本发明属于采样船,尤其涉及一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船及方法。
背景技术:
1、edna是指可以从水、土壤和空气等环境样品中直接提取到的dna片段总和。通过pcr定性扩增edna可以得到edna条形码信息,即与其他物种具有明显区分度的dna片段,进而可实现多个物种与类群的快速鉴定。
2、发明人发现,传统的edna采样存在生物信息覆盖率不高的缺陷,因为对少数地点进行抽样会因目标物种分布的小规模异质性而导致假阴性结果,然而充分的水采样需要大量时间和劳动力,因此使用传统的edna过滤法从水生系统的水中进行适当的采样非常困难;虽然在其他领域设计了一些水质采样船,但是,其不能很好的用于高生物信息覆盖的水生生物edna采样,主要表现在,现有水样采集船仅能实现定点采样,考虑到水生生物edna的空间异质性,为提高edna样品采集效率,亟需开发连续edna水样采集装备,且实现对不同流速水域edna样品的均质采样。水质中的固体颗粒和沉积物等容易在采样头上积聚和堵塞,不但影响多次采样的正常进行,其颗粒和沉积物过多的进入采样瓶中,会对实验鉴定结果造成影响。
技术实现思路
1、本发明为了解决上述问题,提出了一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船及方法,通过双向驱动电机、绕管轮以及定滑轮的简单结构,在配重头的配合下,能够实现对不同水深处水样的采集;并且,配重头的端面设置为流线型,能够减小水流阻力,避免了固体颗粒和沉积物在采样头上的积聚和堵塞现象。
2、为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,采用如下技术方案:
3、一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,包括船体;
4、所述船体上设置有至少一个采样瓶,采样瓶通过出水管连接有蠕动泵,蠕动泵通过进水管连接有取样管;所述取样管远离所述进水管的一端安装有采样头;
5、所述船体上还设置有采样头升降装置;所述采样头升降装置包括设置在所述船体上的双向驱动电机,通过齿轮箱设置的绕管轮,以及设置在所述船体上的定滑轮;所述取样管缠绕在所述绕管轮上,所述取样管位于所述取样头的一端绕过所述定滑轮后自然下垂;所述采样头包括配重头,所述配重头远离所述取样管的端面设置为流线型。
6、进一步的,所述船体的一端设置为三角锥形结构。
7、进一步的,所述船体上设置有gps定位系统。
8、进一步的,所述船体上设置有流量仪;所述流量仪和所述蠕动泵连接有流量控制系统,所述流量控制系统用于根据所述流量仪测量的水流速度和流量数据来调整所述蠕动泵的运行状态。
9、进一步的,当水流速度大于预设速度,且流量大于预设流量时,控制所述蠕动泵以最大功率运行;当水流速度大于预设速度而流量不大于预设流量时,或者水流速度大于预设速度而流量大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第一功率运行;当水流速度不大于预设速度,且流量不大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第二功率运行,所述第二功率小于所述第一功率。
10、进一步的,所述船体上设置有测深仪,所述测深仪和所述双向驱动电机连接有深度智能控制系统;所述深度智能控制系统用于根据所述测深仪测量的深度信息,输出控制双向驱动电机的控制信号,从而控制所述采样头的位置。
11、进一步的,所述船体上通过驱动电机设置有多个螺旋桨。
12、进一步的,所述采样管外表面上设置有保护膜。
13、进一步的,所述采样头还包括设置在所述采样管端部的滤网;所述配重头远离所述取样管的端面包括多个交叉设置的弧形凹槽和弧形凸起。
14、为了实现上述目的,第二方面,本发明还提供了一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样方法,采用如下技术方案:
15、一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样方法,使用了如第一方面中所述的高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,包括:所述双向驱动电机通过齿轮箱带动所述绕管轮转动,所述绕管轮对所述采样管进行缠绕或松开,从而改变所述采样管自然下垂的长度,所述采样管自然下垂的长度满足所述采样头采样位置后,所述蠕动泵工作进行采样;
16、采样时,当水流速度大于预设速度,且流量大于预设流量时,控制蠕动泵以最大功率运行完成采样;当水流速度大于预设速度而流量不大于预设流量时,或者水流速度大于预设速度而流量大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第一功率运行;当水流速度不大于预设速度,且流量不大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第二功率运行,所述第二功率小于所述第一功率;根据测深仪测量的深度信息,控制采样头的位置。
17、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
18、1、本发明的船体上设置有至少一个采样瓶,采样瓶通过出水管连接有蠕动泵,蠕动泵通过进水管连接有取样管,取样管远离进水管的一端安装有能够在水质中进行采样的采样头;船体上还设置有采样头升降,具体的,采样头升降装置包括设置在船体上的双向驱动电机,通过齿轮箱设置的绕管轮,以及设置在船体上的定滑轮;取样管缠绕在绕管轮上,取样管位于取样头的一端绕过定滑轮后自然下垂,通过双向驱动电机、绕管轮以及定滑轮的简单结构,在配重头的配合下,能够实现对不同水深处水样的采集;并且,配重头的端面设置为流线型,能够减小水流阻力,使水流沿着采样头流动更加平滑,从而减少了固体颗粒和沉积物在采样头上积聚和堵塞的可能性;
19、2、本发明中设置了流量仪,与蠕动泵配合,保证了采样的均匀性;具体的,采样时,当水流速度大于预设速度,且流量大于预设流量时,控制蠕动泵以最大功率运行完成采样;当水流速度大于预设速度而流量不大于预设流量时,或者水流速度大于预设速度而流量大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第一功率运行;当水流速度不大于预设速度,且流量不大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第二功率运行,所述第二功率小于所述第一功率;同时,根据测深仪测量的深度信息,控制采样头的位置,进一步保证了采样质量。
1.一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,包括船体;
2.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述船体的一端设置为三角锥形结构。
3.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述船体上设置有gps定位系统。
4.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述船体上设置有流量仪;所述流量仪和所述蠕动泵连接有流量控制系统,所述流量控制系统用于根据所述流量仪测量的水流速度和流量数据来调整所述蠕动泵的运行状态。
5.如权利要求4所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,当水流速度大于预设速度,且流量大于预设流量时,控制所述蠕动泵以最大功率运行;当水流速度大于预设速度而流量不大于预设流量时,或者水流速度大于预设速度而流量大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第一功率运行;当水流速度不大于预设速度,且流量不大于预设流量时,控制蠕动泵以预设的第二功率运行,所述第二功率小于所述第一功率。
6.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述船体上设置有测深仪,所述测深仪和所述双向驱动电机连接有深度智能控制系统;所述深度智能控制系统用于根据所述测深仪测量的深度信息,输出控制双向驱动电机的控制信号,从而控制所述采样头的位置。
7.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述船体上通过驱动电机设置有多个螺旋桨。
8.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述采样管外表面上设置有保护膜。
9.如权利要求1所述的一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,其特征在于,所述采样头还包括设置在所述采样管端部的滤网;所述配重头远离所述取样管的端面包括多个交叉设置的弧形凹槽和弧形凸起。
10.一种高生物信息覆盖的水生生物edna采样方法,其特征在于,使用了如权利要求1-9任一项所述的高生物信息覆盖的水生生物edna采样船,包括:所述双向驱动电机通过齿轮箱带动所述绕管轮转动,所述绕管轮对所述采样管进行缠绕或松开,从而改变所述采样管自然下垂的长度,所述采样管自然下垂的长度满足所述采样头采样位置后,所述蠕动泵工作进行采样;