CN103803743A - 智能景观池水净化装置 - Google Patents

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杨延梅
李伟男
魏祥龙
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Abstract

本发明的名称为：智能景观池水净化装置，它用于监测与解决景观池水的污染问题。该装置由监测系统、动力系统、杀菌系统、吸附系统，四个彼此独立而又相互联系的系统组成。本发明提供的装置能够在景观池水中自动前行、转弯，自动监测水体污染状况，自动吸收水体中氮、磷、有机物质等，并可杀菌灭藻；在净化水体的同时，装置还能够增加景观池水的“活力”，增强景观水池的观赏性。本发明装置简便、经济、实用，可有针对性地监测与解决景观池水的污染问题。

Description

智能景观池水净化装置
技术领域
本发明涉及一种智能景观池水净化装置。其涉及能在景观池水中自动前行、转弯，并能监测水体污染物与净化水体的装置。
背景技术
为增加住宅小区或公共场所的自然气息和人们工作与生活的舒适度，很多地方选择建设景观水池。然而，处于人工自然环境下的景观池水易使氮、磷、有机物等富集，因其自身水体自净能力差，极易呈现富营养化等污染状态；如不采取频繁更换清洁池水等措施，池水污染极易造成池中菌澡疯长、滋生蚊蝇、池水发臭等，这与建设景观水池的初衷南辕北辙。景观池水污染的传统解决方法是定期换水，夏季尤为频繁，此措施费用高，水资源浪费严重。因此寻找简便、实用、有针对性地解决景观池水污染的装置很有必要。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种智能景观池水净化装置。该装置能够在景观池水中自动前行、转弯，自动监测水体污染状况，自动吸收水体中氮、磷、有机物质等，并可杀菌灭藻；在净化水体的同时，该装置还能够增加景观池水的“活力”，增强景观水池的观赏性。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案为：设计了一种智能净化水装置，该装置由监测系统、动力系统、杀菌系统、吸附系统，四大系统组成。监测系统由氮磷监测报警装置、生物监测碟盘构成；当景观池水中的氮磷超过设定值(设定值据景观池水预期达到的水质标准来确定)时则装置自动鸣叫发出报警；生物监测碟盘由钢丝网围成，内置景观池水中的小型敏感水生生物，通过生物监测碟盘中生物的状态可指示景观池水总体的水质状况。动力系统由漂浮气囊、塑料板、超声波测距部分、驱动部分、左右电机、左右螺旋桨、连接导线等组成；驱动部分由太阳能电池板、蓄电池、单片机、驱动装置构成，且固定在塑料板上面；左电机、右电机、左螺旋桨、右螺旋桨用中通内裹导线的钢管固定于塑料板之下；超声波测距部分置于漂浮气囊前侧左右两边；整体无缝透明的塑料膜罩于运动系统上方，以防池中溅起的水花干扰电路；漂浮气囊置于塑料板上方，漂浮气囊与塑料板通过柔性材料紧密相连，且漂浮气囊和塑料板色彩鲜艳、外形倩丽，可提升景观水池的观赏性；左右螺旋桨带动本智能净化水装置运动时可局部搅动池水，加大景观池水的复氧能力，从而增加景观池水的“活力”。吸附系统由四个完全相同的吸附部分构成，每个吸附部分由蛭石、沸石、活性炭组成的混合颗粒物、帆布外套、钢丝网围成的方柱容器组成，混合颗粒物用帆布外套包裹后一并置于钢丝网围成的立方体柱状容器内；吸附系统的四个吸附部分均用钢丝绳系挂于动力系统的漂浮气囊之下。监测系统与杀菌系统共置于铁丝网围成的立方体柱状容器中，监测系统居中，杀菌系统环绕在监测系统的周边。杀菌系统由杀菌灭藻药剂、半透膜、帆布外套组成，杀菌灭藻药剂由半透膜包裹后外层覆以帆布外套；监测系统与杀菌系统共置的立方体柱状容器也是用钢丝绳系挂于动力系统的漂浮气囊之下。监测系统与杀菌系统共置的立方体柱状容器的横截面积大于吸附部分立方体柱状容器的，但高度小于吸附部分立方体柱状容器的。杀菌灭藻药剂可选用十二烷基二甲基苄基氯化铵、三氯异氰尿酸与三氯异氰尿酸钠的混合物或季铵盐与异噻唑啉酮的复合物等。
通常，将本智能景观池水净化装置置于景观池水中，太阳能电池板利用太阳能转化为电能储存于蓄电池中，两电机利用蓄电池中的电能同时正转，带动两螺旋桨转动，使本智能景观池水净化装置在水中前行；同时，超声波测距部分的左、右两个超声波测距仪不断地测量与前方障碍物的距离，当某一距离小于安全距离时，超声波测距部分发送指令给单片机，单片机发送指令给驱动装置，驱动装置控制两个电机分别带动两个螺旋桨正转或逆转，实现装置的自动转弯，转弯后，本装置将继续前行，重复上述运动。在将本智能景观池水净化装置置于水中后，监测系统中的氮磷监测报警装置和生物监测碟盘能实现对池水水质的持续监测，每天由景观池水管理人员定期观察监测系统；吸附系统中所装填的由蛭石、沸石、活性炭组成的混合颗粒物将不断地吸附池水中的氮、磷、有机物等污染物质，混合颗粒物中蛭石、沸石、活性炭的组成比例可根据池水情况进行灵活组配；当监测系统持续监测结果反映池水水质质量能满足池水功能、且氮磷监测报警装置没发出警报时，只需定期更换吸附系统中的混合颗粒物即可，杀菌系统中可不填装杀菌灭藻药剂；当监测系统中的氮磷监测报警装置发出警报时，需加大吸附系统中所装填混合颗粒物的更换频率；当监测系统中的生物监测碟盘指示景观池水的总体水质较差，或景观池水的总体水质状况下降明显且有藻菌大量增殖的可能时，则需根据水质情况确定适宜的杀菌灭藻药剂，并将杀菌灭藻药剂装填入本智能景观池水净化装置的杀菌系统中，杀菌灭藻药剂将逐渐通过半透膜和帆布外套逐步进入水中，以达到抑制池水菌藻的目的。吸附系统和杀菌系统二者配合使用可很好的净化景观池水。
本发明提供的智能景观池水净化装置能够在景观池水中自动前行、转弯，自动监测水体污染状况，自动吸收水体中氮、磷、有机物质等，并可杀菌灭藻；在净化水体的同时，该装置还能够增加景观池水的“活力”，增强景观水池的观赏性。本发明装置简便、实用，可有针对性地监测与解决景观池水的污染问题。
附图说明
附图1是智能景观池水净化装置的主视图；
附图2是智能景观池水净化装置的底视图；
附图3是智能景观池水净化装置的动力系统原理示意图。
具体实施方式
如附图1、2、3所示，本发明智能景观池水净化装置，由监测系统[G]、动力系统[J]、吸附系统[A]、杀菌系统[F]，四个彼此独立而又相互联系的系统组成。监测系统[G]由氮磷监测报警装置(n)、生物监测碟盘(s)构成；当景观池水中的氮磷超过设定值(设定值据景观池水预期达到的水质标准来确定)时则装置自动鸣叫发出报警；生物监测碟盘(s)由钢丝网围成，内置景观池水中的小型敏感水生生物(通过前期调研与分析来确定本装置所在景观池水中的敏感水生生物)，通过生物监测碟盘(s)中生物的状态可指示景观池水总体的水质状况。动力系统[J]由漂浮气囊(k)、塑料板(n)、超声波测距部分(3)、驱动部分(m)、左电机(8)、右电机(9)、左螺旋桨(10)、右螺旋桨(11)和内置的连接导线等组成；驱动部分(m)由太阳能电池板(1)、蓄电池(2)、单片机(6)、驱动装置(7)构成，驱动部分(m)固定在塑料板(n)上面；左电机(8)、右电机(9)、左螺旋桨(10)、右螺旋桨(11)用中通内裹导线的钢管(r)固定于塑料板(n)之下；超声波测距部分(3)置于漂浮气囊(k)前侧左右两边；太阳能电池板(1)是上覆防水材料的太阳能电池板；整体无缝透明的塑料膜(p)罩于运动系统[J]上方，以防池中溅起的水花干扰电路；漂浮气囊(k)的外层材料结实耐用，内部基本充满空气可提供充足的浮力来满足监测系统[G]、吸附系统[A]、杀菌系统[F]相关部分悬挂和自身克服重力所需；漂浮气囊(k)置于塑料板(n)上，塑料板(n)是使用具有一定厚度、耐用、浮力良好的塑料制成的，漂浮气囊(k)与塑料板(n)通过柔性材料紧密相连，且漂浮气囊(k)和塑料板(n)色彩鲜艳、外形倩丽，可提升景观水池的观赏性；左右螺旋桨(10、11)带动本智能净化水装置运动时可局部搅动池水，加大景观池水的复氧能力，从而增加景观池水的“活力”吸附系统[A]由四个完全相同的吸附部分(A1、A2、A3、A4)构成；吸附部分(A1)由蛭石、沸石、活性炭组成的混合颗粒物(c)、帆布外套(d)、钢丝网(b)围成的立方体柱状容器(e1)组成，混合颗粒物(c)用帆布外套(d)紧密包裹后一并置于钢丝网围成的立方体柱状容器(e1)内；附图1中为表现出混合颗粒物c，采用局部剖面方式，事实上，c充满整个立方体柱状容器(e1)；立方体柱状容器e2、e3、e4与e1相同，吸附部分(A2、A3、A4)的组成形式与构成同吸附部分(A1)，也是将混合颗粒物(c)用帆布外套(d)紧密包裹后一并分别置于钢丝网围成的立方体柱状容器(e2、e3、e4)内。吸附系统[A]的四个部分(A1、A2、A3、A4)均用钢丝绳(w)系挂于动力系统[J]的漂浮气囊(k)之下；本发明装置系挂所用的钢丝绳均用(w)来表示，概不繁述。监测系统[G]与杀菌系统[F]共置于铁丝网围成的立方体柱状容器(e5)中，监测系统[G]居中，杀菌系统[F]环绕在监测系统[G]的周边。杀菌系统[F]由杀菌灭藻药剂(g)、半透膜(h)、帆布外套(i)组成；杀菌灭藻药剂(g)由半透膜(h)紧密包裹后外层覆以帆布外套(i)后再置于钢丝网围成的立方体柱状容器(e5)内；监测系统[G]与杀菌系统[F]共置的立方体柱状容器(e5)也是用钢丝绳系挂于动力系统[J]的漂浮气囊(k)之下；立方体柱状容器e5的横截面积均大于吸附部分的立方体柱状容器e1、e2、e3、e4，但高度小于吸附部分立方体柱状容器e1、e2、e3、e4的。杀菌灭藻药剂(g)可选用十二烷基二甲基苄基氯化铵、三氯异氰尿酸与三氯异氰尿酸钠的混合物或季铵盐与异噻唑啉酮的复合物等。
如附图1、2、3所示，通常，将本智能景观池水净化装置置于景观池水中，太阳能电池板(1)利用太阳能转化为电能储存于蓄电池(2)中，两电机(8)、(9)利用蓄电池(2)中的电能同时正转，带动两螺旋桨(10)、(11)转动，使本智能景观池水净化装置在水中前行；同时，超声波测距部分(3)的左、右两个超声波测距仪(4)、(5)不断地测量与前方障碍物的距离，当某一距离小于安全距离时，超声波测距部分(3)发送指令给单片机(6)，单片机(6)发送指令给驱动装置(7)，驱动装置(7)控制两个电机(8)、(9)分别带动两个螺旋桨(10)、(11)正转或逆转，实现装置的自动转弯，转弯后，本装置将继续前行，重复上述运动。在将本智能景观池水净化装置置于水中后，监测系统[G]中的氮磷监测报警装置(n)和生物监测碟盘(s)能实现对池水水质的持续监测，每天由景观池水管理人员定期观察监测系统[G]；吸附系统[A]中所装填的由蛭石、沸石、活性炭组成的混合颗粒物(c)将不断地吸附池水中的氮、磷、有机物等污染物质，混合颗粒物(c)中蛭石、沸石、活性炭的组成比例可根据池水情况进行灵活组配；当监测系统[G]持续监测结果反映池水水质质量能满足池水功能、且氮磷监测报警装置(n)没发出警报时，只需定期更换吸附系统[A]中的混合颗粒物(c)即可，杀菌系统[F]中可不填装杀菌灭藻药剂(g)；当监测系统[G]中的氮磷监测报警装置(n)发出警报时，需加大吸附系统[A]中所装填混合颗粒物(c)的更换频率；当监测系统[G]中的生物监测碟盘(s)指示景观池水的总体水质较差，或景观池水的总体水质状况下降明显且有藻菌大量增殖的可能时，则需根据水质情况在十二烷基二甲基苄基氯化铵、三氯异氰尿酸与三氯异氰尿酸钠的混合物或季铵盐与异噻唑啉酮的复合物等杀菌灭藻药剂之中确定适宜的杀菌灭藻药剂(g)，并将杀菌灭藻药剂(g)装填入本智能景观池水净化装置的杀菌系统[F]中，杀菌灭藻药剂(g)将逐渐通过半透膜(h)和帆布外套(i)逐步进入水中，以达到抑制池水菌藻的目的。吸附系统[A]和杀菌系统[F]二者配合使用可很好的净化景观池水。
本发明提供的智能景观池水净化装置由监测系统[G]、动力系统[J]、吸附系统[A]、杀菌系统[F]，四个彼此独立而又相互联系的系统组成。监测系统[G]的作用是可持续监测景观池水的水质状况；吸附系统[A]的作用是可吸附景观池水中的氮、磷、有机成分等水体污染物；杀菌系统[F]的作用是可通过释放杀菌灭藻药剂(g)来抑制景观池水中菌藻的生长；动力系统[J]的作用是为监测系统[G]、杀菌系统[F]、吸附系统[A]提供悬挂支撑点，能提供动能使监测系统[G]、使吸附系统[A]和杀菌系统[F]在整个景观水池水域均匀发挥作用，能搅动池水加大景观池水的复氧能力从而增加池水的“活力”，同时还可增强景观水池的观赏性。

Claims (4)

1.一种智能景观池水净化装置，其特征是由监测系统[G]、动力系统[J]、吸附系统[A]、杀菌系统[F]，四个彼此独立而又相互联系的系统组成；监测系统[G]由氮磷监测报警装置(n)、生物监测碟盘(s)构成；当景观池水中的氮磷超过设定值(设定值据景观池水预期达到的水质标准来确定)时则装置自动鸣叫发出报警；生物监测碟盘(s)由钢丝网围成，内置景观池水中的小型敏感水生生物(通过前期调研与分析来确定本装置所在景观池水中的敏感水生生物)，通过生物监测碟盘(s)中生物的状态可指示景观池水总体的水质状况。动力系统[J]由漂浮气囊(k)、塑料板(n)、超声波测距部分(3)、驱动部分(m)、左电机(8)、右电机(9)、左螺旋桨(10)、右螺旋桨(11)和内置的连接导线等组成；驱动部分(m)由太阳能电池板(1)、蓄电池(2)、单片机(6)、驱动装置(7)构成，驱动部分(m)固定在塑料板(n)上面；左电机(8)、右电机(9)、左螺旋桨(10)、右螺旋桨(11)用中通内裹导线的钢管(r)固定于塑料板(n)之下；超声波测距部分(3)置于漂浮气囊(k)前侧左右两边；太阳能电池板(1)是上覆防水材料的太阳能电池板；整体无缝透明的塑料膜(p)罩于运动系统[J]上方；漂浮气囊(k)的外层材料结实耐用，内部基本充满空气可提供充足的浮力来满足监测系统[G]、吸附系统[A]、杀菌系统[F]相关部分悬挂和自身克服重力所需；漂浮气囊(k)置于塑料板(n)上，塑料板(n)是使用具有一定厚度、耐用、浮力良好的塑料制成的，漂浮气囊(k)与塑料板(n)通过柔性材料紧密相连，且漂浮气囊(k)和塑料板(n)色彩鲜艳、外形倩丽，可提升景观水池的观赏性；左右螺旋桨(10、11)带动本智能净化水装置运动时可局部搅动池水，加大池水的复氧能力。吸附系统[A]由四个完全相同的吸附部分(A1、A2、A3、A4)构成；吸附部分(A1)由蛭石、沸石、活性炭组成的混合颗粒物(c)、帆布外套(d)、钢丝网(b)围成的立方体柱状容器(e1)组成，混合颗粒物(c)用帆布外套(d)紧密包裹后一并置于钢丝网围成的立方体柱状容器(e1)内；混合颗粒物(c)充满整个立方体柱状容器(e1)；立方体柱状容器e2、e3、e4与e1相同，吸附部分(A2、A3、A4)的组成形式与构成同吸附部分(A1)。吸附系统[A]的四个部分(A1、A2、A3、A4)均用钢丝绳(w)系挂于动力系统[J]的漂浮气囊(k)之下。监测系统[G]与杀菌系统[F]共置于铁丝网围成的立方体柱状容器(e5)中，监测系统[G]居中，杀菌系统[F]环绕在监测系统[G]的周边。杀菌系统[F]由杀菌灭藻药剂(g)、半透膜(h)、帆布外套(i)组成；杀菌灭藻药剂(g)由半透膜(h)紧密包裹后外层覆以帆布外套(i)后再置于钢丝网围成的立方体柱状容器(e5)内；监测系统[G]与杀菌系统[F]共置的立方体柱状容器(e5)也是用钢丝绳系挂于动力系统[J]的漂浮气囊(k)之下；立方体柱状容器e5的横截面积大于各吸附部分的立方体柱状容器e1、e2、e3、e4，但高度小于吸附部分立方体柱状容器e1、e2、e3、e4的。杀菌灭藻药剂(g)可选用十二烷基二甲基苄基氯化铵、三氯异氰尿酸与三氯异氰尿酸钠的混合物或季铵盐与异噻唑啉酮的复合物等。
2.根据权利要求1所述的智能景观池水净化装置，其特征是将本智能景观池水净化装置置于景观池水中，太阳能电池板(1)利用太阳能转化为电能储存于蓄电池(2)中，两电机(8)、(9)利用蓄电池(2)中的电能同时正转，带动两螺旋桨(10)、(11)转动，使本智能景观池水净化装置在水中前行；同时，超声波测距部分(3)的左、右两个超声波测距仪(4)、(5)不断地测量与前方障碍物的距离，当某一距离小于安全距离时，超声波测距部分(3)发送指令给单片机(6)，单片机(6)发送指令给驱动装置(7)，驱动装置(7)控制两个电机(8)、(9)分别带动两个螺旋桨(10)、(11)正转或逆转，实现装置的自动转弯，转弯后，本装置将继续前行，重复上述运动。在将本智能景观池水净化装置置于水中后，监测系统[G]中的氮磷监测报警装置(n)和生物监测碟盘(s)能实现对池水水质的持续监测，每天由景观池水管理人员定期观察监测系统[G]；吸附系统[A]中所装填的由蛭石、沸石、活性炭组成的混合颗粒物(c)将不断地吸附池水中的氮、磷、有机物等污染物质，混合颗粒物(c)中蛭石、沸石、活性炭的组成比例可根据池水情况进行灵活组配；当监测系统[G]持续监测结果反映池水水质质量能满足池水功能、且氮磷监测报警装置(n)没发出警报时，只需定期更换吸附系统[A]中的混合颗粒物(c)即可，杀菌系统[F]中可不填装杀菌灭藻药剂(g)；当监测系统[G]中的氮磷监测报警装置(n)发出警报时，需加大吸附系统[A]中所装填混合颗粒物(c)的更换频率；当监测系统[G]中的生物监测碟盘(s)指示景观池水的总体水质较差，或景观池水的总体水质状况下降明显且有藻菌大量增殖的可能时，则需根据水质情况在十二烷基二甲基苄基氯化铵、三氯异氰尿酸与三氯异氰尿酸钠的混合物或季铵盐与异噻唑啉酮的复合物等杀菌灭藻药剂之中确定适宜的杀菌灭藻药剂(g)，并将杀菌灭藻药剂(g)装填入本智能景观池水净化装置的杀菌系统[F]中，杀菌灭藻药剂(g)将逐渐通过半透膜(h)和帆布外套(i)逐步进入水中。
3.根据权利要求1、2所述的智能景观池水净化装置，其特征是监测系统[G]的作用是可持续监测景观池水的水质状况；吸附系统[A]的作用是可吸附景观池水中的氮、磷、有机成分等水体污染物；杀菌系统[F]的作用是可通过释放杀菌灭藻药剂(g)来抑制景观池水中菌藻的生长；动力系统[J]的作用是为监测系统[G]、杀菌系统[F]、吸附系统[A]提供悬挂支撑点，能提供动能使监测系统[G]、使吸附系统[A]和杀菌系统[F]在整个景观水池水域均匀发挥作用，能搅动池水加大景观池水的复氧能力从而增加池水的“活力”，同时还可增强景观水池的观赏性。
4.根据权利要求1、2、3所述的智能景观池水净化装置，其特征是本装置能够在景观池水中自动前行、转弯，自动监测水体污染状况，自动吸收水体中氮、磷、有机物质等，并可杀菌灭藻；在净化水体的同时，该装置还能够增加景观池水的“活力”，增强景观水池的观赏性。
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