本發(fā)明屬于海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于海洋站溫鹽井的自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)是海洋大國(guó)，海洋監(jiān)測(cè)是關(guān)系海洋測(cè)量、海洋環(huán)境、海洋災(zāi)害預(yù)警、海洋安全和海洋資源開(kāi)發(fā)的重要任務(wù)。浮標(biāo)、潛標(biāo)、船基和岸基平臺(tái)以及由各種參數(shù)監(jiān)測(cè)儀等構(gòu)成的海洋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，正在承擔(dān)著目前我國(guó)廣泛而且長(zhǎng)期開(kāi)展的各類海洋工程和科學(xué)研究項(xiàng)目。

海水的溫度和鹽度是海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的重要參數(shù)，表層海水溫度、鹽度的監(jiān)測(cè)方法已由人工常規(guī)監(jiān)測(cè)發(fā)展為連續(xù)、實(shí)時(shí)自動(dòng)儀器監(jiān)測(cè)。溫鹽井就是安裝溫、鹽自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在歷史的沿革中，一般的海洋站都設(shè)有室內(nèi)溫鹽井。然而，傳統(tǒng)的溫鹽井設(shè)施功能單一，一般只具有潮位測(cè)量、溫度和鹽度測(cè)量的功能，即并沒(méi)有充分發(fā)揮出溫鹽井這類基礎(chǔ)設(shè)施的潛在功能。

與此同時(shí)，對(duì)海洋環(huán)境的水質(zhì)數(shù)據(jù)如pH值、溶解氧、濁度、葉綠素、營(yíng)養(yǎng)鹽、生物耗氧量BOD、化學(xué)耗氧量COD、總有機(jī)碳TOC等的監(jiān)測(cè)正變得日益重要。上述指標(biāo)配合傳統(tǒng)的溫度和鹽度數(shù)據(jù)等，更能反映海水水質(zhì)的變化，對(duì)海洋監(jiān)測(cè)有著重要的意義。涉及上述指標(biāo)的監(jiān)測(cè)時(shí)，有些可以通過(guò)水質(zhì)傳感器來(lái)完成，而有的則需要對(duì)海水的水樣進(jìn)行采集，通過(guò)專用分析儀器對(duì)采集后的水樣進(jìn)行分析，得到上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

因此對(duì)海水水樣的采集成為了海洋監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)之一，采集后的水樣能否反映采樣點(diǎn)的海水原貌成為數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵，水樣是否得到及時(shí)的測(cè)量分析、水樣是否在采集后受到污染等，都直接決定了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的采用采水器進(jìn)行人工采樣的操作方式也具有較大的改進(jìn)余地，通過(guò)設(shè)置結(jié)構(gòu)合理的上述采樣以及監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，有利于海洋監(jiān)測(cè)工作的自動(dòng)化，對(duì)提升海洋監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和便捷性都有著十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種自動(dòng)化程度高、保證采集水樣不受污染的基于海洋站溫鹽井的自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提升水樣采集以及后續(xù)分析監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化程度，提升水文數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的精確度以及快速性。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：基于海洋站溫鹽井的自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置以及水樣分配裝置；水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置包括通過(guò)多個(gè)由上至下順次連接的導(dǎo)軌以及沿導(dǎo)軌升降的浮力圈框架，在浮力圈框架上安裝有浮力圈以及多個(gè)監(jiān)測(cè)儀器；還包括采樣蠕動(dòng)泵和過(guò)濾器，在過(guò)濾器的入口上連接有采樣管路，采樣管路延伸至浮力圈框架，在過(guò)濾器的出口上連接有取水管路，取水管路延伸至采樣蠕動(dòng)泵；水樣分配裝置包括水樣罐和純水罐，水樣罐頂部的進(jìn)水口連接至取水管路，純水罐頂部的進(jìn)水口通過(guò)純水管路連接至純水水源；水樣罐的進(jìn)水口通過(guò)管路連接至純水罐側(cè)壁底部的第一出水口，在該管路上設(shè)有清洗泵；還包括連接至取水管路的水樣接管以及連接至純水管路的純水接管，水樣罐側(cè)壁底部的出水口通過(guò)管路連接至水樣接管，純水罐側(cè)壁底部的第二出水口通過(guò)管路連接至純水接管；在水樣罐和純水罐兩者底部的排水口上均連接有排水管路；在各管路上均設(shè)有電磁閥；還包括與水樣接管和純水接管連接的多個(gè)水樣分配器，各分析儀器經(jīng)各水樣分配器接取水樣和純水。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的基于海洋站溫鹽井的自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與現(xiàn)有的采樣和監(jiān)測(cè)設(shè)施及方式相比，本技術(shù)方案充分利用了海洋站現(xiàn)有的溫鹽井基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)在溫鹽井內(nèi)吊掛設(shè)置隨水位升降的、帶有多個(gè)監(jiān)測(cè)儀器的浮力裝置，為整個(gè)系統(tǒng)提供了良好的取水平臺(tái)并提供多種實(shí)時(shí)測(cè)量的水質(zhì)數(shù)據(jù)；通過(guò)在海洋站的建筑內(nèi)設(shè)置水樣分配裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水樣的自動(dòng)抽取與存儲(chǔ)，配合純水水源及管路，為海洋站的現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)分析儀器提供便捷的純水和水樣取用通道，極大地提升了水樣監(jiān)測(cè)的便捷性和快速性。通過(guò)在各管路上設(shè)置電磁閥并由控制器統(tǒng)一調(diào)配控制，接通不同的管路后能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水樣罐的同化、清洗、排空、注純水保護(hù)等多種功能。綜合來(lái)看，本采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠最大限度地避免水樣罐中的殘留水樣以及霉變等情況對(duì)水樣的污染，直接提升了水樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，即從水樣罐內(nèi)接取的水樣更能充分反映采樣位置的水質(zhì)信息。

優(yōu)選地：還包括純水機(jī)，在其出水口與純水罐進(jìn)水口之間的管路上設(shè)有純水泵。

優(yōu)選地：在水樣罐和純水罐兩者側(cè)壁的頂部均設(shè)有排氣管；在水樣罐和純水罐兩者的外壁上均安裝有液位顯示管；在水樣罐和純水罐兩者的內(nèi)壁上均安裝有高低液位傳感器。

優(yōu)選地：還包括安裝在墻面的水罐支架和固定在地面的集成支座，水樣罐和純水罐兩者安裝固定在水罐支架上，采樣蠕動(dòng)泵、過(guò)濾器、純水泵和清洗泵安裝固定在集成支座上。

優(yōu)選地：浮力圈框架包括位于中心的中心方管，在中心方管的中上部安裝固定有托板圓盤、底部采用多個(gè)輻射筋安裝固定有底部圓環(huán)；托板圓盤與底部圓環(huán)之間設(shè)有多個(gè)立桿，在各立桿的中部安裝固定有中部圓環(huán)。

優(yōu)選地：浮力圈安裝固定在托板圓盤上方，在托板圓盤的上表面焊接有4根螺紋桿；在浮力圈的中心設(shè)有中心方孔、在中心方孔的四周設(shè)有軸向貫通的4個(gè)線纜孔以及4個(gè)螺紋桿孔，中心方管的上端位于中心方孔內(nèi)，4根螺紋桿分位于各螺桿孔內(nèi)，各監(jiān)測(cè)儀器的接線以及采樣管路穿設(shè)在各線纜孔內(nèi)。

優(yōu)選地：監(jiān)測(cè)儀器包括安裝固定在中心方管中下部三個(gè)外立面上的溫鹽傳感器、濁度和葉綠素傳感器以及多參數(shù)水質(zhì)儀；在中心方管中下部的另外一個(gè)外立面上還安裝有采樣底閥，采樣管路的端部連接在該采樣底閥上。

優(yōu)選地：在浮力圈的上方還安裝固定有上部護(hù)欄，上部護(hù)欄包括位于上方的頂部圓環(huán)以及位于下方的底板，兩者通過(guò)周向分布的8根連接立桿焊接在一起；在底板的中心開(kāi)設(shè)有方形過(guò)孔，在方形過(guò)孔的周圍開(kāi)設(shè)有4個(gè)圓形線纜過(guò)孔和4個(gè)螺紋桿孔，中心方管的上端穿出底板的方形過(guò)孔，4根螺紋桿穿出底板的4個(gè)螺紋桿孔后用螺母鎖緊。

優(yōu)選地：導(dǎo)軌包括方管，在方管的上端設(shè)有上鉸鏈、下端設(shè)有下鉸鏈，每個(gè)導(dǎo)軌的下鉸鏈與其下方的導(dǎo)軌的上鉸鏈鉸接，位于最上方的導(dǎo)軌的上鉸鏈通過(guò)銷軸與安裝在海洋站屋頂上的定滑輪的保護(hù)架鉸接，順次鉸接的導(dǎo)軌貫穿在浮力圈框架的中心方管內(nèi)，由上至下相鄰兩組鉸鏈的銷軸互相垂直。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中導(dǎo)軌的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中上部護(hù)欄護(hù)欄的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中浮力圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中浮力圈框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖1中水樣分配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖1中采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖。

圖中：1、水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置；1-1、吊掛圓盤；1-2、定滑輪；1-3、導(dǎo)軌；1-3-1、上鉸鏈；1-3-2、上吊裝圓管；1-3-3、方管；1-3-4、下吊裝圓管；1-3-5、下鉸鏈；1-4、上部護(hù)欄；1-4-1、頂部圓環(huán)；1-4-2、連接立桿；1-4-3、底板；1-4-4、吊環(huán)；1-5、浮力圈；1-6、浮力圈框架；1-6-1、中心方管；1-6-2、螺紋桿；1-6-3、托板圓盤；1-6-4、中部圓環(huán)；1-6-5、立桿；1-6-6、底部圓環(huán)；1-6-7、輻射筋；1-7、采樣蠕動(dòng)泵；1-8、過(guò)濾器；2、水樣分配裝置；2-1、水樣罐；2-2、排氣管；2-3、電磁閥；2-4、液位顯示管；2-5、純水罐；2-6、水罐支架；2-7、水樣分配器；2-8、純水泵；2-9、集成支座；2-10、清洗泵；3、純水機(jī)；4、分配器座；5、分析儀器。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下：

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的基于海洋站溫鹽井的自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置1以及水樣分配裝置2。其中，水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置1又分為溫鹽井內(nèi)的浮力和監(jiān)測(cè)組件以及溫鹽井外的采樣泵和過(guò)濾組件兩個(gè)部分。安裝在溫鹽井內(nèi)的浮力和監(jiān)測(cè)組件隨水位的升降而升降。水樣分配裝置2安裝在海洋站的室內(nèi)墻壁上，用于把采集到的海水樣品通過(guò)一系列分配管道安全地輸送給各水質(zhì)分析儀器使用。

請(qǐng)參見(jiàn)圖2至圖5，可以看出：水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置1的浮力和監(jiān)測(cè)組件包括多個(gè)由上至下順次連接的導(dǎo)軌1-3以及沿導(dǎo)軌1-3升降的浮力圈框架1-6，在浮力圈框架1-6上安裝有浮力圈1-5以及多個(gè)監(jiān)測(cè)儀器。其中，導(dǎo)軌1-3一方面用于消除浮力圈框架1-6和浮力圈1-5的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又作為浮力圈框架1-6和浮力圈1-5兩者升降移動(dòng)的軌道。具體地：

浮力圈框架1-6是一個(gè)焊接組合部件，它包括位于中心的中心方管1-6-1，在中心方管1-6-1的中上部安裝固定有托板圓盤1-6-3、底部采用多個(gè)輻射筋1-6-7安裝固定有底部圓環(huán)1-6-6；托板圓盤1-6-3與底部圓環(huán)1-6-6之間設(shè)有多個(gè)立桿1-6-5，在各立桿1-6-5的中部安裝固定有中部圓環(huán)1-6-4。上述托板圓盤1-6-3、中部圓環(huán)1-6-4、底部圓環(huán)1-6-6與各立桿1-6-5構(gòu)成了防護(hù)鼠籠，對(duì)內(nèi)部的多個(gè)監(jiān)測(cè)儀器提供防護(hù)。防護(hù)鼠籠的外徑小于溫鹽井的內(nèi)徑，潮位升降時(shí)，浮力圈框架1-6及其附屬部件在浮力圈1-5的浮力作用下沿溫鹽井的軸向方向豎直升降移動(dòng)，防護(hù)鼠籠有效地避免了各監(jiān)測(cè)儀器與井壁可能發(fā)生的碰撞，對(duì)監(jiān)測(cè)儀器起到了防護(hù)作用。

本實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)儀器包括安裝固定在中心方管1-6-1中下部三個(gè)外立面上的溫鹽傳感器、濁度和葉綠素傳感器以及多參數(shù)水質(zhì)儀；在中心方管1-6-1中下部的另外一個(gè)外立面上還安裝有采樣底閥。上述溫鹽傳感器、濁度和葉綠素傳感器以及多參數(shù)水質(zhì)儀用于監(jiān)測(cè)海水的pH值、溶解氧、溫度、鹽度、濁度和葉綠素等多種水質(zhì)參數(shù)，采樣底閥能夠確保井內(nèi)垂直的采樣管內(nèi)的海水不被排空，利于采樣蠕動(dòng)泵抽取海水。另外它還具有過(guò)濾功能，用于濾除采樣水域的大塊顆粒物。

浮力圈1-5是帶有中心方孔的圓柱體，由聚乙烯發(fā)泡輕型浮體材料為基材，外部噴涂一定厚度的聚脲保護(hù)層。浮力圈1-5安裝固定在托板圓盤1-6-3上方，在托板圓盤1-6-3的上表面焊接有多個(gè)4根螺紋桿1-6-2；在浮力圈1-5的中心設(shè)有中心方孔、在中心方孔的四周設(shè)有軸向貫通的4個(gè)線纜孔以及4個(gè)螺桿孔，中心方管1-6-1的上端位于中心方孔內(nèi)，各螺紋桿1-6-2分位于各螺桿孔內(nèi)，各監(jiān)測(cè)儀器的接線以及采樣管路穿設(shè)在各線纜孔內(nèi)。

如圖中所示，圍繞著中心方孔，垂直于橫截面均勻分布著4個(gè)螺桿孔和4個(gè)線纜孔。浮力圈1-5就是通過(guò)螺紋桿1-6-2穿過(guò)螺桿孔以安裝在托板圓盤1-6-3的上方。進(jìn)一步地，浮力圈1-5的線纜孔和相鄰的螺桿孔之間在周向方向上互成45°夾角，各監(jiān)測(cè)儀器的線纜及采樣管路從線纜孔穿過(guò)后匯成一束，包扎整齊，圍繞著導(dǎo)軌1-3盤旋若干圈后出溫鹽井，連接至電氣控制系統(tǒng)。

浮力圈1-5的顏色為橘紅或者橘黃色，各線纜孔的內(nèi)壁應(yīng)平滑，在兩端部應(yīng)設(shè)置倒角，這樣能夠避免監(jiān)測(cè)儀器的接線纜發(fā)生卡阻。

水位高時(shí)，纏繞的線纜會(huì)堆積在一起；水位低時(shí)，盤旋的線纜的螺距會(huì)加大。我國(guó)大部分海區(qū)的潮差在4～5米，纏繞的圈數(shù)5～6圈，其余線纜和采樣管路拉直即可。上部護(hù)欄1-4用以收集纏繞的管線，避免因?yàn)樗缮?dǎo)致的與井壁剮蹭或卡阻。上部護(hù)欄1-4是一個(gè)焊接組合件，包括位于上方的頂部圓環(huán)1-4-1以及位于下方的底板1-4-3，頂部圓環(huán)1-4-1與底板1-4-3之間通過(guò)周向分布的8根連接立桿1-4-2焊接在一起。在底板1-4-3的正中心切割出能讓中心方管1-6-1穿過(guò)的中心方孔，在中心方孔的周圍開(kāi)設(shè)有與浮力圈1-5上的線纜孔和螺桿孔的位置相同的4個(gè)線纜孔和4個(gè)螺桿孔。浮力圈1-5在上部護(hù)欄1-4的底板1-4-3以及浮力圈框架1-6的托板圓盤1-6-3之間通過(guò)螺紋桿1-6-2固定。上部護(hù)欄1-4的外徑與浮力圈1-5、浮力圈框架1-6的外徑等同，但均小于溫鹽井的內(nèi)徑。

在上部護(hù)欄1-4的底板1-4-3的板體上表面設(shè)有兩個(gè)吊環(huán)1-4-4，拴接在吊環(huán)1-4-4上的吊索經(jīng)定滑輪1-2連接在收卷器上，需要進(jìn)行維護(hù)操作時(shí)，可以通過(guò)收卷器對(duì)吊索進(jìn)行收卷和放卷，將水樣采集和監(jiān)測(cè)裝置1的浮力和監(jiān)測(cè)組件提起或者放下。

導(dǎo)軌1-3的主體為薄壁不銹鋼材質(zhì)的方管1-3-3，在方管1-3-3的上端設(shè)有上鉸鏈1-3-1、下端設(shè)有下鉸鏈1-3-5，每個(gè)導(dǎo)軌1-3的下鉸鏈1-3-5與其下方的導(dǎo)軌1-3的上鉸鏈1-3-1鉸接。位于最上方的第一節(jié)導(dǎo)軌1-3的上鉸鏈1-3-1通過(guò)銷軸連接在定滑輪1-2的保護(hù)架上。定滑輪1-2也是通過(guò)銷軸安裝在吊掛圓盤1-1上，而吊掛圓盤1-1通過(guò)膨脹螺栓固定在海洋站的房頂上，吊掛圓盤1-1的中心與溫鹽井的中心同軸。位于最下方的末節(jié)導(dǎo)軌1-3的末端垂直于導(dǎo)軌1-3焊接一個(gè)防脫法蘭盤，確保貫穿在導(dǎo)軌1-3上的浮力圈框架1-6在水位極低的時(shí)候不至于從導(dǎo)軌1-3上脫落。整條導(dǎo)軌懸吊在溫鹽井內(nèi)，由上至下相鄰兩組鉸鏈的銷軸互相垂直。目的是保證導(dǎo)軌1-3在任何一個(gè)水平面上，左右或前后都有一定的自由度，柔性的導(dǎo)軌能抵消海浪的沖擊。此外，每根導(dǎo)軌1-3均為中空密封設(shè)計(jì)，目的是減輕重量，并在水中提供一定的浮力。

貫穿在懸吊導(dǎo)軌1-3的浮力圈框架1-6攜帶著各種監(jiān)測(cè)儀器及其線纜，依靠浮力圈1-5提供的浮力漂浮在水面上。通過(guò)浮力計(jì)算，確保各種監(jiān)測(cè)儀器和采樣底閥處于表層海水之內(nèi)。隨潮位的升降，沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)。導(dǎo)軌1-3只能左右或前后輕微擺動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這就有效地避免了浮力圈框架1-6受到溫鹽井內(nèi)涌和浪的沖擊而可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了依附在浮力圈框架1-6上各種管線的非正常的纏繞而造成的損壞。此外，導(dǎo)軌1-3和浮力圈框架1-6上的中心方管1-6-1之間有一定的配合間隙，不至于使漂浮在水面上的浮力圈框架1-6因自身和外部因素產(chǎn)生傾斜，這也使得整個(gè)浮力圈框架1-6的豎直升降移動(dòng)更加順暢。

在系統(tǒng)初始安裝以及后續(xù)的維護(hù)過(guò)程中需要對(duì)導(dǎo)軌1-3進(jìn)行吊裝，為了便于吊裝操作，在導(dǎo)軌1-3的方管1-3-3上設(shè)有上吊裝圓管1-3-2和下吊裝圓管1-3-4，上吊裝圓管1-3-2和下吊裝圓管1-3-4兩者的軸線垂直、各自橫向貫穿方管1-3-3。

還包括采樣蠕動(dòng)泵1-7和過(guò)濾器1-8，在過(guò)濾器1-8的入口上連接有采樣管路，采樣管路延伸至浮力圈框架1-6，具體地采樣管路連接至浮力圈框架1-6上的采樣底閥上，海水經(jīng)采樣底閥初濾后進(jìn)入采樣管路。在過(guò)濾器1-8的出口上連接有取水管路，取水管路延伸至采樣蠕動(dòng)泵1-7。

采樣蠕動(dòng)泵1-7具有無(wú)污染、精度高、維護(hù)簡(jiǎn)單和具有雙向同等流量輸送能力的特點(diǎn)，通過(guò)非接觸的方式有效避免泵體對(duì)水樣的影響。

請(qǐng)參見(jiàn)圖6，可以看出：水樣分配裝置2包括水樣罐2-1和純水罐2-5，水樣罐2-1頂部的進(jìn)水口連接至取水管路。其中，水樣罐2-1用于儲(chǔ)存水樣、純水罐2-5用于儲(chǔ)存純水，由采樣管路抽取的海水經(jīng)由過(guò)濾器1-8和采樣蠕動(dòng)泵1-7進(jìn)入水樣罐2-1。本實(shí)施例中，過(guò)濾器1-8包括前后設(shè)置的一級(jí)過(guò)濾器和二級(jí)過(guò)濾器，過(guò)濾精度分別為100微米和50微米。這樣的水樣既最大限度地保留海水原貌，又減輕了有些分析儀器自帶超精過(guò)濾器的壓力。

本實(shí)施例中，還包括純水機(jī)3，在其出水口與純水罐2-5的進(jìn)水口之間的管路上設(shè)有純水泵2-8。純水機(jī)3用于制備純水，通過(guò)純水泵2-8的泵送進(jìn)入純水罐2-5內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。

水樣罐2-1的進(jìn)水口通過(guò)管路連接至純水罐2-5側(cè)壁底部的第一出水口，在該管路上設(shè)有清洗泵2-10。還包括連接至采樣管路的水樣接管以及連接至純水管路的純水接管，水樣罐2-1側(cè)壁底部的出水口通過(guò)管路連接至水樣接管，純水罐2-5側(cè)壁底部的第二出水口通過(guò)管路連接至純水接管。

在水樣罐2-1和純水罐2-5兩者底部的排水口上均連接有排水管路。在水樣罐2-1和純水罐2-5兩者側(cè)壁的頂部均設(shè)有排氣管2-2；在水樣罐2-1和純水罐2-5兩者的外壁上均安裝有液位顯示管2-4；在水樣罐2-1和純水罐2-5兩者的內(nèi)壁上均安裝有高低液位傳感器。其中，排水管路用于將內(nèi)部液體排出罐體之外，排氣管2-2用于在水位上升時(shí)排出上腔的空氣以及多余的水樣或純水，液位顯示管2-4用于顯示內(nèi)部水量，高低液位傳感器用于自動(dòng)控制罐體內(nèi)的液位，向控制器發(fā)送液位信號(hào)。

在各管路上均設(shè)有電磁閥2-3；還包括控制器，各電磁閥2-3、采樣蠕動(dòng)泵1-7、清洗泵2-10和純水泵2-8均與控制器相連接，控制器通過(guò)控制各電動(dòng)元件的通斷，實(shí)現(xiàn)水樣罐2-1的同化、清洗、排空、注純水保護(hù)以及純水罐的注入及排空等多種功能。

還包括與水樣接管和純水接管連接的多個(gè)水樣分配器2-7；各分析儀器5經(jīng)各水樣分配器2-7接取水樣和純水。如圖中所示，多個(gè)水樣分配器2-7是并聯(lián)連接到水樣接管和純水接管的管路上的。在采樣站內(nèi)，水樣接管和純水接管兩者并行構(gòu)成各分析儀器5的取水干線，故每個(gè)水樣分配器2-7應(yīng)包括兩個(gè)接口，分別通過(guò)取水管(連接在水樣分配器2-7上的細(xì)管)連接至對(duì)應(yīng)分析儀器5的水樣入口和純水入口。具體地，當(dāng)該分析儀器5需要取用水樣和純水時(shí)，則相應(yīng)的取水管接通，水樣或者純水即可流入或被儀器自帶的泵吸入分析儀器5內(nèi)。

整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化取樣及監(jiān)測(cè)?？刂破骺梢栽O(shè)置通信單元，將上述監(jiān)測(cè)的水文信息快速上傳至主控平臺(tái)，海洋站可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

各水樣分配器2-7安裝固定在分配器座4上，分配器座4應(yīng)位于合適的位置，便于水樣和純水的取用。

本實(shí)施例中，還包括安裝在墻面的水罐支架2-6和固定在地面的集成支座2-9，水樣罐2-1、純水罐2-5以及部分電磁閥2-3安裝固定在水罐支架2-6上；采樣蠕動(dòng)泵1-7、純水泵2-8、過(guò)濾器1-8和清洗泵2-10安裝固定在集成支座2-9上。

圖7是本自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖，從中可以看出整個(gè)系統(tǒng)的工作方式：

整個(gè)系統(tǒng)在PLC控制器的控制下自動(dòng)響應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)，每天數(shù)次開(kāi)啟取樣和監(jiān)測(cè)過(guò)程。

(1)制備純水：純水機(jī)制備純水，通過(guò)純水泵將純水泵入純水罐內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存；

(2)同化：PLC控制器控制采樣管路上的電磁閥打開(kāi)、水樣罐底部排水口的電磁閥打開(kāi)，其余電磁閥關(guān)閉，啟動(dòng)采樣泵向水樣罐內(nèi)泵送大量的海水，對(duì)采樣管路以及水樣罐的內(nèi)腔進(jìn)行沖洗，實(shí)現(xiàn)同化；

(3)采樣：同化固定時(shí)長(zhǎng)之后，控制器控制水樣罐底部排水口的電磁閥關(guān)閉，水樣被儲(chǔ)存在水樣罐內(nèi)，直至液位傳感器發(fā)送罐滿信號(hào)，停止采樣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)；

(4)監(jiān)測(cè)：各分析儀器自動(dòng)或者手動(dòng)取水完成監(jiān)測(cè)等一系列預(yù)設(shè)操作，得到水質(zhì)數(shù)據(jù)信息，控制器將上述信息保存并上傳；

(5)排水并保護(hù)：控制器控制水樣罐底部排水口的電磁閥打開(kāi)，內(nèi)部水樣通過(guò)排水管路排出；之后控制器控制純水進(jìn)入水樣罐，對(duì)水樣罐及采樣管路進(jìn)行沖洗，沖洗過(guò)程中，水樣罐底部排水口的電磁閥一直處于打開(kāi)狀態(tài)；沖洗預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)之后，將水樣罐底部排水口的電磁閥關(guān)閉，將純水儲(chǔ)存在水樣罐內(nèi)直至液位傳感器發(fā)送罐滿信號(hào)；此時(shí)水樣罐內(nèi)注滿純水，排出空氣，有效避免了藻類的滋生以及發(fā)霉；

(6)開(kāi)啟下次取樣操作：將水樣罐內(nèi)的純水排空，重復(fù)上述同化、采樣、監(jiān)測(cè)以及排水保護(hù)過(guò)程。