一种便携式多生境通用水下视频观测站

技术领域

本发明涉及水下观测装置技术领域，具体为一种便携式多生境通用水下视频观测站。

背景技术

水下视频观测站是观测某种特定水下生物和环境的装置。水下视频观测站是进行生态环境和生物多样性调查的重要观测工具，通过拍摄的样方视频可以进一步分析生物的种类、数量、体长、群落结构组成、分布状况等生物学信息，以及摄食、游动、求偶等生态学信息。如何方便、快速、省力、完整地获取到研究区域中有代表性的样方信息，是深入开展海洋、河流和湖泊底质、环境、生态等现场调查和科学研究的前提。目前，常见的水下视频观测站按照是否安装诱饵装置分为诱饵式水下视频观测站和无诱饵式水下视频观测站。

在水下生物原位观测的过程中，各种类群的水生生物包括不同种类的鱼类，它们的个体大小是有较大差异的，随着生物个体大小或生物集群规模的变化，所需的观察视界往往是不同的。如今使用的便携式多生境通用水下视频观测站的引诱杆的长度都是固定的，因此在观察的过程中观测设备所能观察到的画面大小都是固定不变的。在画面尺寸固定、拍摄焦距有限的前提下，难以根据观察对象的大小和出现范围对观察视界进行相应的缩放定位。若需缩小观察范围当拍摄分辨率较高的情况下还可通过画面裁剪等后期处理实现，而若想扩大观察设备的观察范围则只能将将设备上的引诱杆拆除，更换长度更长的引诱杆进行安装，但是若每次都是将原有进行拆除更换会耗费大量的时间对引诱杆进行拆卸和安装，因此十分不便于实际操作使用。

比较分析传统的水下视频观测站发现存在以下几个问题：

(1)大部分水下视频观测站不能配置摄影灯，弱光照情况下不能进行准确观测，限制了观测的有效时段；

(2)大部分水下视频观测站不能装置生态环境参数探头，不能同时观测环境参数；

(3)大部分水下视频观测站没有标刻度，不能定量分析海洋生物的体长；

(4)大部分水下视频观测站拆卸和安装费时费力，不便于实际操作使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式多生境通用水下视频观测站，以解决上述背景技术提出的如今使用的便携式多生境通用水下视频观测站的引诱杆的长度都是固定的，因此在观察的过程中观测设备所能观察到的画面大小都是固定不变的，若想扩大观察设备的观察范围只能将将设备上的引诱杆拆除，更换长度更长的引诱杆进行安装，但是若每次都是将原有进行拆除更换会耗费大量的时间对引诱杆进行拆卸和安装，因此十分不便于实际操作使用的问题。

一种便携式多生境通用水下视频观测站，包括玻璃罩框架1，玻璃罩框架1底部固定安装有连接柱2，连接柱2一侧贯穿安装有螺纹杆3；螺纹杆3一端活动连接有螺纹槽4，螺纹槽4外壁固定安装有安装板I5，安装板I5底部连接有配重块6，安装板I5远离配重块6一侧设置有安装板II7，安装板II7的底部间隔设置有液压缸8和导向圆筒10，导向圆筒10的内部贯穿设置有第一引诱杆11，液压缸8的伸缩杆9伸入导向圆筒10的前部后连接固定于第一引诱杆11的前端；第一引诱杆11内部设置有限位块12，限位块12一侧固定连接有延伸杆13，延伸杆13表面开设有固定孔14，固定孔14内部活动连接有螺栓15，第一引诱杆11开口端内壁安装有倒钩16，倒钩16一侧设置有对接块17，对接块17一侧固定安装有第二引诱杆18，第二引诱杆18一端套接有安装套19，安装套19底部固定安装有饵袋20，安装板II7表面安装有观测相机21，观测相机21一侧设置有探照灯22，玻璃罩框架1顶部安装有生态环境参数探头23，第二引诱杆18表面安装有标尺24。

安装板I5的顶部设置有具有抗压和防水功能的控制箱A1，控制箱A1为一密闭空间壳体结构，其一侧上设置有防漏水的出线孔，控制箱A1内部设置有控制模块A2、通讯模块A4及电源模块A3，电源模块A3用于给控制模块A2和通讯模块A4进行供电；通讯模块A4通过信号线向水文总站传递生态环境参数探头23收集的水文要素和接受水文总站的控制信息，并将控制信息发送至控制模块A2；控制模块A2用于控制液压缸8和动力模块B的工作状态。

玻璃罩框架1的外侧底部设置有动力模块B，包括有一小型抽水泵B1，抽水泵B1的底部为进水管B2，进水管B2的上侧设置有过滤网B7；抽水泵B1的顶部设置有呈四个阵列状的出水管组，出水管组包括有前出水管B6、后出水管B4、左出水管B3和右出水管B4；其中，前出水管B6、后出水管B4、左出水管B3和右出水管B4上分别设置有控制出水管出水流量大小的前出水管电磁阀B61、后出水管电磁阀B41、左出水管电磁阀B31和右出水管电磁阀B41；抽水泵B1、前出水管电磁阀B61、后出水管电磁阀B41、左出水管电磁阀B31和右出水管电磁阀B41均分别通过信号线连接于控制模块A2；控制模块A2调控动力模块B的工作状态，使该水下视频观测站保持平衡或运动状态。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：连接柱2设置有四个，且四个连接柱2均匀分布在玻璃罩框架1底部横向中分线两侧，并且每个连接柱2表面水平贯穿连接有一个螺纹杆3，螺纹杆3通过螺纹槽4与安装板I5之间构成螺纹连接结构。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：生态环境参数探头23为CTD测量系统；也称为温盐深系统，用于测量水体的电导率，温度及深度三个基本的水体物理参数；根据此三个参数，还可以计算出其它各种物理参数，如声速等，是海洋及其它水体调查的必要设备、海水物理和化学参数的自动测量装置。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：第一引诱杆11内部为中空结构，且第一引诱杆11纵向内壁之间最大垂直尺寸与限位块12纵向最大垂直尺寸相匹配，限位块12一端与延伸杆13垂直连接。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：倒钩16设置有两个，且两个倒钩16关于第一引诱杆11横向中分线互相对称，并且两个倒钩16之间最小纵向垂直尺寸与延伸杆13最大纵向垂直尺寸相吻合，两个倒钩16之间最小纵向垂直尺寸小于限位块12纵向最大垂直尺寸。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：对接块17和第二引诱杆18之间垂直连接，且对接块17、第二引诱杆18、第一引诱杆11和延伸杆13横向中分线位于同一位置，并且延伸杆13横向中分线位置上均匀开设有一组固定孔14。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：玻璃罩框架1的顶部还设置有姿态传感器25，姿态传感器25将姿态平衡度信号传输给控制模块A2，控制模块A2根据姿态平衡度信号控制动力模块B的工作状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

有益效果1.该便携式多生境通用水下视频观测站的第一引诱杆内部为中空结构，使用时将螺栓拆除，这样移动第二引诱杆时就能通过对接块带动延伸杆从第一引诱杆内部向外移动，这样第一引诱杆和第二引诱杆之间和横向垂直长度就会变大，从而使鱼群与观测相机之间距离变大，以便于观察到更多的观察范围。

有益效果2.安装板II7的底部间隔设置有液压缸8，导向圆筒10，导向圆筒10的内部贯穿设置有第一引诱杆11，液压缸8的伸缩杆9伸入导向圆筒10的前部后连接固定于第一引诱杆11的前端；上述设置使得液压缸8可以控制第一引诱杆11伸长或缩短，且第一引诱杆与液压缸8之间的连接方式更加便捷。

有益效果3.该便携式多生境通用水下视频观测站的安装板I两侧分别开设有两个螺纹槽，安装时将安装板I放置在玻璃罩框架底部的配重块之上，并且使安装板I两侧的螺纹槽开口与连接柱对齐，接着将螺纹杆穿过连接柱的安装孔与螺纹槽进行连接，使安装板I稳定的与玻璃罩框架形成一体，从而防止安装板I因为水流而导致脱落。

附图说明

图1为本发明主视示意图；

图2为本发明第一引诱杆内部结构示意图；

图3为本发明安装板I横向剖面示意图；

图4为本发明安装板II底部内部示意图；

图5为本发明动力模块B侧视结构示意图；

图6为本发明动力模块B俯视结构示意图；

图7为本发明控制模块连接示意图。

图中：1、玻璃罩框架；2、连接柱；3、螺纹杆；4、螺纹槽；5、安装板I；6、配重块；7、安装板II；8、液压缸；9、伸缩杆；10、导向圆筒；11、第一引诱杆；12、限位块；13、延伸杆；14、固定孔；15、螺栓；16、倒钩；17、对接块；18、第二引诱杆；19、安装套；20、饵袋；21、观测相机；22、探照灯；23、生态环境参数探头；24、标尺；25、姿态传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种便携式多生境通用水下视频观测站，包括玻璃罩框架1、连接柱2、螺纹杆3、螺纹槽4、安装板I5、配重块6、安装板II7、液压缸8、滑块9、连接块10、第一引诱杆11、限位块12、延伸杆13、固定孔14、螺栓15、倒钩16、对接块17、第二引诱杆18、安装套19、饵袋20、观测相机21、探照灯22、生态环境参数探头23和标尺24。

玻璃罩框架1底部固定安装有连接柱2，连接柱2设置有四个，且四个连接柱2均匀分布在玻璃罩框架1底部横向中分线两侧，并且每个连接柱2表面水平贯穿连接有一个螺纹杆3，螺纹杆3通过螺纹槽4与安装板I5之间构成螺纹连接结构，使安装板I5两侧的螺纹槽4开口与连接柱2对齐，接着将螺纹杆3穿过连接柱2的安装孔与螺纹槽4进行连接，使安装板I5稳定的与玻璃罩框架1形成一体，连接柱2一侧贯穿安装有螺纹杆3。

螺纹杆3一端活动连接有螺纹槽4，螺纹槽4外壁固定安装有安装板I5，安装板I5底部连接有配重块6，安装板I5远离配重块6一侧设置有安装板II7。

安装板II7的底部间隔设置有液压缸8和导向圆筒10，导向圆筒10的内部贯穿设置有第一引诱杆11，液压缸8的伸缩杆9伸入导向圆筒10的前部后连接固定于第一引诱杆11的前端；

第一引诱杆11内部为中空结构，且第一引诱杆11纵向内壁之间最大垂直尺寸与限位块12纵向最大垂直尺寸相匹配，限位块12一端与延伸杆13垂直连接，将螺栓15拆除，这样移动第二引诱杆18时就能通过对接块17带动延伸杆13从第一引诱杆11内部向外移动，这样第一引诱杆11和第二引诱杆18之间和横向垂直长度就会变大。

第一引诱杆11内部设置有限位块12，限位块12一侧固定连接有延伸杆13，延伸杆13表面开设有固定孔14，固定孔14内部活动连接有螺栓15，第一引诱杆11开口端内壁安装有倒钩16，倒钩16设置有两个，且两个倒钩16关于第一引诱杆11横向中分线互相对称，并且两个倒钩16之间最小纵向垂直尺寸与延伸杆13最大纵向垂直尺寸相吻合，两个倒钩16之间最小纵向垂直尺寸小于限位块12纵向最大垂直尺寸，这样当限位块12随着延伸杆13移动至倒钩16一侧时，倒钩16会对限位块12形成阻挡，从而防止延伸杆13完全与第一引诱杆11脱离连接，倒钩16一侧设置有对接块17，对接块17和第二引诱杆18之间垂直连接，且对接块17、第二引诱杆18、第一引诱杆11和延伸杆13横向中分线位于同一位置，并且延伸杆13横向中分线位置上均匀开设有一组固定孔14，这样当延伸杆13从第一引诱杆11滑出后，第二引诱杆18、第一引诱杆11和延伸杆13三者之间会维持在同一水平高度，从而便于延伸杆13从第一引诱杆11内部滑出，对接块17一侧固定安装有第二引诱杆18。

第二引诱杆18表面安装有标尺24，第二引诱杆18一端套接有安装套19，安装套19底部固定安装有饵袋20。

安装板II7表面安装有观测相机21，观测相机21一侧设置有探照灯22，玻璃罩框架1顶部安装有生态环境参数探头23，生态环境参数探头23为CTD测量系统，也称为温盐深系统，用于测量水体的电导率，温度及深度三个基本的水体物理参数；根据此三个参数，还可以计算出其它各种物理参数，如声速等，是海洋及其它水体调查的必要设备、海水物理和化学参数的自动测量装置。

观测相机21和探照灯22均采用防水技术进行防水密封，观测相机21和探照灯22的信号线和电源线均连接至控制箱A1。

安装板I5的顶部设置有具有抗压和防水功能的控制箱A1，控制箱A1为一密闭空间壳体结构，其一侧上设置有防漏水的出线孔，控制箱A1内部设置有控制模块A2、通讯模块A4及电源模块A3，电源模块A3用于给控制模块A2和通讯模块A4进行供电；通讯模块A4通过信号线向水文总站传递生态环境参数探头23收集的水文要素和接受水文总站的控制信息，并将控制信息发送至控制模块A2；控制模块A2用于控制液压缸8和动力模块B的工作状态；

玻璃罩框架1的外侧底部设置有动力模块B，包括有一小型抽水泵B1，抽水泵B1的底部为进水管B2，进水管B2的上侧设置有过滤网B7；抽水泵B1的顶部设置有呈四个阵列状的出水管组，出水管组包括有前出水管B6、后出水管B4、左出水管B3和右出水管B4；其中，前出水管B6、后出水管B4、左出水管B3和右出水管B4上分别设置有控制出水管出水流量大小的前出水管电磁阀B61、后出水管电磁阀B41、左出水管电磁阀B31和右出水管电磁阀B41；抽水泵B1、前出水管电磁阀B61、后出水管电磁阀B41、左出水管电磁阀B31和右出水管电磁阀B41均分别通过信号线连接于控制模块A2；控制模块A2调控动力模块B的工作状态，使该水下视频观测站保持平衡或运动状态。

玻璃罩框架1的顶部还设置有姿态传感器25，姿态传感器25将姿态平衡度信号传输给控制模块A2，控制模块A2根据姿态平衡度信号控制动力模块B的工作状态。

便携式多生境通用水下视频观测站的操作方法：

首先，在使用便携式多生境通用水下视频观测站，第一引诱杆11内部为中空结构，使用时将螺栓15拆除，这样移动第二引诱杆18时就能通过对接块17带动延伸杆13从第一引诱杆11内部向外移动，这样第一引诱杆11和第二引诱杆18之间和横向垂直长度就会变大，除此之外，下水后，液压缸8可以控制第一引诱杆11伸长或缩短，从而使鱼群与观测相机21之间距离变大，以便于观察到更多的观察范围。

另外，安装板I5两侧分别开设有两个螺纹槽4，安装时将安装板I5放置在玻璃罩框架1底部的配重块6之上，并且使安装板I5两侧的螺纹槽4开口与连接柱2对齐，接着将螺纹杆3穿过连接柱2的安装孔与螺纹槽4进行连接，使安装板I5稳定的与玻璃罩框架1形成一体，从而防止安装板I5因为水流而导致脱落，并且该设备安装的探照灯22可以用于早晨、傍晚和夜晚观测，扩大了观测的有效时段，第二引诱杆18表面安装有标尺24，这样便可以用于定量分析海洋生物的体长，玻璃罩框架1顶部安装的生态环境参数探头23有效的扩大了观测的参数。

然后，通过控制模块A2调控动力模块B的工作状态，

例如，抽水泵B1工作，同时将前出水管电磁阀B61开启、后出水管电磁阀B41关闭、左出水管电磁阀B31关闭、右出水管电磁阀B41关闭，则此时，水流从前出水管B6排出，通过水流反冲作用，使得水下视频观测站向前运动。除此之外，还可以分别控制前出水管电磁阀B61、后出水管电磁阀B41、左出水管电磁阀B31和右出水管电磁阀B41分别为开启、关闭、半开等，使得水下视频观测站向前后左右或其他方法进行运动。

这就是便携式多生境通用水下视频观测站的特点，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。