一种船载自动化采水装置

1.本实用新型涉及船载采水的技术领域，特别涉及一种船载自动化采水装置。


背景技术：

2.为满足海洋科学分析实验的要求，通常需要出海进行水样采集工作。传统方法需要在船只或其他浮体在与海洋接触的边缘安装绞车，卡盖式采水器通过绳索与绞车相连，并依靠人力下放；绞车上装有刻度盘，可读取采水瓶下放深度，待采水器装满水样后再由人力手摇绞车将其拉出水面并将水样转入水样瓶中。传统方式缺点明显，其需要高频率的人工操作，劳动强度大，采水过程中采水器极易触碰船体，仅靠刻度盘估算深度精确度较低，且在夜晚作业时较难观察。
3.为减少人工操作，技术人员研发了一种自动采水器，但是这类自动采水器无法同时采集多层水样；因为海洋科学分析常要求采用同一时段同一地点的多层深度的水样来进行实验，可现有技术通过水泵提供动力，采水管从指定深度直接抽取海水来获得水样，要获得不同水深的水样则需要等待当前采样完成后调整采水管伸出长度达到新的指定水深后继续采样，若目标水深大于采水管的预设长度则还需在采水管的入水端加接管道来满足采水需求，因此现有技术采集的多层水样之间存在较大的时间间隔。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种船载自动化采水装置，以解决现有技术无法实现不同深度同时采水的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种船载自动化采水装置，包括支撑架、收放机构、抽水泵、水样存储机构和控制中心；所述支撑架与所述收放机构连接固定，所述支撑架往所述收放机构外侧的斜上方延伸布置，所述支撑架往斜上方延伸的一侧设有多个分离排列布置的滚轮；所述收放机构包括多条采水管和多个绕线器，多条所述采水管分别缠绕于多个所述绕线器上，多条所述采水管的进水端分别绕托于多个所述滚轮上，多条所述采水管的进水端均设有配重件和监测机构，多条所述采水管的出水端均与所述抽水泵的进水端连接导通；所述抽水泵的出水端与所述水样存储机构连接导通；所述控制中心连接水深检测仪，所述控制中心根据水深监测结果控制所述船载自动化采水装置运行。
6.在其中一个实施例中，所述抽水泵为蠕动泵，所述抽水泵具有逆向运转的功能。
7.在其中一个实施例中，所述采水管的进水端设有滤网。
8.在其中一个实施例中，所述监测机构包括摄像头，所述摄像头的拍摄方向对准所述滤网，所述摄像头用于将拍摄的内容送至所述控制中心显示。
9.在其中一个实施例中，所述采水管包括内管、线缆、钢丝层和防水层，所述线缆包裹于所述内管外，所述钢丝层包裹于所述线缆外，所述防水层包裹于所述钢丝层外，所述内管用于供水流流通，所述线缆用于将所述控制中心和所述监测机构接通。
10.在其中一个实施例中，所述配重件与所述钢丝层连接固定。
11.在其中一个实施例中，所述监测机构包括多个用于监测不同数据的传感器，多个所述传感器均设于所述配重件内，多个所述传感器的探头沿设于所述配重件底面外。
12.在其中一个实施例中，所述监测机构还包括柔性触底探头，所述柔性触底探头设于所述配重件的底面，所述柔性触底探头的伸出长度大于所述传感器的探头伸出长度，在所述柔性触底探头产生触发信号送至所述控制中心时，所述控制中心用于控制停止下放所述采水管。
13.在其中一个实施例中，所述水样存储机构包括水箱和底盘；所述水箱内部分隔形成有多个水槽，多个所述水槽分别与多条所述采水管的出水端导通；所述底盘设于所述水箱的底部，所述底盘与所述水箱之间为可拆卸式连接，所述底盘设有多个放置槽，多个所述放置槽分别置于多个所述水槽的下方，所述放置槽内设有夹持件，所述夹持件用于将水样瓶夹持固定于所述放置槽内。
14.在其中一个实施例中，相邻的所述采水管之间均设有定位件，所述定位件相对的两侧均设有卡扣，所述卡扣与所述采水管扣合，所述卡扣的内径大于所述采水管的外径，且所述卡扣的内径还小于所述配重件的直径。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.由于多条所述采水管分别缠绕于多个所述绕线器上，多条所述采水管的进水端分别绕托于多个所述滚轮上，多条所述采水管的进水端均设有配重件和监测机构，所以在进行应用时，可以同时下放多条采水管，只要控制每条采水管的下放深度不同，则可实现不同深度水样的同时采取，切实解决了现有技术无法实现不同深度同时采水的问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型船载自动化采水装置实施例提供的应用状态示意图；
19.图2是图1的侧视结构示意图；
20.图3是图1的俯视结构示意图；
21.图4是本实用新型船载自动化采水装置实施例提供的水样存储机构示意图；
22.图5是图4的底盘结构示意图；
23.图6是图5的俯视结构示意图；
24.图7是图6的剖视结构示意图；
25.图8是图1的采水管剖视结构示意图；
26.图9是图1的采水管与配重件连接结构示意图；
27.图10是图1的定位件结构示意图。
28.附图标记如下：
29.10、支撑架；11、滚轮；
30.20、收放机构；21、采水管；211、内管；212、线缆；213、钢丝层；214、防水层；22、绕线器；23、配重件；24、采水口；25、滤网；
31.30、水样存储机构；31、水箱；311、水槽；32、底盘；321、放置槽；322、夹持件；
32.40、控制中心；
33.50、监测机构；51、摄像头；52、传感器；53、柔性触底探头；
34.60、定位件；61、卡扣；
35.70、水深检测仪。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
37.本实用新型提供了一种船载自动化采水装置，其实施例如图1至图4所示，包括支撑架10、收放机构20、抽水泵(未示出)、水样存储机构30和控制中心40；支撑架10与收放机构20连接固定，支撑架10往收放机构20外侧的斜上方延伸布置，支撑架10往斜上方延伸的一侧设有多个分离排列布置的滚轮11；收放机构20包括多条采水管21和多个绕线器22，多条采水管21分别缠绕于多个绕线器22上，多条采水管21的进水端分别绕托于多个滚轮11上，多条采水管21的进水端均设有配重件23和监测机构50，多条采水管21的出水端均与抽水泵的进水端连接导通；抽水泵的出水端与水样存储机构30连接导通；控制中心40连接水深检测仪70，控制中心40根据水深监测结果控制船载自动化采水装置运行。
38.在进行应用时，控制中心40可控制多个绕线器22同时工作，并且可控制多个绕线器22对采水管21实现不同深度的下放，然后启动抽水泵，便可对不同的水深位置进行采水操作，而且多条采水管21上均设有监测机构50，所以也可实现不同水深位置的实时监测，即控制中心40还能根据监测结果对采水管21的下放进行及时调整操控，如水深检测仪70测得采水管21已经到达需要的采水位置，控制中心40则可控制采水管21停止下放，若水深检测仪70测得采水管21还未到达指定的水深位置，控制中心40则可控制采水管21继续下放，不但提高了自动化工作效率，更切实解决了现有技术无法实现不同深度同时采水的问题。
39.其中，采水管21的采水口24可设置为朝向斜上方，能有效预防抽水动力对海底泥沙等物质的扰动效应，以避免产生水样代表性减弱的问题。
40.另外，此实施例优选设置抽水泵为蠕动泵，抽水泵具有逆向运转的功能，所以在采水管21到达需要采水的位置时，可控制抽水泵进行逆向运转，以此将采水管21内部的水体排出，然后再控制抽水泵进行抽水，从而确保采水管21采取的水样为当前水深位置的水样。
41.如图9所示，采水管21的进水端设有滤网25。
42.在增设滤网25后，则可防止过大的异物进入采水管21内，从而避免出现采水管21堵塞的现象，譬如可控制抽水泵逆向运转，便可将异物推离滤网25；其中，滤网25的大小可根据需求进行选定，而且也可设置滤网25与采水管21的进水端之间为可拆卸结构，从而便于根据不同的采样环境实现不同滤网25的更换。
43.如图4和图9所示，监测机构50包括摄像头51，摄像头51的拍摄方向对准滤网25，摄像头51用于将拍摄的内容送至控制中心40显示。
44.即在进行采水工作时，通过摄像头51拍摄的内容可得知滤网25是否被异物堵塞，从而便于在出现堵塞情况时能够及时处理，从而为船载自动化采水装置的长期稳定工作提供了重要保障。
45.如图8和图9所示，采水管21包括内管211、线缆212、钢丝层213和防水层214，线缆212包裹于内管211外，钢丝层213包裹于线缆212外，防水层214包裹于钢丝层213外，内管211用于供水流流通，线缆212用于将控制中心40和监测机构50接通。
46.在采用此结构后，内管211确保了采水的顺畅进行，线缆212确保了控制信号的准确传输，钢丝层213则加固了采水管21的机械强度，防水层214更为采水管21的水下稳定工作提供了保障。
47.具体的，此实施例优选设置配重件23与钢丝层213连接固定，所以配重件23不会对内管211、线缆212和防水层214造成负担，从而避免了内管211、线缆212和防水层214在使用过程中产生形变而损坏。
48.如图9所示，监测机构50包括多个用于监测不同数据的传感器52，多个传感器52均设于配重件23内，多个传感器52的探头沿设于配重件23底面外。
49.设置多种不同的传感器52，则可实现多种数据的同时监测，而且由于传感器52设于配重件23内，所以配重件23能够实现对传感器52的保护，从而为传感器52的长期正常工作提供了重要保障。
50.更进一步的，此实施例的监测机构50还包括柔性触底探头53，柔性触底探头53设于配重件23的底面，柔性触底探头53的伸出长度大于传感器52的探头伸出长度，在柔性触底探头53产生触发信号送至控制中心40时，控制中心40用于控制停止下放采水管21。
51.在采水管21下沉的过程中，由于柔性触底探头53的伸出长度大于传感器52的探头伸出长度，所以当柔性触底探头53与海床接触时，传感器52的探头将依然处于悬浮状态，而柔性触底探头53此时受压触发的信号将会送至控制中心40，控制中心40便可及时停止采水管21的下放，从而避免传感器52的探头因触底而受损，为传感器52实现了更全面的保护。
52.如图4至图7所示，水样存储机构30包括水箱31和底盘32；水箱31内部分隔形成有多个水槽311，多个水槽311分别与多条采水管21的出水端导通；底盘32设于水箱31的底部，底盘32与水箱31之间为可拆卸式连接，底盘32设有多个放置槽321，多个放置槽321分别置于多个水槽311的下方，放置槽321内设有夹持件322，夹持件322用于将水样瓶夹持固定于放置槽321内。
53.在进行应用时，需要将水样瓶放置于放置槽321内，然后夹持件322将会对水样瓶进行夹持固定，由于此时多个水样瓶会分别置于多个水槽311内，所以采水管21抽取的水样将可送至各个水槽311的水样瓶内，以此实现存储。
54.而在各个水样瓶装满水样后，则可对底盘32进行整体更换，以此换上新一批的水样瓶进行水样装载；其中，上述的夹持件322可以是弹性夹块，通过将弹性夹块设于放置槽321内部的四侧，则可确保对不同尺寸的水样瓶均能实现稳定夹持。
55.如图1和图10所示，相邻的采水管21之间均设有定位件60，定位件60相对的两侧均设有卡扣61，卡扣61与采水管21扣合，卡扣61的内径大于采水管21的外径，且卡扣61的内径还小于配重件23的直径。
56.在图示方向中，定位件60为左右延伸布置的板状结构，卡扣61设于定位件60的左右两侧，所以定位件60的左右两侧可分别通过卡扣61与采水管21连接固定，而在定位件60与采水管21连接固定后，相邻采水管21将不会受海流影响而相互缠绕，也避免了采水管21产生移动而影响采样准确性。
57.其中，设置卡扣61的内径大于采水管21的外径，则可确保采水管21能够顺畅穿过卡扣61，而设置卡扣61的内径还小于配重件23的直径，则可防止卡扣61与采水管21相互脱离。
58.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。