CN105875486A - 一种池塘水动力形成装备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种池塘水动力形成装备及方法，包括潜水式结构且浮力可调的浮体、减速箱、电机、涌浪叶片和提水叶轮，减速箱的输出端设有差速转动的提水转轴和涌浪转轴，提水转轴的转动速度高于涌浪转轴，提水叶轮和提水转轴相连，涌浪叶片通过连接架与涌浪转轴相连，涌浪叶片与连接架可转动相连。本发明结构紧凑，操作简单，集水动力和增氧功能于一体并可自动启停，在池塘养殖最适宜氧浓度、最大水体溶氧能力和警戒溶氧浓度这三种条件下达到增氧过程中最大程度的节能，增氧效果好，并能保证各部分水体氧浓度的均匀，实现了池塘水体复合式、低能耗的水动力形成及增氧，很好地保护了电机且保证鱼类的正常生活。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖领域，特别涉及到一种池塘水动力形成装备及方法。
背景技术
在水产养殖中通常会用到增氧机，用以增加水中的氧气含量以确保水中的鱼类不会缺氧，同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质威胁鱼类生存环境。增氧机一般分为水车式、叶轮式、涌浪式、射流式和喷水式。目前常用的增氧机主要有水车式、叶轮式和涌浪式三种。
然而，传统的增氧机不仅增氧方法单一，只能对水体的某一层进行增氧，无法保证水体中各个层的氧浓度均匀，使用范围受到池塘和鱼类养殖密度等的限制，增氧效果不理想，单位面积增氧能耗大，增氧效率较低。叶轮式增氧机噪声较大，影响鱼类的生长，在池水较浅地方会把污泥搅起，造成池水浑浊，不适用于浅水池塘；水车式增氧机机械故障率较高，增氧面积不广，只适用于浅水池塘和长方形池塘；涌浪式增氧机虽然增氧水域面积较广，但只对中上层水体有增氧效果，对下层缺氧水体增氧效果并不理想。在实际使用的过程中用户需要根据池塘的状况选择一种或多种类型的增氧机，水产养殖的投入大，养殖成本高。
水产养殖类池塘水体的最适宜氧浓度为大致为3mg/L至6mg/L之间，鱼类生存最低氧浓度为1.5mg/L，1.5mg/L是警戒溶氧浓度，低于这个浓度时鱼类生存就会受到威胁。在控制方面，传统的增氧机的控制大多根据天气和操作人员的经验判断人为地启停增氧机，操作繁琐，而且无法准确判断和控制水体中的含氧量，对鱼类的正常生存造成一定的威胁。
目前市场上的一些遥控式增氧机可通过测量水体中某个点处的溶解氧浓度从而控制增氧机的启停，但由于水体中的溶解氧存在一定的扩散作用，浓度高处的溶解氧会向溶度低处扩散，水体中的溶解氧处于动态变化的过程，采用这种单一的控制方式无法准确有效地根据水体中溶解氧的含量判断开关机，在实际使用的过程中会导致增氧机的开关机频繁，不仅能耗大，对设备也会造成一定的损伤。并且，在养殖池塘中各部分水体的溶氧情况也不一样，各部分的氧气浓度也有所差别，上表面水体溶氧能力较好，中部溶氧能力一般，下部最差，现有的增氧方式无法保证各部分水体均匀增氧。与此同时，水体的温度直接影响了水体氧气溶解的能力，在一定温度下水体溶解氧的能力是有限的，在有限的溶解下当达到水体最大氧溶解能力极限，或已达到最适宜养殖溶氧浓度时继续开机，就会造能耗浪费。而且，在不同的温度下水体的氧浓度都有一个极限值，当达到这个值后继续增氧就是无效的，甚至会造成上层水体富氧化使鱼得“气泡病”。
因此有必要在池塘养殖水体的最适宜氧浓度、最大水体溶氧能力和警戒溶氧浓度这三种条件下提出一个自动启停且节能有效的增氧装置和方法以解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种池塘水动力形成装备及方法，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种池塘水动力形成装备，包括浮体、减速箱以及用于驱动减速箱的电机，还包括涌浪叶片以及设于减速箱底部的提水叶轮，减速箱的输出端设有差速转动的提水转轴和涌浪转轴，提水转轴的转动速度高于涌浪转轴，提水叶轮和提水转轴相连，涌浪叶片设于提水叶轮的外周的上端，涌浪叶片通过连接架与涌浪转轴相连，涌浪叶片与连接架可转动相连；浮体为潜水式结构且浮力可调。
进一步的，所述减速箱包括壳体，壳体内设有与电机的输出轴相连的主动齿轮，主动齿轮的一侧设有从动轴，从动轴上从上下往下依次固定穿设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，主动齿轮与第一齿轮啮合并带动其转动，主动齿轮的下端依次设有第四齿轮和第五齿轮，第二齿轮与第四齿轮啮合并带动其转动，第三齿轮与第五齿轮啮合并带动其转动，第四齿轮和第三齿轮的齿数的乘积小于第五齿轮和第二齿轮的齿数的乘积，第四齿轮与提水转轴相连，第五齿轮与涌浪转轴相连；涌浪转轴的内部空心形成容纳腔，提水转轴穿过第五齿轮的中心且穿设于容纳腔内，提水转轴的长度大于涌浪转轴且提水转轴的底部露出容纳腔。
进一步的，所述连接架为浮式结构，包括若干浮杆和环形浮圈，若干浮杆的一端相连形成放射状结构，浮杆沿环形浮圈的径向设置，涌浪转轴的底部与连接架的中心相连。
进一步的，所述涌浪叶片包括可调叶片和调节底板，可调叶片的一端通过转轴件与连接架的边沿可转动相连，调节底板设于可调叶片的下端且与连接架固定相连，调节底板为扇形结构，调节底板的弧形边沿上均匀设有若干调节孔，可调叶片的底部通过调节孔与调节底板相连。
进一步的，所述可调叶片为弧形面结构，可调叶片的底部设有连接座，可调叶片通过连接座与调节底板相连，可调叶片与连接座之间设有加强块，可调叶片上延其长度方向开设有若干曝气长孔，可调叶片的顶端露出调节底板，且在露出端的底部开设有曝气圆孔。
进一步的，所述提水叶轮为螺旋桨；所述浮体为水滴状结构，且靠近涌浪转轴的一端的体积大于远离涌浪转轴的一端，浮体的数量至少为3个，浮体的内部中空形成储水腔，浮体上设有与储水腔相连通的注水口，还设有用于调节浮体浮力的刻度标注线，浮体的顶端的水平高度不高于涌浪叶片底部的水平高度。
进一步的，所述还包括用于控制电机启停的自动启停控制系统，所述自动启停控制系统包括用于分别检测水体温度和氧浓度的温度传感器和溶氧传感器、对温度传感器和溶氧传感器的输出信号进行调控的信号调理模块、对信号调理模块的输出信号进行数模转换的16位A/D采样电路模块、对16位A/D采样电路模块的输出信号进行处理后得出当前水体温度和最大溶解氧并依此判别是否启停电机的处理模块以及对处理器模块产生的信号进行控制电机启停的PLC控制模块。
一种池塘水动力形成的方法，在距离岸边2～3米处根据池塘深度在池塘水体0.5～1.5米的上层、2.5～3米的中层以及最大深度不超过4米的下层分别放置一个溶氧传感器和一个温度传感器，溶氧传感器和温度传感器的信号经信号调理模块后连接16位A/D采样电路模块，而后将信号传给处理器模块，处理器模块处理的判别结果传入PLC控制模块从而控制增氧机的电机的启停；通过处理器模块导入各水层间氧浓度的最大差值C，以及不同水体温度下所对应的最大溶氧量M的数据库，具体方法为：
(1)根据温度传感器的信号判断当前各水层的温度，由处理器模块得出各水层水体在当前温度下的最大溶氧量M，上层的最大溶氧量为M1mg/L、中层的为M2mg/L、下层的为M3mg/L；
(2)根据溶氧传感器的信号判断出当前各层氧浓度T，上层的溶解氧浓度为T1mg/L、中层的为T2mg/L、下层的为T3mg/；
(3)判断当前各层氧浓度T是否有低于1.5mg/L的值，若有则开机，开机后判断是否当前各层氧浓度T都达到3mg/L以上，若达到并且当有某一水层的氧浓度T达到最大值P时则关机；若当前各层氧浓度T无低于1.5mg/L的则继续判断当前各层氧浓度T是否有低于3mg/L的，若无则不开机，若有则继续判断当前各水层氧浓度T的差值TI-T2＝C1、T1-T3＝C2、T2-T3＝C3中是否至少有一个的差值大于最大差值C，若有则开机，若无则不开机。
进一步的，所述当前温度下的最大溶氧量M大于6mg/L时最大值P取6mg/L，当前温度下的最大溶氧量M小于6mg/L时最大值P取M的值。
进一步的，所述PLC控制模块包括一端相连的自动开启开关SQ1、手动开启开关SB1和手动停止开关SB2，自动开启开关SQ1、手动开启开关SB1的手动停止开关SB2的另一端分别与X0、X1和X2相连，还包括一端分别与Y0、Y1和Y2相连的交流接触器KM、正常工作指示灯T1和非正常工作指示灯T2，交流接触器KM、正常工作指示灯T1和非正常工作指示灯T2的另一端与增氧机的电机的输入端相连；处理器模块与自动开启开关SQ1相连，当自动开启开关SQ1接通后，X0闭合，继电器线圈Y0得电，电机接通并自锁；当自动开启开关SQ1断开，则通路断开，电机停止运行；通过手动按下手动停止开关SB2使对电机运行时进行手动停止；在自动开启开关SQ1没有接通的情况下通过手动按下手动开启开关SB1对电机进行手动开启。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
通过涌浪叶片的转动角度调整来控制造浪的大小，在面积低强度增氧时将涌浪叶片的角度调小，从而可有效降低电机的功率达到节能的目的。涌浪叶片与连接架连接可靠，且调节和维修十分方便。涌浪叶片在涌浪的同时，可形成曝气气流，从而增强增氧效果。
通过浮体不仅可以将整机浮设于水上，同时使涌浪叶片产生的波浪在水面能更好地延伸展开，有效避免浮体对造浪的影响，使波浪推进范围更广，还可以使浅层的水被推出去时能够更好地延伸展开。
提水叶轮的转速比涌浪叶片的转速快，很好地保证被涌浪叶片推出去的水都为缺氧水体，水体的增氧充分且噪声小，同时使电机效率不浪费，增强了水体中氧浓度的扩散作用，使水体各层的氧浓度逐步均匀。
连接架的不仅可辅助浮体将本装置浮于水面上，同时在工作的过程中水和空气的阻力较小，大大减少了电机输出的能量的不必要损耗，在带动涌浪叶片转动的过程中自身也能形成涌浪，增强了涌浪增氧的效果。
提水叶轮采用螺旋桨，使提水的转动功率小，更加节能。提水叶轮可以将池塘中下层的缺氧水体搅动提升到水面上，但不会将池塘底部的淤泥搅起，同时也不会引起较大的噪音影响鱼类的生长。提水叶轮将下层缺氧水体提升以后，涌浪叶片将水体以浪的形式在水面推开，增大缺氧水体与空气的接触面积，很好地实现了增氧效果，使池塘中下层水体也可以达到和上层水体同样的增氧效果，实现了池塘水体的“一体化”增氧。
本发明解决了目前市面上增氧机增氧形式单一，增氧效果不理想的问题，还可减少能耗，降低水产养殖成本，同时水产养殖户可根据天气和池塘状况调节增氧效果，无需采购多种增氧机，减少设备投入。本发明结构紧凑，操作简单，集水动力和增氧功能于一体并可自动启停，在池塘养殖最适宜氧浓度、最大水体溶氧能力和警戒溶氧浓度这三种条件下达到增氧过程中最大程度的节能，并能实现各部分水体氧浓度的均匀。可实现1.5kw的功耗增氧有效水域8～12亩，大大降低了单位面积增氧的能耗。可在多种水域中应用，摆脱了池塘形状和大小的约束，可保证池塘内的溶氧量在一个合适的范围内，并且避免了在无需开机的情况下造成的功耗浪费，节能的电机启动方法结合设备本身的节能设计更可以达到节省能耗的效果。本发明具有上下水体交换功能，能进将富氧水层的水带入溶氧量较少的水层，很好地避免了传统的增氧机一旦检测到氧含量低于设定值使电机频繁启停的情况发生，很好地保护了电机且保证鱼类的正常生活。本发明除了能自动启停以外也可以手动的启停控制，能保证在特殊情况下进行人为开关机，给用户提供了灵活处理停开机的选择。
附图说明
图1为本发明所述的池塘水动力形成装备的结构示意图。
图2为本发明所述的电机和减速箱的局部剖视图。
图3为本发明所述的连接架和涌浪叶片的结构示意图。
图4为本发明的图3中所述的涌浪叶片的局部放大示意图。
图5为本发明所述的池塘水动力形成的方法的流程图。
图6为本发明所述的池塘水动力形成的方法的逻辑流程示意图。
图7为本发明所述的PLC控制模块的接线图。
图8为本发明所述的PLC控制模块的主程序的流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1～图8，本发明所述的一种池塘水动力形成装备，包括潜水式结构且浮力可调的浮体10、涌浪叶片20、减速箱30以及用于驱动减速箱30的电机40，还包括设于减速箱30底部的提水叶轮50。减速箱30的输出端设有差速转动的提水转轴51和涌浪转轴21。提水转轴51的转动速度高于涌浪转轴21，使提水叶轮50的转速比涌浪叶片20的转速快，从而保证被涌浪叶片20推出去的水都为缺氧水体，水体的增氧充分且噪声小，同时使电机40效率不浪费。氧浓度低的水被提水叶轮50提起并通过涌浪叶轮20推出去后，增强了水体中氧浓度的扩散作用，使氧浓度高的地方将氧浓度低的扩散，从而使水体各层的氧浓度逐步均匀。提水叶轮50和提水转轴51相连。涌浪叶片20设于提水叶轮50的外周的上端。涌浪叶片20通过连接架60与涌浪转轴21相连，使用的过程中通过涌浪转轴21带动连接架60从而带动涌浪叶片20进行转动涌浪。涌浪叶片20的角度可调节，涌浪叶片20与连接架60可转动相连。减速箱30的两端分别设有固定杆70。
减速箱30包括壳体31，壳体31内设有与电机40的输出轴相连的主动齿轮32。主动齿轮32的一侧设有从动轴33，从动轴33上从上下往下依次固定穿设有第一齿轮34、第二齿轮35和第三齿轮36。主动齿轮32与第一齿轮34啮合并带动其转动。主动齿轮32的下端依次设有第四齿轮37和第五齿轮38。第二齿轮35与第四齿轮37啮合并带动其转动，第三齿轮36与第五齿轮38啮合并带动其转动。第四齿轮37和第三齿轮36的齿数的乘积小于第五齿轮38和第二齿轮35的齿数的乘积，从而保证提水转轴51的转动速度高于涌浪转轴21。第四齿轮37与提水转轴51相连，第五齿轮38与涌浪转轴21相连。
涌浪转轴的内部空心形成容纳腔，提水转轴穿过第五齿轮的中心且穿设于容纳腔内，提水转轴的长度大于涌浪转轴且提水转轴的底部露出容纳腔。
连接架60为浮式结构，包括若干浮杆61和环形浮圈62，若干浮杆61的一端相连形成放射状结构，浮杆61沿环形浮圈62的径向设置。在实际制造的过程中可以使浮杆61的前端略微露出环形浮圈62的边沿，使浮杆61的露出端与涌浪叶片20相连。涌浪转轴21的底部与连接架60的中心相连。这种结构不仅可辅助浮体10将本装置浮于水面上，同时在工作的过程中水和空气的阻力较小，大大减少了电机40输出的能量的不必要损耗。
涌浪叶片20包括可调叶片22和调节底板23。可调叶片22的一端通过转轴件24与连接架60的边沿可转动相连。调节底板23设于可调叶片22的下端且与连接架60固定相连。调节底板23为扇形结构，调节底板23的弧形边沿上均匀设有若干调节孔25，可调叶片22的底部通过调节孔25与调节底板23相连。当然，调节底板23和调节孔25的结构不限于上述结构，只要能够使可调叶片22的转动角度可以调节并能很好固定的结构均适用于此。
可调叶片22为弧形面结构，可很好地将提水叶轮50提起的水兜住后以浪的形式向外推开。可调叶片22的底部设有连接座26，可调叶片22通过连接座26与调节底板23相连，连接座26上开设有与调节孔大小相适应的连接孔，通过螺栓27穿过连接孔后穿设于调节孔25中，从而将连接座26与调节底板23连接固定，使涌浪叶片20与连接架60的连接更加可靠，可调叶片22的调节十分方便，而且即使在实际使用的过程中由于可调叶片22与调节底板23的螺栓27发生松动或掉落，通过转轴件24也可以确保可调叶片22连接在连接架60上，不至于发生可调叶片22脱离连接架60的现象，使用和维修十分方便。可调叶片22与连接座26之间设有加强块28，使可调叶片22的强度更大。可调叶片22上延其长度方向开设有若干曝气长孔291。可调叶片22的顶端露出调节底板23，且在露出端的底部开设有曝气圆孔292。涌浪叶片20在涌浪的同时，通过曝气长孔291和曝气圆孔292可形成曝气气流，从而增强增氧效果。造浪的大小可通过涌浪叶片20的转动角度调整来控制。实际应用中，如需大面积高强度增氧时，可以将涌浪叶片20的角度增大。需小面积低强度增氧时，又可以将涌浪叶片20的角度调小，从而可以降低功率达到节能的目的。涌浪叶片20的数量可根据实际需求设置，一般设置六片。调节孔25沿弧形边沿的不同角度均匀设置，使涌浪叶片20的可调角度为0°、25°、50°、75°。涌浪叶片20的角度调整为0°时，电机40的功率最大为1.5kw；当涌浪叶片20的角度调整为75°时，电机的整体功率为角度调为0°时的89％。
提水叶轮50为螺旋桨。螺旋桨在水中的转动功率要小于传统叶轮式增氧机的提水叶轮件0.6kw左右，比较节能，而且可以将池塘中下层的缺氧水体搅动提升到水面上，螺旋桨的转动没有叶轮式增氧机叶轮剧烈，不会将池塘底部的淤泥搅起，同时也不会引起较大的噪音影响鱼类的生长。提水叶轮50将下层缺氧水体提升以后，涌浪叶片20将水体以浪的形式在水面推开，增大缺氧水体与空气的接触面积，实现增氧效果。池塘中下层水体也可以达到和上层水体同样的增氧效果，实现了池塘水体的“一体化”增氧。
浮体10通过浮体架与壳体31相连。浮体10的数量至少为3个，浮体10的内部中空形成储水腔，浮体10上设有与储水腔相连通的注水口11，注水口11上设有封盖。浮体上还设有用于调节浮体10的浮力的刻度标注线(图中未画)，为了确保刻度标注线能在浮体10上保持得长久，一般将其设于浮体10的内壁上。在使用的过程中通过注水口11向储水腔内注入水，通过整机的重量以及由每个浮体10的浮力组成的浮力总和计算出每个浮体10中应加入的水量，从而推算出应加入的水到达刻度标注线的位置，水加入对应的刻度标注线时可以保证每个浮体10全部浸入池塘的水面下10～15cm，从而使得涌浪叶片20产生的波浪在水面能更好地延伸展开，使波浪推进范围更广。浮体10的顶端的水平高度不高于涌浪叶片20底部的水平高度，从而可有效避免浮体对造浪的影响。浮体10为水滴状结构，且靠近涌浪转轴21的一端的体积大于远离涌浪转轴21的一端，可以使浅层的水被推出去时更好地延伸展开。
一种池塘水动力形成的方法，是在整体增氧设备能耗降低前提下再加入自动启停控制系统，能达到最大程度的节能。自动启停控制系统主要由溶氧传感器、温度传感器、信号调理模块、16位A/D采样电路模块、处理器模块、PLC控制模块以及相关电线及配件组成。
在使用的过程中，在距离岸边2～3米处根据池塘深度在池塘水体0.5～1.5米的上层、2.5～3米的中层以及最大深度不超过4米的下层分别放置一个检测水体中溶解氧浓度的溶氧传感器和一个检测水体温度的温度传感器。采用的溶氧传感器的测量范围为0.02～20mg/L，输出的传感式电流为20nA/0.1mg/L。根据池塘溶氧量将判断范围设置在300nA至1200nA之间，当然，在实际使用的过程中可根据实际养殖鱼类所需的溶氧浓度设置调节范围。溶氧传感器和温度传感器的信号经信号调理模块后连接16位A/D采样电路模块，而后将信号传给处理器模块。处理器模块处理的判别结果传入PLC控制模块从而控制增氧机的电机的启停。通过处理器模块导入各水层间氧浓度的最大差值C，以及不同水体温度所对应的最大溶氧量M等的数据库。具体方法为：
(1)根据温度传感器的信号判断当前各水层的温度，由处理器模块得出各水层水体在当前温度下的最大溶氧量M，上层的最大溶氧量为M1mg/L、中层的为M2mg/L、下层的为M3mg/L。
(2)根据溶氧传感器的信号判断出当前各层氧浓度T，上层的溶解氧浓度为T1mg/L、中层的为T2mg/L、下层的为T3mg/L。
(3)判断当前各层氧浓度T是否有低于1.5mg/L的值，若有则开机。池塘里鱼类的养殖密度都是不一样的，有的养殖户养的多，耗氧量大，3mg/L是保证大浓度养殖情况下的最佳养殖状态，1.5mg/L是警戒溶氧浓度，但像养殖耗氧量较低的鱼类或者鱼塘里的鱼都还是幼苗期的时候只要不低于1.5mg/L即可。本发明具有上下水体交换功能，能进将富氧水层的水带入溶氧量较少的水层。开机后判断是否当前各层氧浓度T都达到3mg/L以上，若达到并且当有某一水层的氧浓度T达到最大值P时则关机，因为此刻若继续增氧不仅浪费能源同时容易导致鱼类生“气泡病”。若当前各层氧浓度T无低于1.5mg/L的则继续判断当前各层氧浓度T是否有低于3mg/L的，若无则不开机，因为此刻的氧浓度能够维持鱼类的正常生存，假设某一层的氧浓度为1.6mg/L，保持不开机的情况下氧浓度会很快降到1.5mg/L以下，此后就会跳转到判断当前各层氧浓度T是否有低于1.5mg/L的值，从而会自动开机，很好地避免了传统的增氧机一旦检测到氧含量低于设定值使电机频繁启停的情况发生，很好地保护了电机且保证鱼类的正常生活。鱼类的养殖密度较小时，只要保证氧浓度不低于1.5mg/L且各水层间氧浓度的最大差值相差不大即可；而且在养殖密度较小时，如果当前各层氧浓度T有低于1.5mg/L的开机以后会保证每层氧浓度都在最佳氧浓度3mg/L以上，然后很长一段时间就不用开机了。若当前各层氧浓度T无低于1.5mg/L的，但有低于3mg/L的则继续判断当前各水层氧浓度T的差值TI-T2＝C1、T1-T3＝C2、T2-T3＝C3中是否至少有一个的差值大于最大差值C，若有则开机，若无则不开机。各水层间氧浓度的最大差值C按实际养殖的鱼的种类和需求设定，一般在养殖鲈鱼的池塘设置最大差值C为0.5mg/L，根据鱼类的种类和养殖密度调整最大差值C的大小。
当前温度下的最大溶氧量M大于6mg/L时最大值P取6mg/L，当前温度下的最大溶氧量M小于6mg/L时最大值P取M的值。
PLC控制模块包括一端相连的自动开启开关SQ1、手动开启开关SB1和手动停止开关SB2，自动开启开关SQ1、手动开启开关SB1的手动停止开关SB2的另一端分别与X0、X1和X2相连。还包括一端分别与Y0、Y1和Y2相连的交流接触器KM、正常工作指示灯T1和非正常工作指示灯T2，交流接触器KM、正常工作指示灯T1和非正常工作指示灯T2的另一端与增氧机的电机的输入端相连。处理器模块与自动开启开关SQ1相连。通过主程序设置，当自动开启开关SQ1接通后，X0闭合，继电器线圈Y0得电，电机接通并自锁。当自动开启开关SQ1断开，则通路断开，电机停止运行。本发明可保证池塘内的氧浓度在一个合适的范围内，并且避免了在无需开机的情况下造成的功耗浪费，结合设备本身的节能设计更可以达到节省能耗的效果。
本发明除了能自动启停以外也可以手动的启停控制，能保证在特殊情况下进行人为开关机，给用户提供了灵活处理停开机的选择。通过手动按下手动停止开关SB2使对电机运行时进行手动停止。在自动开启开关SQ1没有接通的情况下通过手动按下手动开启开关SB1对电机进行手动开启，使用十分方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种池塘水动力形成装备，包括浮体、减速箱以及用于驱动减速箱的电机，其特征在于：还包括涌浪叶片以及设于减速箱底部的提水叶轮，减速箱的输出端设有差速转动的提水转轴和涌浪转轴，提水转轴的转动速度高于涌浪转轴，提水叶轮和提水转轴相连，涌浪叶片设于提水叶轮的外周的上端，涌浪叶片通过连接架与涌浪转轴相连，涌浪叶片与连接架可转动相连；浮体为潜水式结构且浮力可调。
2.根据权利要求1所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述减速箱包括壳体，壳体内设有与电机的输出轴相连的主动齿轮，主动齿轮的一侧设有从动轴，从动轴上从上下往下依次固定穿设有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，主动齿轮与第一齿轮啮合并带动其转动，主动齿轮的下端依次设有第四齿轮和第五齿轮，第二齿轮与第四齿轮啮合并带动其转动，第三齿轮与第五齿轮啮合并带动其转动，第四齿轮和第三齿轮的齿数的乘积小于第五齿轮和第二齿轮的齿数的乘积，第四齿轮与提水转轴相连，第五齿轮与涌浪转轴相连；涌浪转轴的内部空心形成容纳腔，提水转轴穿过第五齿轮的中心且穿设于容纳腔内，提水转轴的长度大于涌浪转轴且提水转轴的底部露出容纳腔。
3.根据权利要求1所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述连接架为浮式结构，包括若干浮杆和环形浮圈，若干浮杆的一端相连形成放射状结构，浮杆沿环形浮圈的径向设置，涌浪转轴的底部与连接架的中心相连。
4.根据权利要求1所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述涌浪叶片包括可调叶片和调节底板，可调叶片的一端通过转轴件与连接架的边沿可转动相连，调节底板设于可调叶片的下端且与连接架固定相连，调节底板为扇形结构，调节底板的弧形边沿上均匀设有若干调节孔，可调叶片的底部通过调节孔与调节底板相连。
5.根据权利要求4所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述可调叶片为弧形面结构，可调叶片的底部设有连接座，可调叶片通过连接座与调节底板相连，可调叶片与连接座之间设有加强块，可调叶片上延其长度方向开设有若干曝气长孔，可调叶片的顶端露出调节底板，且在露出端的底部开设有曝气圆孔。
6.根据权利要求1所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述提水叶轮为螺旋桨；所述浮体为水滴状结构，且靠近涌浪转轴的一端的体积大于远离涌浪转轴的一端，浮体的数量至少为3个，浮体的内部中空形成储水腔，浮体上设有与储水腔相连通的注水口，还设有用于调节浮体浮力的刻度标注线，浮体的顶端的水平高度不高于涌浪叶片底部的水平高度。
7.根据权利要求1所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述还包括用于控制电机启停的自动启停控制系统，所述自动启停控制系统包括用于分别检测水体温度和氧浓度的温度传感器和溶氧传感器、对温度传感器和溶氧传感器的输出信号进行调控的信号调理模块、对信号调理模块的输出信号进行数模转换的16位A/D采样电路模块、对16位A/D采样电路模块的输出信号进行处理后得出当前水体温度和最大溶解氧并依此判别是否启停电机的处理模块以及对处理器模块产生的信号进行控制电机启停的PLC控制模块。
8.一种池塘水动力形成的方法，其特征在于：在距离岸边2～3米处根据池塘深度在池塘水体0.5～1.5米的上层、2.5～3米的中层以及最大深度不超过4米的下层分别放置一个溶氧传感器和一个温度传感器，溶氧传感器和温度传感器的信号经信号调理模块后连接16位A/D采样电路模块，而后将信号传给处理器模块，处理器模块处理的判别结果传入PLC控制模块从而控制增氧机的电机的启停；通过处理器模块导入各水层间氧浓度的最大差值C，以及不同水体温度下所对应的最大溶氧量M的数据库，具体方法为：
(1)根据温度传感器的信号判断当前各水层的温度，由处理器模块得出各水层水体在当前温度下的最大溶氧量M，上层的最大溶氧量为M1mg/L、中层的为M2mg/L、下层的为M3mg/L；
(2)根据溶氧传感器的信号判断出当前各层氧浓度T，上层的溶解氧浓度为T1mg/L、中层的为T2mg/L、下层的为T3mg/；
(3)判断当前各层氧浓度T是否有低于1.5mg/L的值，若有则开机，开机后判断是否当前各层氧浓度T都达到3mg/L以上，若达到并且当有某一水层的氧浓度T达到最大值P时则关机；若当前各层氧浓度T无低于1.5mg/L的则继续判断当前各层氧浓度T是否有低于3mg/L的，若无则不开机，若有则继续判断当前各水层氧浓度T的差值TI-T2＝C1、T1-T3＝C2、T2-T3＝C3中是否至少有一个的差值大于最大差值C，若有则开机，若无则不开机。
9.根据权利要求8所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述当前温度下的最大溶氧量M大于6mg/L时最大值P取6mg/L，当前温度下的最大溶氧量M小于6mg/L时最大值P取M的值。
10.根据权利要求8所述的池塘水动力形成装备，其特征在于：所述PLC控制模块包括一端相连的自动开启开关SQ1、手动开启开关SB1和手动停止开关SB2，自动开启开关SQ1、手动开启开关SB1的手动停止开关SB2的另一端分别与X0、X1和X2相连，还包括一端分别与Y0、Y1和Y2相连的交流接触器KM、正常工作指示灯T1和非正常工作指示灯T2，交流接触器KM、正常工作指示灯T1和非正常工作指示灯T2的另一端与增氧机的电机的输入端相连；处理器模块与自动开启开关SQ1相连，当自动开启开关SQ1接通后，X0闭合，继电器线圈Y0得电，电机接通并自锁；当自动开启开关SQ1断开，则通路断开，电机停止运行；通过手动按下手动停止开关SB2使对电机运行时进行手动停止；在自动开启开关SQ1没有接通的情况下通过手动按下手动开启开关SB1对电机进行手动开启。
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