CN106745868A - 基于手机app远程控制的移动式水体沉积物曝气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，可有效解决常规曝气方式中，曝气机固定在一个地方，只能保证局部供养充足，远离曝气机的区域仍然处于缺氧状态的问题，其解决的技术方案是，太阳能板通过导线与光能转换器相连，光能转换器通过导线与太阳能蓄电池相连，太阳能蓄电池通过导线与控制器相连，控制器通过导线分别与中央处理器、曝气机和螺旋桨相连，中央处理器通过导线分别与物联网通讯模块、溶解氧探头相连，物联网通讯模块通过无线网络与云服务器相连，云服务器通过无线网络与手机APP终端相连，本发明可以有效避免水体沉积物发生厌氧反应，预防和消除水体恶臭，是曝气装置上的创新。
Description
技术领域
本发明涉及曝气装置，特别是一种基于手机APP 远程控制的移动式水体沉积物曝气装置。
背景技术
黑臭水体是目前需要攻克的重要环境问题之一，主要原因之一在于有机物沉积于水底，在厌氧条件下发生还原性反应，产生硫化氢、氨气等恶臭气体。解决办法以底泥疏浚为主，但是疏浚之后经过一定的周期之后，水体底部的沉积物累积到一定数量之后，水体又会变黑变臭。常规曝气方式中，曝气机固定在一个地方，只能保证局部供养充足，远离曝气机的区域仍然处于缺氧状态。而且即使能对水底进行曝气，也存在对水底溶解氧水平不了解，存在曝气过量或者曝气不及时的情况。因此，曝气装置的改进和创新是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，可有效解决常规曝气方式中，曝气机固定在一个地方，只能保证局部供养充足，远离曝气机的区域仍然处于缺氧状态，而且即使能对水底进行曝气，也存在对水底溶解氧水平不了解，存在曝气过量或者曝气不及时的问题。
本发明解决的技术方案是，包括船体、小车、太阳能板、光能转换器、太阳能蓄电池和控制器，船体上安装有太阳能板、光能转换器、太阳能蓄电池、控制器、中央处理器、物联网通讯模块、曝气机和螺旋桨，太阳能板通过导线与光能转换器相连，光能转换器通过导线与太阳能蓄电池相连，太阳能蓄电池通过导线与控制器相连，控制器通过导线分别与中央处理器、曝气机和螺旋桨相连，中央处理器通过导线分别与物联网通讯模块、溶解氧探头相连，物联网通讯模块通过无线网络与云服务器相连，云服务器通过无线网络与手机APP终端相连，曝气机与曝气口通过气管连接，船体与小车通过钢索连接，曝气口设置在小车的尾部，溶解氧探头安装在小车的底部。
本发明水面上的小船利用太阳能为曝气机和水底小车移动提供动力，小车上的溶解氧探头监测水底溶解氧浓度并反馈到中央处理器，中央处理器根据溶解氧浓度发出螺旋桨是否开启的指令，小车在移动过程中不断将氧气输送至周围底泥中，这样可以有效避免水体沉积物发生厌氧反应，预防和消除水体恶臭，是曝气装置上的创新。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1为太阳能板，2为光能转换器，3为太阳能蓄电池，4为控制器，5为中央处理器，6为物联网模块，7为云服务器，8手机APP终端，9为曝气机，10为船体，11为螺旋桨，12为车体，13为曝气口,14为溶解氧探头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1给出，本发明包括船体、小车、太阳能板、光能转换器、太阳能蓄电池和控制器，船体10上安装有太阳能板1、光能转换器2、太阳能蓄电池3、控制器4、中央处理器5、物联网通讯模块6、曝气机9和螺旋桨11，太阳能板1通过导线与光能转换器2相连，光能转换器2通过导线与太阳能蓄电池3相连，太阳能蓄电池3通过导线与控制器4相连，控制器4通过导线分别与中央处理器5、曝气机9和螺旋桨11相连，中央处理器5通过导线分别与物联网通讯模块6、溶解氧探头14相连，物联网通讯模块6通过无线网络与云服务器7相连，云服务器7通过无线网络与手机APP终端8相连，曝气机9与曝气口13通过气管连接，船体10与小车12通过钢索连接，曝气口13设置在小车12的尾部，溶解氧探头14安装在小车12的底部。
为了保证使用效果，所述的船体10由塑料、木板或钢铁制成。
所述的太阳能电池板为晶体硅电池板、薄膜太阳能电池或有机太阳能电池的一种。
所述的曝气机为射流式曝气机，气管为内径2-5cm的塑料软管，钢索为直径8-10mm的普通钢丝钢索。
所述的小车12为轻质铝合金或者工程塑料制成的方形，高度不超过30cm，长度不超过50cm，底部安装有两个车轮，曝气口13高出车轮底部10-20cm，气流方向与水平方向呈45°角向下。
所述的控制器4为程序控制器或单片机控制器；所述的中央处理器5为单片机、可编程逻辑控制器、数字信号处理器与ARM处理器中的任意一种；所述的物联网通讯模块6为GPS、GPRS、GSM、WIFI模块中的一种。
所述的溶解氧监测探头14经卡扣固定在小车12底部。
本发明在使用时，太阳能板1经光能转换器2将电能存储于储电池3中供曝气机9和螺旋桨11使用，控制器4接收到中央处理器5指令后，启动曝气机9，空气在曝气机9的作用下，通过气管进入曝气口13，然后从曝气口13喷出，扰动水底沉积物，并与之充分混合，水底沉积物中好氧微生物吸收氧气，分解沉积物中的有机质；溶解氧探头14持续工作，并反馈数据至中央处理器5，当溶解氧达到一定限值后，中央处理器5向控制器4发出指令启动螺旋桨11，船体10受到螺旋桨11动力作用向前移动，同时船体10通过钢索带动小车12向前移动，当溶解氧探头反馈数据达到一定下限值时，中央处理器5，再次向控制器4发出指令关闭螺旋桨；在小车移动过程中，曝气口喷出的空气与沿途沉积物混合，沉积物中有机质不断被好氧微生物氧化，且在使用过程中，螺旋桨的运行会对上层水体有一定的扰动，可以起到表面曝气的作用，
本发明曝气机可以根据设定标准值和监测数据，智能调节运行程序，改变曝气强度；通过物联网监测溶解氧和温度，由互联网将监测数据传送到云端服务器，服务器计算评估增氧效果，并发送日常提示和预警；使用者在手机APP上接受信息，同时可以通过手机App发送指令调整曝气机运行程序。据此实现曝气机的远程控制和远程维护管理。
手机APP还具有日常提示功能和预警功能，提示使用者进行设备维护和在曝气效果不佳时发出预警，使用者可以根据提示和预警在第一时间做出应对，进行远程维护管理。
溶解氧监测探头监测到水体解氧数据后，将监测数据输送至中央处理器，中央处理器处理后识别的信号分为三种，当溶解氧高于目标值范围时信号为过量、当溶解氧低于目标值范围时信号为不合格，当溶解氧处于目标值范围内时，信号为合格。
中央处理器在识别溶解氧监测信号后，如果信号为过量则指令控制器启动螺旋桨，小船带动小车向前移动；如信号为不合格则指令控制器关闭螺旋桨；如果信号为合格则螺旋桨继续运行，据此来实现曝气装置的自适应调整。当溶解氧监测信号一直处于过高状态时，曝气机电源关闭，暂停曝气，直至不合格信号出现；反之，当溶解氧监测信号一直处于不合格状态时，增氧机将进入持续工作程序，直至过高信号出现。
当使用者扫描曝气装置专用二维码后，在wiFi移动互联网环境下，实现曝气装置与云端服务器帐号匹配对接。云端服务器一方面接受来自于曝气装置物联网通讯模块装置的监测数据，另一方面接受来自手机App上的控制指令，同时计算评估曝气效果，存储到云端服务器上，并通过手机APP向使用者发出提醒和预警信号，展现在手机App上，实现手机App与曝气装置之间数据的双向交互。
由上述可知，本发明可有效实现对水体沉积物的曝气，保证水体质量，成本低，效果好，且使用太阳能电池供电，不用传统电源，减少了能耗，简单合理。小车在水底行走，曝气口在小车尾部，距离水底不超过20cm，从曝气口出来的空气可以直接与水底沉积物接触，供沉积物中好氧微生物利用，有效避免了曝气空气不能到达水底的问题。同时，由于使用太阳能，小车位置不受动力条件限制，可以自由移动，小车服务范围大，手机APP可以远程控制小车移动，并及时发现问题，及时进行维护，本发明的应用可以在不疏浚的情况下解决水体黑臭问题，操作简单，使用方便，制造和运行成本低，是曝气装置上的创新，具有良好的社会和经济效益。
Claims (9)
1.一种基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，包括船体、小车、太阳能板、光能转换器、太阳能蓄电池和控制器，其特征在于，船体(10)上安装有太阳能板(1)、光能转换器(2)、太阳能蓄电池(3)、控制器(4)、中央处理器(5)、物联网通讯模块(6)、曝气机(9)和螺旋桨(11)，太阳能板(1)通过导线与光能转换器(2)相连，光能转换器(2)通过导线与太阳能蓄电池(3)相连，太阳能蓄电池(3)通过导线与控制器(4)相连，控制器(4)通过导线分别与中央处理器(5)、曝气机(9)和螺旋桨(11)相连，中央处理器(5)通过导线分别与物联网通讯模块(6)、溶解氧探头(14)相连，物联网通讯模块(6)通过无线网络与云服务器(7)相连，云服务器(7)通过无线网络与手机APP终端(8)相连，曝气机(9)与曝气口(13)通过气管连接，船体(10)与小车(12)通过钢索连接，曝气口(13)设置在小车(12)的尾部，溶解氧探头(14)安装在小车(12)的底部。
2.根据权利要求1所述的基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的船体(10)由塑料、木板或钢铁制成。
3.根据权利要求1所述的基于手机APP 远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的太阳能电池板为晶体硅电池板、薄膜太阳能电池或有机太阳能电池的一种。
4.根据权利要求1所述的基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的曝气机为射流式曝气机，气管为内径2-5cm的塑料软管，钢索为直径8-10mm的普通钢丝钢索。
5.根据权利要求1所述的基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的小车(12)为轻质铝合金或者工程塑料制成的方形，高度不超过30cm，长度不超过50cm，底部安装有两个车轮，曝气口(13)高出车轮底部10-20cm，气流方向与水平方向呈45°角向下。
6.根据权利要求1所述的基于手机APP 远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的控制器(4)为程序控制器或单片机控制器。
7.根据权利要求1所述的基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的中央处理器(5)为单片机、可编程逻辑控制器、数字信号处理器与ARM处理器中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的物联网通讯模块(6)为GPS、GPRS、GSM、WIFI模块中的一种。
9.根据权利要求1所述的基于手机APP远程控制的移动式水体沉积物曝气装置，其特征在于，所述的溶解氧监测探头(14)经卡扣固定在小车(12)底部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |