CN102251508A - 一种利用自动定位橡胶浮栏防藻输移的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，包括两种工作模式，一种单个浮栏自动定位模式，一种是多个浮栏自动定位人工连接模式，属于环境工程领域。所述的自动定位橡胶浮栏，包括：橡胶浮栏主体、运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、风向系统、通信系统；本发明提供了一种利用自动定位橡胶浮栏防藻输移的新方法，本方法能够使浮栏自动在设置区域转向，减少人工维护成本，降低湖泊中藻类随水扩散速度。

Description

一种利用自动定位橡胶浮栏防藻输移的方法
技术领域
本发明涉及一种防止藻类在湖水中随风输移的方法，尤其是一种利用自动定位橡胶浮栏防藻输移的方法，属于环境工程领域。
背景技术
在湖泊水体中，藻类的随风输移一直是困扰湖水水质改善的难题。目前尚无有效的方法对湖中水中的藻类随风输移进行控制。在有风的情况下，藻类在风的作用下迅速扩散，污染湖水水质。人工设置的隔离设施由于不能随风转向，效果不明显，一般只能围绕取水口等重点位置避免局部受到污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种在湖中利用自动定位橡胶浮栏防止藻类随风输移的方法及自动定位橡胶浮栏。
本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，包括两种工作模式，一种单个浮栏自动定位模式，一种是多个浮栏自动定位人工连接模式。
单个浮栏自动定位流程为：
a.橡胶浮栏主体被拖放在拦截水域；
b.风向起始角设定为与橡胶浮栏主体垂直为零度，风向系统传感器测得风速风向，将数据传递给计算机；
c.计算机计算橡胶浮栏主体的转向角，将运动参数传递给运动系统；
d.运动系统驱动橡胶浮栏主体转向，反馈转向后的风向角给计算机，当计算机确认风向角为在左右5度之间时向锚定系统发出锚定信号；风向角过大橡胶栏主体拦截藻类的能力降低，藻类会在风的驱动下沿夹角较大的方向移动；若风向角控制在左右2度以内时，所耗费时间较长，不利于橡胶浮栏的快速定位；
e.锚定系统降锚，固定橡胶浮栏主体。
上述的多个橡胶浮栏自动定位人工连接模式为：
a.在控制中心设定各个橡胶浮栏的定位位置和方向，将定位数据通过电台发送到各个橡胶浮栏的远程控制器；
b.远程控制器接收到数据后将数据传输给计算机，计算机读取现在GPS位置信息，计算运动方向和速度，将运动参数发送给运动系统；
c.计算机实时校核橡胶浮栏位置当橡胶浮栏到达预设位置后，计算机向锚定系统发出锚定信号，锚定系统下锚固定；
d.当拦截区域需要对橡胶浮栏进行连接时，操作人员人工将各个浮栏首尾相接。
上述的自动定位橡胶浮栏，包括：橡胶浮栏主体、运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、风向系统、通信系统。
运动系统包括方向驱动电机、运动驱动电机和螺旋桨；锚定系统包括锚机和锚；电力系统包括太阳能电池和蓄电池；定位系统包括GPS和计算机；风向系统为风向风速传感器；通信系统为电台和远程控制器。
橡胶浮栏主体首部为凸型，尾部为凹型，这样的形状有助于多个橡胶浮栏主体相互连接，同时方便单个的橡胶浮栏主体运动；
运动驱动电机和螺旋桨固定在尾部，方向驱动电机设置连杆拉动运动驱动电机调整螺旋桨方向，两电机的控制器与计算机相连；
定位系统GPS与计算机相连；风向系统风向风速传感器与计算机相连；通信系统与计算机相连。
运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、通信系统固定在橡胶浮栏主体的防雨舱内，风向系统传感器为防雨型直立在橡胶浮栏主体的顶部，定位系统GPS天线为防雨型固定在橡胶浮栏顶部；电力系统的太阳能电池定位在橡胶浮栏主体顶部接收太阳光照射，电源线与蓄电池相连，随时对蓄电池充电。其他各种用电设备全部由蓄电池供电。
上述橡胶浮栏主体长度为10m～25m，配合驱动电机功率为1kw～2.5kw，锚机功率为2kw，锚为重10kg铁质抓锚，以上参数经过检验可以达到驱动、定位的效果。
本发明有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种利用自动定位橡胶浮栏防藻输移的新方法；
(2)本发明的设备能够自动在设置区域转向，减少人工维护成本，降低湖泊中藻类随水扩散速度；
(3)本发明的设备能够在无人工干预下自动定位并移动到所需位置。
附图说明
图1为本方法单个浮栏自动定位流程的信号控制和数据流向图；
图2为自动定位橡胶浮栏侧视示意图；
图3为自动定位橡胶浮栏俯视示意图；
图4为多个自动定位橡胶浮栏连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明要解决的技术问题就是提供一种在湖中利用自动定位橡胶浮栏防止藻类随风输移的方法及自动定位橡胶浮栏。
本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，包括两种工作模式，一种单个浮栏自动定位模式，一种是多个浮栏自动定位人工连接模式。
单个浮栏自动定位流程为：
a.橡胶浮栏主体1被拖放在拦截水域；
b.风向起始角设定为与橡胶浮栏主体垂直为零度，风向系统传感器6a测得风速风向，将数据传递给计算机5b；
c.计算机5b计算橡胶浮栏主体1的转向角，将运动参数传递给运动系统；
d.运动系统驱动橡胶浮栏主体1转向，风向系统传感器6a反馈转向后的风向角给计算机5b，当计算机5b确认风向角为在左右5度之间时向锚定系统3a发出锚定信号；
e.锚定系统降锚3b，固定橡胶浮栏主体1。
上述的多个橡胶浮栏自动定位人工连接模式为：
a.在控制中心设定各个橡胶浮栏的定位位置和方向，将定位数据通过电台发送到各个橡胶浮栏的远程控制器7b；
b.远程控制器接收7b到数据后将数据传输给计算机5b，计算机5b读取现在GPS 5a位置信息，计算运动方向和速度，将运动参数发送给运动系统；
c.计算机5b实时校核橡胶浮栏位置当橡胶浮栏到达预设位置后，计算机向锚定系统3a发出锚定信号，锚定系统下锚3b固定；
d.当拦截区域需要对橡胶浮栏进行连接时，操作人员人工将各个浮栏首尾相接。
上述的自动定位橡胶浮栏，包括：橡胶浮栏主体1、运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、风向系统、通信系统。
运动系统包括方向驱动电机2a、运动驱动电机2c和螺旋桨2b；锚定系统包括锚机3a和锚3b；电力系统包括太阳能电池4b和蓄电池4a；定位系统包括GPS 5a和计算机5b；风向系统为风向风速传感器6a；通信系统为电台7a和远程控制器7b。
橡胶浮栏主体1首部为凸型，尾部为凹型，这样的形状有助于多个橡胶浮栏主体相互连接，同时方便单个的橡胶浮栏主体运动；
运动驱动电机2c和螺旋桨2b，方向驱动电机2a设置连杆拉动运动驱动电机2c调整螺旋桨2b方向，两电机的控制器与计算机相连；
浮栏主体1首尾各设置一套运动系统和一套锚定系统；
定位系统GPS 5a与计算机5b相连；风向系统风向风速传感器6a与计算机5b相连；通信系统与计算机5b相连。
运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、通信系统固定在橡胶浮栏主体的防雨舱内，风向系统风向风速传感器6a为防雨型直立在橡胶浮栏主体的顶部，定位系统GPS天线为防雨型固定在橡胶浮栏顶部；电力系统的太阳能电池4b定位在橡胶浮栏主体顶部接收太阳光照射，电源线与蓄电池4a相连，随时对蓄电池充电，其他各种用电设备全部由蓄电池供电。
橡胶浮栏主体长度为10m～25m，高度1m，配合驱动电机功率为1kw～2.5kw，锚机功率为2kw，锚为重10kg铁质抓锚。

Claims (4)

1.本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，包括两种工作模式，一种单个浮栏自动定位模式，一种是多个浮栏自动定位人工连接模式；其特征在于
所述的单个浮栏自动定位模式为：
a.橡胶浮栏主体(1)被拖放在拦截水域；
b.风向起始角设定为与橡胶浮栏主体垂直为零度，风向系统传感器(6a)测得风速风向，将数据传递给计算机(5b)；
c.计算机(5b)计算橡胶浮栏主体(1)的转向角，将运动参数传递给运动系统；
d.运动系统驱动橡胶浮栏主体(1)转向，风向系统传感器(6a)反馈转向后的风向角给计算机(5b)，当计算机(5b)确认风向角为在左右5度之间时向锚定系统(3a)发出锚定信号；
e.锚定系统降锚(3b)，固定橡胶浮栏主体(1)；
所述的多个橡胶浮栏自动定位人工连接模式为：
a.在控制中心设定各个橡胶浮栏的定位位置和方向，将定位数据通过电台发送到各个橡胶浮栏的远程控制器(7b)；
b.远程控制器(7b)接收到数据后将数据传输给计算机(5b)，计算机(5b)读取现在GPS(5a)位置信息，计算运动方向和速度，将运动参数发送给运动系统；
c.计算机(5b)实时校核橡胶浮栏位置当橡胶浮栏到达预设位置后，计算机向锚定系统(3a)发出锚定信号，锚定系统下锚(3b)固定；
d.当拦截区域需要对橡胶浮栏进行连接时，操作人员人工将各个浮栏首尾相接。
2.本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，其特征在于：所述的自动定位橡胶浮栏，包括：橡胶浮栏主体(1)、运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、风向系统、通信系统；
运动系统包括方向驱动电机(2a)、运动驱动电机(2c)和螺旋桨(2b)；锚定系统包括锚机(3a)和锚(3b)；电力系统包括太阳能电池(4b)和蓄电池(4a)；定位系统包括GPS(5a)和计算机(5b)；风向系统为风向风速传感器(6a)；通信系统为电台(7a)和远程控制器(7b)；
橡胶浮栏主体(1)首部为凸型，尾部为凹型；
运动驱动电机(2c)和螺旋桨(2b)，方向驱动电机(2a)设置连杆拉动运动驱动电机(2c)调整螺旋桨(2b)方向，两电机的控制器与计算机相连；
橡胶浮栏主体(1)首尾各设置一套运动系统和一套锚定系统；
定位系统GPS(5a)与计算机(5b)相连；风向系统风向风速传感器(6a)与计算机(5b)相连；通信系统与计算机(5b)相连。
3.本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，其特征在于：所述的运动系统、锚定系统、电力系统、定位系统、通信系统固定在橡胶浮栏主体的防雨舱内，风向系统风向风速传感器(6a)为防雨型直立在橡胶浮栏主体的顶部，定位系统GPS天线为防雨型固定在橡胶浮栏顶部；电力系统的太阳能电池(4b)定位在橡胶浮栏主体顶部接收太阳光照射，电源线与蓄电池(4a)相连，随时对蓄电池充电，其他各种用电设备全部由蓄电池供电。
4.本发明一种利用自动定位橡胶浮栏防止藻类输移的方法，其特征在于：所述的橡胶浮栏主体(1)长度为10m～25m，高度1m，配合驱动电机功率为1kw～2.5kw，锚机功率为2kw，锚为重10kg铁质抓锚。
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