[发明专利]一种多泥沙河流粗沙河床深层采样系统和方法

权利要求书

1.一种多泥沙河流粗沙河床深层采样系统，其特征在于，所述系统包括水下采样设备，所述水下采样设备包括振动夯实机构、支撑框架、云台、钻进机构、水下通信电缆，所述支撑框架包含底座和4条支撑脚；所述钻进机构包含钻进电机、钻管和采样管，所述钻进机构安装在所述云台上，所述振动夯实机构安装在所述云台上，所述云台通过螺旋机构与所述支撑框架的底座连接，所述螺旋机构由伺服电机驱动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括加速度计，所述加速度计用于监测和判断所述水下采样设备在夯实过程中，支撑框架是否达到稳定。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括超声含沙量计，所述超声含沙量计用于测量所述水下采样设备周围水质的含沙量，当含沙量超过预设值时，所述钻进电机不启动或关闭。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述伺服电机驱动螺旋机构，能够调整所述云台与所述支撑框架底座之间的夹角。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述云台包含自锁功能，当所述云台与所述支撑框架底座之间的夹角达到设定范围时，所述云台能够启动自锁功能。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述采样管内衬在所述钻管里，所述采样管的的内径不大于100mm。

7.一种多泥沙河流粗沙河床深层采样方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一、当水下采样设备接触到河床后，启动振动夯实机构，采用振动夯实的方式将支撑脚扎入河底泥层，并利用加速度计监测水下采样设备的夯实过程，将4条支撑脚夯实在河底硬质泥层里并保持稳定姿态，根据加速度计的反馈信号判断支撑框架稳定后，关停振动夯实机构；

步骤二、启动钻进电机，钻管深入粗沙硬质河床进行钻进采样，根据底部触碰开关反馈信号，停止钻进电机工作；启动升降系统，将水下采样设备吊出水面并做好样品密封保存。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在所述步骤一之前，所述水下采样设备通过采样船只运行至测量区域，通过GPS接收机进行定位，确定采样点位置；通过水下测深仪确定采样点水深；利用升降设备将水下采样设备放入水中，通过水下通信电缆将所述水下采样设备的姿态、加速度、水中含沙量等信号传递回采样船只。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：当所述水下采样设备呈倾斜状态时，采用伺服电机驱动螺旋机构调整云台与底座之间的夹角，使得所述水下采样设备达到水平状态。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述水下采样设备在下落、稳定和采样过程中，采用超声含沙量计实时测量所述水下采样设备周围水质的含沙量，当超过预设值时，禁止钻进电机启动或关闭钻进电机。