一種淺水湖泊垂直剖面觀測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及一種淺水湖泊剖面觀測領(lǐng)域的監(jiān)測裝置，尤其是關(guān)于一種湖泊垂直剖面湖泊參數(shù)監(jiān)測的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著湖沼學學科的迅猛發(fā)展，越來越多的研宄表明淺水湖泊，尤其是大型淺水湖泊與深水湖泊在湖泊理化性質(zhì)、變化規(guī)律等方面有著本質(zhì)的不同。歐美學者發(fā)展的傳統(tǒng)經(jīng)典湖沼學理論運用在淺水湖泊中顯得捉襟見肘。深水湖泊由于受外界擾動較小，湖泊各種理化參數(shù)如光、溫、營養(yǎng)鹽等變化相對穩(wěn)定，而淺水湖泊則容易受到外界例如風浪過程的影響，造成底泥懸浮、從而改變水柱中光的分布，進一步引起溫度的變化等等，而這一系列過程往往在極短的時間內(nèi)完成。需要對這些過程有進一步的認識，就亟須高頻次的全方位的觀測。
[0003]淺水湖泊水體參數(shù)的時空變化與深水湖泊相比，顯得非?？?，而且水柱中變化不均勻，這就需要對定點垂直剖面上或者多點水平面上各個要素進行高頻次的、不間斷、長時間(甚至數(shù)年)的現(xiàn)場原位觀測。近些年來，在海洋和深水湖泊中不斷研制了一些新型的觀測平臺，例如系纜式剖面觀測儀。它是一種由測量平臺攜帶傳感器沿系纜循環(huán)升降的儀器，可對水環(huán)境要素進行長期、定點、多層面、多參數(shù)的同步觀測，其測量平臺的升降運動主要有電機驅(qū)動、浮力驅(qū)動、波浪驅(qū)動等幾種形式。目前國外的系纜式剖面測量儀器有:美國的McLance銷定式剖面儀(電機驅(qū)動)、Wirewalker剖面測量平臺(波浪驅(qū)動式)、加拿大的Seahorse剖面測量平臺(波浪驅(qū)動式)，法國的Yoyo剖面測量平臺(浮力驅(qū)動式)，德國的EP/CC-Yoyo剖面測量平臺(浮力驅(qū)動式)等；中國的系纜式剖面測量儀有:國家海洋技術(shù)中心的滾輪旋轉(zhuǎn)系纜式垂直剖面測量平臺(電機驅(qū)動式)，中科院海洋研宄所的點式垂直剖面測量系統(tǒng)(波浪驅(qū)動式)，中船重工710所的深海定點垂直剖面測量平臺(浮力驅(qū)動式)。
[0004]但是，由于淺水湖泊特有的性質(zhì):水淺，而且易受風浪擾動等特點，系纜式在淺水湖運用并不廣泛。以往大多數(shù)的湖泊垂直剖面的觀測基于在野外搭建觀測平臺、在水柱中分層懸掛多套監(jiān)測設備。然而即便通過3-5層分層布設探頭，也無法捕捉到真正意義上的垂直剖面參數(shù)的變化。而且搭建平臺這種測量方式極大程度依賴于湖上觀測平臺和監(jiān)測設備，而且平臺的建設耗費大量的人力、物力和財力。不僅如此，不同設備之間也存在測定精度和穩(wěn)定性不一致的情況，很難反應不同水層之間的微小變化。此外，上述平臺的建設往往是一次性的，不利于重復使用。這些特點都限制了上述監(jiān)測技術(shù)在的淺水湖泊的運用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.要解決的技術(shù)問題
[0006]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，提供了一種低成本、便捷使用的解決方案。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0009]本專利的一種淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，包括固定底板1、防滑錐2、中空套管
3、承重桿4、連接桿5、安裝橫梁6、控制模塊7、驅(qū)動模塊8、定滑輪9、鋼絲繩10、傳感器模塊
11、風向風速儀12。固定底板I通過防滑錐2穿過通孔固定在湖底，固定底板I上固設有垂直布置的中空套管3，承重桿4穿設在中空套管3內(nèi)，連接桿5通過鎖扣16固定在承重桿4上，安裝橫梁6水平固定在連接桿5上，控制模塊7固定在連接桿5上，驅(qū)動模塊8固定在安裝橫梁6上，定滑輪9設置在安裝橫梁6的端部，鋼絲繩10 —端連接驅(qū)動模塊8，另一端通過定滑輪9吊裝傳感器模塊11，所述的驅(qū)動模塊8能夠通過鋼絲繩10驅(qū)動傳感器模塊11沿垂直方向升降運動，所述的風向風速儀12設置在安裝橫梁6上，控制模塊7通過信號線分別與驅(qū)動模塊8、傳感器模塊11、風向風速儀12連通。
[0010]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，還包括配重器15，所述的配重器15安裝在鋼絲繩10上近傳感器模塊11位置。
[0011]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，所述的承重桿4底部設置有尖銳端。
[0012]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，所述的驅(qū)動模塊8包括伺服電機、繞線器和防雨罩，鋼絲繩10設置在繞線器上，伺服電機驅(qū)動繞線器轉(zhuǎn)動，防雨罩罩設在伺服電機、繞線器上。
[0013]上述的淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，所述的防滑錐2上設置有圓環(huán)13。
[0014]3.有益效果
[0015]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0016]1、本裝置由于采用鋼板等固定安置，能在一定波浪條件下穩(wěn)固使用，同時又保持了良好的移動性，可以根據(jù)需求安裝、移動。由于整套系統(tǒng)的傳感器等均為市售常見配件，更換和維修相當方便。
[0017]2、本裝置由于采用伺服電機來牽引傳感器模塊的上下往復運動，能精準、高效的對水柱不同水層進行持續(xù)觀測。而且伺服電機運動參數(shù)可調(diào)，可以根據(jù)實際情況設定參數(shù)，為整個裝置的移植提供支持。
[0018]3、本裝置由于底部固定部分與驅(qū)動模塊和傳感器模塊等可以分開安裝，因此可以根據(jù)需要將驅(qū)動模塊和傳感器模塊安裝到其他平臺上，例如在船只上，因此理論上也適用于深水湖泊和海洋等其他水體的垂直剖面觀測。
[0019]4、本裝置由于自帶控制模塊，可根據(jù)需要設置數(shù)據(jù)處理模塊等，因此系統(tǒng)工作時不需要定期人工進行數(shù)據(jù)的維護，可以實現(xiàn)無人值守和數(shù)據(jù)遠程獲取。
[0020]5、本裝置由于傳感器模塊采用獨立安裝，因此理論上可替換為市面所售任何水質(zhì)監(jiān)測儀器，也可以根據(jù)監(jiān)測需求自行安裝各類傳感器。只需對數(shù)據(jù)處理模型進行簡單的再加工便能正常使用?；谝陨蟽?yōu)點，本專利可以廣泛應用與淺水湖泊垂直剖面要素的監(jiān)測中，進行簡單的拆裝，也能運用于其他水體中。
【附圖說明】
[0021]圖1為淺水湖泊垂直剖面觀測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合說明書附圖和具體的