[發明專利]基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置及方法

有效

• 申請號: 201310425848.4
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103487561A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 戴會超;毛勁喬;趙倩;張鴻清
• 申請（專利權）人: 河海大學;中國長江三峽集團公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 繆友菊

1.一種基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于包括生物群種安放單元（1）、生物群種監測單元和報警單元（27）；

所述生物群種安放單元（1）為水箱結構，所述水箱被沿水流方向的縱向隔板（10）分隔為并行的兩組區域；兩組區域對稱設置，分別被垂直于水流方向的橫向隔板分為水流緩沖區（7）、水質監測區（8）和水流釋放區（9）；所述水質監測區（8）被橫向隔板分隔為指示生物強耐受區（8-1）、中耐受區（8-2）和弱耐受區（8-3），三個區域放入魚類、底棲無脊椎動物和原生生物組成三個種群組塊，其中強耐受區（8-1）放入對水污染耐受力強的指示生物，中耐受區（8-2）放入對水污染耐受力中等的指示生物，弱耐受區（8-3）放入對水污染耐受力弱的指示生物；進水端的水箱壁上對應于兩組區域處分別設置有進水管（5），出水端的水箱壁上對應設置有出水管（6），水流緩沖區（7）、強耐受區（8-1）、中耐受區（8-2）、弱耐受區（8-3）和水流釋放區（9）之間的隔板上設置有帶過濾網的水流通口（11），所述水流通口（11）與進水管（5）、出水管（6）的中軸線在一條直線上；

所述生物群種監測單元包括魚類監測裝置、底棲無脊椎動物監測裝置、原生生物監測裝置和信號顯示器（14）；所述魚類監測裝置包括信號采集器（12）和第一信號分析器（13）；所述信號采集器（12）為攝像頭，將采集的信息傳遞到信號分析器（13）；所述信號分析器(13)包括把電信號轉換為數字圖像信號的A/D轉換器和數字信號處理器，將信號采集器（12）采集的信號處理后傳送到信號顯示器（14）顯示魚類活動行為的圖像；所述底棲無脊椎動物監測裝置包括監測電極（17）和第二信號分析器（18），所述監測電極（17）為六組載流電極（17-1）和感應電極（17-2），分別安裝在兩組區域的生物強耐受區（8-1）、中耐受區（8-2）和弱耐受區（8-3），將監測區底棲無脊椎動物生命活動信號發送到所述第二信號分析器（18），所述第二信號分析器（18）將接收的電信號經過差分過濾，得到底棲無脊椎動物可視化生命活動信號，傳送到信號顯示器（14）顯示底棲無脊椎動物的存活率變化情況；所述原生生物監測裝置包括熒光傳感器（19）和第三信號分析器（20），所述熒光傳感器（19）將接收的體表染上熒光劑的原生生物的熒光信號發送到所述第三信號分析器（20），所述第三信號分析器（20）包括把熒光信號轉換為電信號的信號處理器和將電信號轉換為圖像信號的A/D轉換器，將所述熒光傳感器（19）采集的信號處理后傳送到信號顯示器（14）顯示原生動物活動區域的圖像；

所述報警單元（27）用于接收和判斷所述生物群種監測單元的信號，針對不同突發性水污染嚴重程度發出黃色、橙色、紅色三種不同程度的警報信號。

2.根據權利要求1所述的基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于：所述水箱的四壁、所述縱向隔板和所述橫向隔板均為不透水的透明材質。

3.根據權利要求1所述的基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于：所述生物群種安放單元（1）內的底部設置有仿河道地形結構（25），所述仿河道地形結構（25）與生物群種安放單元（1）底板之間由底泥填充物（26）填充。

4.根據權利要求1所述的基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于：所述生物群種安放單元（1）內底板上部水平設置有一層隔離網（21），將同一區域內魚類和底棲無脊椎動物的活動范圍隔開，隔離網（21）上為魚類活動范圍，隔離網（21）下為底棲無脊椎動物活動范圍。

5.根據權利要求1所述的基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于：所述信號采集器（12）為六個CCD攝像頭，通過支架（22）均勻布設監控水質監測區（8）；所述支架（22）通過支座（23）固定，且支架（22）上設有調節高度的螺栓（24）。

6.根據權利要求4所述的基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于：所述監測電極（17）設置在所述隔離網（21）的下面，每組電極沿水流方向均勻布置。

7.根據權利要求1所述的基于生物種群組塊識別突發性水污染的預警裝置，其特征在于：所述熒光傳感器（19）設置在所述縱向隔板（10）中。