[發明專利]一種淺水湖泊垂直剖面觀測裝置

在審

• 申請號: 201510096079.7
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104655108A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 鄧建明;張運林;秦伯強
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

技術領域

本專利涉及一種淺水湖泊剖面觀測領域的監測裝置，尤其是關于一種湖泊垂直剖面湖泊參數監測的裝置。

背景技術

近年來隨著湖沼學學科的迅猛發展，越來越多的研究表明淺水湖泊，尤其是大型淺水湖泊與深水湖泊在湖泊理化性質、變化規律等方面有著本質的不同。歐美學者發展的傳統經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，湖泊各種理化參數如光、溫、營養鹽等變化相對穩定，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。

淺水湖泊水體參數的時空變化與深水湖泊相比，顯得非常快，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（甚至數年）的現場原位觀測。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升降的儀器，可對水環境要素進行長期、定點、多層面、多參數的同步觀測，其測量平臺的升降運動主要有電機驅動、浮力驅動、波浪驅動等幾種形式。目前國外的系纜式剖面測量儀器有：美國的McLance錨定式剖面儀（電機驅動）、Wirewalker剖面測量平臺（波浪驅動式）、加拿大的Seahorse剖面測量平臺（波浪驅動式），法國的Yoyo剖面測量平臺（浮力驅動式），德國的EP/CC-Yoyo剖面測量平臺（浮力驅動式）等；中國的系纜式剖面測量儀有：國家海洋技術中心的滾輪旋轉系纜式垂直剖面測量平臺（電機驅動式），中科院海洋研究所的點式垂直剖面測量系統（波浪驅動式），中船重工710所的深海定點垂直剖面測量平臺（浮力驅動式）。

但是，由于淺水湖泊特有的性質：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測技術在的淺水湖泊的運用。

發明內容

要解決的技術問題

針對上述問題，本發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。

技術方案

本發明的目的通過以下技術方案實現。

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1通過防滑錐2穿過通孔固定在湖底，固定底板1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，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10一端連接驅動模塊8，另一端通過定滑輪9吊裝傳感器模塊11，所述的驅動模塊8能夠通過鋼絲繩10驅動傳感器模塊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動模塊8、傳感器模塊11、風向風速儀12連通。

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。

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。

上述的淺水湖泊垂直剖面觀測裝置，所述的驅動模塊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，伺服電機驅動繞線器轉動，防雨罩罩設在伺服電機、繞線器上。

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13。

有益效果

相比于現有技術，本發明的優點在于：

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固使用，同時又保持了良好的移動性，可以根據需求安裝、移動。由于整套系統的傳感器等均為市售常見配件，更換和維修相當方便。