中，
舵机设置在与第一交线相对的第二交线附近；
执行连杆机构的一端与舵机的转轴上的连杆铰接，另一端与网衣固定装置的一端铰接；
网衣固定装置铰接在与第二交线重合的中心轴上；
执行连杆机构，用于在舵机的驱动下将网衣固定装置由第一侧边向第二侧边翻转，或者由第二侧边向第一侧边翻转，第一侧边和第二侧边分别为与第二交线相交的两个侧面上的一条边和另一条边。
上述的网衣固定装置和网衣活动挂环用于固定网衣，其中，每一个网衣使用两个网衣固定装置和一个网衣活动挂环来固定。在采样拖网中，上述网门执行机构的数量为两个，网衣活动挂环的数量为一个的情况下，浮游生物采样拖网只能安装一张网衣，为单层拖网。但是该单层拖网不同于相关技术中采样口径固定的单层拖网，由于网衣固定装置可以绕中心轴转动，因此两个网衣固定装置之间的夹角可调，即采样口径可以灵活调节。在采样拖网中，上述网门执行机构的数量为三个或者三个以上，网衣活动挂环的数量为两个或者两个以上的情况下，浮游生物采样拖网能安装两张以上的网衣，即为多联拖网；该多联拖网通过控制网门执行机构中网衣固定装置的位置即可控制每个网衣的网门开关状态。例如安装了同一网衣的两个网衣固定装置全都紧贴导流通道的同一个侧壁时，网衣的网门关闭；当安装了同一网衣的两个网衣固定装置中一个网衣固定装置紧贴导流通道的一个侧壁，另一个网衣固定装置紧贴导流通道中与该侧壁相邻的另一个侧壁时，网衣的网门打开。类似地，通过改变安装了同一网衣的两个网衣固定装置之间的夹角，也能够改变采样口径。
并且需要说明的是，采用上述结构的采样拖网，无论是单层拖网还是多联拖网，其网衣固定装置(或者说网门执行机构)在姿态改变之后都需要复位；在采用上述结构之后，复位时都能够采用舵机驱动，因此，上述采样拖网应用到多联拖网中时，能够解决相关技术中的多联拖网的复位不便利且存在安全隐患的问题，实现了采样拖网的机动复位。
上述的舵机优选为步进电机。
采用上述的网门执行机构，舵机的转动传递给执行连杆机构，连杆机构带动网衣固定装置进行0～90度翻转。并且，能够实现在舵机的驱动下将网衣固定装置由第一侧边向第二侧边翻转，或者由第二侧边向第一侧边翻转的机构有多种，只要是能够由舵机驱动并实现网衣固定装置的翻转，以及保持其位置的机构都能够替代该网门执行机构并应用在本发明实施例中，在本发明实施例中并不限制其具体结构。
参考图2，可选的，在本实施例中的网门执行机构可以采用下列的结构：其中，网衣固定装置包括短边和长边，网衣固定装置在短边和长边的交点处与中心轴铰接；执行连杆机构的另一端与短边的端点铰接；长边的长度与导流通道的横截面的边长相同。
参考图2，可选地，在初始状态下，全部的网衣固定装置均紧贴在导流通道的一个侧面上。在图2中示出网衣固定装置的初始状态为紧贴在导流通道的左侧面上，而网衣活动挂环位于右下角的两个侧面的交界线上。
可选地，浮游生物采样拖网还包括：网衣，其中，网衣的第一边固定在第一网门执行机构的网衣固定装置上，网衣的第二边固定在第二网门执行机构的网衣固定装置上，网衣的第一角挂在第一网衣活动挂环上；其中，第一边和第二边为相邻的两条边，第一角为与第一边和第二边形成的角相对的角。
本实施例的采样拖网支持两种网衣安装方式，以适应不同的工况。在第一种网衣安装方式中，使用到的网衣活动挂环的数量为使用到的网门执行机构的数量减一。在第二种网衣安装方式中，使用到的网衣活动挂环的数量为使用到的网门执行机构的数量的一半。
下面对两种网衣安装方式进行介绍。
(1)第一种网衣安装方式中，在网衣的数量为多个的情况下，相邻的两个网衣各有一边共用同一个网门执行机构的网衣固定装置。
参考图3，网衣固定装置初始状态是紧贴框架内导流通道的侧面壁，网衣固定装置翻转90度后紧贴框架内导流通道的相邻侧面壁，相邻两侧面壁的夹角处为网衣固定装置翻转中心轴位置；第一张网衣的一条边固定在第一个网衣固定装置上，第一张网衣的一个角挂在第一个网衣活动挂环上，第一张网衣的一条边固定在第二个网衣固定装置上；第二张网衣的一条边固定在第二个网衣固定装置上，第二张网衣的一个角挂在第二个网衣活动挂环上，第二张网衣的一条边固定在第三个网衣固定装置上；以此类推进行多张网衣的安装；第一个网衣固定装置翻转90度后，第一张网衣网口打开；第二个网衣固定装置翻转90度后，第一张网衣网口关闭，第二张网衣网口打开；以此类推进行多张网衣的打开和关闭。中央控制器可控制所有舵机复位，即所有网衣固定装置恢复到初始紧贴框架内导流通道的相邻侧面壁的状态。
采用第一种网衣安装方式，能够实现网衣固定装置的复用，减少需要控制的舵机的数量。
(2)第二种网衣安装方式中，在网衣的数量为多个的情况下，每个网衣独立使用两个网门执行机构的网衣固定装置和一个网衣活动挂环来固定。
参考图4，网衣固定装置初始状态是紧贴框架内导流通道的侧面壁，网衣固定装置翻转90度后紧贴框架内导流通道的相邻侧面壁，相邻两侧面壁的夹角处为网衣固定装置翻转中心轴位置；第一张网衣的一条边固定在第一个网衣固定装置上，第一张网衣的一个角挂在第一个网衣活动挂环上，第一张网衣的一条边固定在第二个网衣固定装置上；第二张网衣的一条边固定在第三个网衣固定装置上，第二张网衣的一个角挂在第三个网衣活动挂环上，第二张网衣的一条边固定在第四个网衣固定装置上，以此类推进行多张网衣的安装；第一个网衣固定装置和第二个网衣固定装置同时翻转，第一个网衣固定装置翻转角度大于第二个网衣固定装置，第一个网衣固定装置和第二个网衣固定装置之间相差角度差α，这个角度差α即为第一个网衣开口程度；第一个网衣固定装置翻转90度，第二个网衣固定装置翻转90度，即为第一个网衣的关闭；以此类推，中央控制器可以控制多张网衣的开口程度，即网衣开口口径可调。中央控制器可控制所有舵机复位，即所有网衣固定装置恢复到初始紧贴框架内导流通道的相邻侧面壁的状态。
采用第二种网衣安装方式，能够控制每个网衣开口的口径大小，实现每个网衣的采样口径可调。
可选地，浮游生物采样拖网还包括：中央控制器，中央控制器包括：深水耐压舱、深水电池、电子流量计，以及设置在深水耐压舱内的中央处理器和环境压力传感器，其中，中央处理器和环境压力传感器通过水密连接缆与舵机和电子流量计电性连接；深水电池与中央处理器电性连接，以给中央处理器供电。
在本实施例中提供的采样拖网还能够支持两种工作模式。
(1)第一种工作模式为自动模式。在该模式下使用的采样拖网还包括：存储器，其中，存储器设置在深水耐压舱内，存储器与中央处理器电性连接；存储器中存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被中央处理器执行时实现根据电子流量计和/或环境压力传感器提供的环境参数控制舵机的运转。
通过上述的采样拖网和第一种工作模式，不需要与船载控制主机通讯，不需要通讯缆连接，只通过钢缆连接拖曳取样，中央控制器能够通过预定条件自动控制网门的开关。
(2)第二种工作模式为手动模式。在该模式下使用的采样拖网还包括：光纤，其中，光纤的一端与中央控制器耦合，光纤的另一端与船载控制主机耦合，以完成中央控制器和船载控制主机之间的控制信号和/或反馈信号的传输。
通过上述的采样拖网和第二种工作模式，采样拖网连接光缆拖曳取样时，通过船载控制主机来控制网门的开关，采样过程更为灵活。
综上所述，通过本发明实施例提供的浮游生物采样拖网，能够支持两种工作模式，并且在每种工作模式下都支持两种网衣安装方式，能够灵活适应不同的工况；在采用第二种网衣安装方式时，网衣口径可调，可对同一水层采用不同口径进行采样，并节约船时；网门的复位采用舵机机动方式，避免了因手动复位存在的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。