CN107450490A - 一种基于生态浮岛的综合利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于生态浮岛的综合利用系统，包括生态浮岛、监控中心与访问终端；生态浮岛上设有主控模块以及与主控模块连接的传感器组；传感器组包括水质传感器和温度传感器；主控模块还连接有定位模块；生态浮岛用于通过所述的传感器检测水体的水质和温度数据，并将采集的水质和温度数据传输到监控中心；监控中心用于存储接收到的水质和温度数据；访问终端与监控中心连接，用于与监控中心进行数据交换，并发出用于控制生态浮岛的控制指令；生态浮岛包括浮岛平台；浮岛平台上设有多个种植坑(416)。该基于生态浮岛的综合利用系统能实现水质的综合监控，且能进行水产养殖，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种基于生态浮岛的综合利用系统
技术领域
本发明涉及一种基于生态浮岛的综合利用系统。
背景技术
现有的水体环境监控，一般利用固定布置的传感器或传感器网，这种方式由于位置固定，因而灵活性差，而且扩展性较差；因此，有必要设计一种基于生态浮岛的综合利用系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于生态浮岛的综合利用系统，该基于生态浮岛的综合利用系统能实现水质的综合监控，易于布置和推广实施。
发明的技术解决方案如下：
一种基于生态浮岛的综合利用系统，包括生态浮岛、监控中心与访问终端；
生态浮岛上设有主控模块以及与主控模块连接的传感器组；传感器组包括水质传感器和温度传感器；主控模块还连接有定位模块；
生态浮岛用于通过所述的传感器检测水体的水质和温度数据，并将采集的水质和温度数据传输到监控中心；
监控中心用于存储接收到的水质和温度数据；
访问终端与监控中心连接，用于与监控中心进行数据交换，并发出用于控制生态浮岛的控制指令；
生态浮岛包括浮岛平台；浮岛平台上设有多个种植坑。
种植坑用于种植第一植物48，第一植物为陆生植物或半水生植物；陆生植物为美人蕉、辣椒、苋菜、生菜等，半水生植物为空心菜，丝瓜等等。
生态浮岛为多个，多个生态浮岛均与监控中心通信连接。
所述的监控中心为网络服务器(或称为云服务器)。
所述的访问终端为便携式PC访问终端。
基于生态浮岛的综合利用系统还包括飞行器；飞行器与监控中心通信连接；飞行器用于向生态浮岛投掷饲料或肥料。
种植坑的底板上设有底部通孔；底部通孔用于种植坑中的植物从种植坑下方吸收水份。
种植坑内设有用于种植植物的土壤层；土壤层与种植坑底板之间设有隔离层；隔离层能让水份通过，但是能阻止土壤的流失。隔离层采用丝网、织物或海绵等材质。
浮岛平台上设有至少一个主孔。主孔用于向网箱投入饲料或肥料，还有一个作用是，提供网箱与外部的通气功能，第3个作用是从外部获取光照。向网箱投入饲料或肥料的方法有三种：1-人工主动接近(如划船)投入饲料或肥料，2- 控制浮岛近岸在投入饲料或肥料，3-采用无人机投入饲料或肥料。无人机即飞行器，无人机底部设有用于投入饲料或肥料的投掷器，投掷器为料仓结构，打开料仓的阀门后，料仓内的饲料或肥料投入到网箱中。或者，投掷器为吊钩式投掷器，吊钩受控于无人机上的控制器，控制器控制吊钩的开合实现自动投掷，吊钩闭合时，吊起物料。吊钩松开时，物料掉入网箱。摄像头起到辅助定位的功能。
生态浮岛还包括用于饲养水产生物的网箱；所述的网箱安装在浮岛平台的下方。所述的网箱为方形或圆筒形；网箱底部设有底部框架；网箱的四周设有竖直的支杆，支杆用于支撑网箱。
浮岛平台由多块浮岛子模块组装而成，浮岛子模块为正六边形子模块。
底部框架上设有底部支撑架，底部支撑架为十字型或Y型或米字型或*型；为了加固底部框架。
浮岛平台上设有主控模块、电源模块、通信模块和驱动模块；通信模块用于接收外部设备发出的控制指令，并且用于将浮岛平台采集的相关数据向外发送；电源模块、通信模块和驱动模块均与主控模块连接。
电源模块为太阳能供电模块，包括太阳能板，锂电池和充电电路，太阳能板为锂电池充电；
浮岛平台上设有与主控模块连接的传感器组，传感器组还包括光照传感器，角度传感器(电子指南针，用于检测浮岛平台的方向)；主控模块还采集电池的电压，主控模块还连接有定位模块，定位模块为GPS模块或北斗模块。
通信模块为3G、4G、5G或GPRS通信模块，或zigbee遥控模块或433MHz 频段的遥控模块；
或者多个浮岛平台进行组网，组网可以是基于wifi组网，组网后再通过有线路由器或无线路由器与服务器通信。
驱动模块为螺旋桨和舵机等等，一种方式是采用一个螺旋桨和一个舵机，舵机用于控制方向，螺旋桨用于驱动；另一种方式是使用2个螺旋桨，2个螺旋桨分设在平台的左右两侧，有2个螺旋桨可以控制前进方向以及前进。
浮岛平台的两侧或底部设有至少一个用于辅助浮岛平台上浮的浮块；浮块可以使采用泡沫材料，或气囊，气囊优选可以调节气体量，从而可以控制浮岛平台的上浮程度。气囊通过管道与气泵连接，管道上的气阀受控于主控模块，在主控模块的控制下可以对气囊进行压气和放气，借助气压计调节气囊的气压，从而调节浮岛平台的上浮程度。
优选地，相关数据传输到监控中心(服务器)；便携式PC终端能访问监控中心。
水产生物包括水厂动物和水产植物；
水厂动物为鱼类，虾蟹等甲壳纲的甲壳类或贝壳、田螺等水生动物。
水产植物为较深水中能生长的植物。如莲藕，菱角等。
种植坑中还可以种植水葫芦等水生植物，即第二植物。
若浮岛单元3个角交汇时，可以选择一个三孔连接板连接，也可以采用2-3 个2孔连接板连接，优选采用一个三孔连接板；若浮岛单元2个角交汇时，如图 17-19的侧边处，可以采用三孔连接板或2孔连接板，优选采用2孔连接板。
基于生态浮岛的系统如图35；多个生态浮岛进行组网，所有的生态浮岛采集信息发送到服务器中，便携式PC终端能访问服务器从而实现对生态浮岛的监控，还能召唤飞行器对生态浮岛进行物质补充。
环境监控包括以下步骤：
步骤1：通过生态浮岛上的传感器组采集(优选定期采集，如每1分钟，或每小时采集一次)温度和水质数据；
步骤2：生态浮岛上采集的数据传输到监控中心并存储在监控中心的存储介质中；在监控中心中将采集的数据与预设的指标数据进行比较，若某一数据超出预设的范围，则向访问终端发出报警；
访问终端发出控制指令对生态浮岛的工作状态进行控制。如控制采集间隔，控制其是否移动。是否锚定。浮岛平台设有锚定装置，浮岛平台需要固定时，启动锚定装置，否则收起锚定装置，则此时浮岛平台可以自由漂浮，或者在远程的控制下进行预定的巡航，如移动到某一具体的新的位置，或按照某一轨迹进行巡游。
有益效果：
本发明的基于生态浮岛的综合利用系统，具有以下突出特点：
(1)浮岛设计有网箱，能养鱼、虾蟹类水生动物或养殖水生植物；能充分利用浮岛平台产生经济效益。
(2)浮岛具有太阳能供电，具有螺旋桨及其驱动机构，能在远程或近场控制下在水体表面进行移动，灵活性好。
(3)浮岛平台上设有传感器组，能采集丰富的水质和温湿度等环境信息，发送到远程服务器，便于实现水质监控。水质监控又与养殖业结合，从而有利于保障养殖物的高效繁殖。
(4)浮岛平台可以由多个单元浮岛单元拼接组合而成，可大可小，灵活性好。
(5)多个生态浮岛可以进行组网，从而实现集群控制，实现各位置水体的均衡控制，实现最大限度的利用水资源以及净化水资源。
(6)配合飞行器，可以对网箱进行投掷饲料或肥料，实现全自动养殖。
(7)可以借助便携式终端实现对生态浮岛的远程控制。
总而言之，这种生态浮岛，功能丰富，集成度高，具备智能性，有利于对水体进行监控，而且能通过渔业养殖创造经济效益，还能进一步接入到互联网控制系统中，具有显著的生态效益、社会效益和经济效益，适合推广实施。
本发明将云服务器、监控终端、浮岛平台和飞行器通过有机组合形成一个综合控制系统，能实现远程监控，而且由于浮岛还能进一步开展养殖业务，因而，这种系统是集监控和资源利用为一体的综合利用系统。
附图说明
图1为便携式PC终端的总体结构示意图；
图2为扫描装置的结构示意图；
图3为横梁及图像获取模块配合示意图；
图4为图像获取模块的总体结构示意图；
图5为锁紧头与导向槽位置关系示意图；
图6为调光电路原理图；
图7为计算终端的主视图；
图8为计算终端的仰视图(剖视图)；
图9为计算终端插口布置位置示意图；
图10为锁紧头与导向块配合示意图；
图11为键盘电路的原理图；
图12为计算终端固定在主机顶部的示意图；
图13为恒流充电示意图；
图14为生态浮岛总体结构示意图；
图15为方形网箱结构示意图；(a)为主视图，(b)为俯视图；
图16为圆筒形网箱结构示意图；(a)为主视图，(b)为俯视图；
图17为多个浮岛单元组合示意图；
图18为通过三孔连接板与拼合多个浮岛的示意图；
图19为通过三孔连接板与两孔连接板拼合多个浮岛的示意图；
图20为浮岛单元结构示意图；
图21为手柄的结构示意图；
图22为2孔腰型连接板示意图；
图23为2孔冠型连接板示意图；
图24为3孔连接板示意图；
图25为多功能飞行器的总体结构示意图；
图26为四旋翼伸缩支架以及旋翼的结构示意图(俯视图)；
图27为具有四旋翼伸缩支架的飞行器的结构示意图(仰视图，未示出副旋翼、云台和相机等部件)；
图28为主旋翼与副旋翼的位置关系示意图；
图29为伸缩式悬臂的爆炸图；
图30为伸缩式悬臂组装完成后的结构示意图；
图31为锁扣的结构示意图；
图32为六角星形支架及旋翼的结构示意图；
图33为支腿的结构示意图；
图34为复合式镜头与相机的结构示意图。
图35为浮岛应用系统的总体结构框图。
标号说明：1-底座，2-竖直支撑件，3-横杆，4-图像获取模块，5-环形补光灯，6-镜头，7-连接片，8-锁紧头，9-转轴，10-透明盖板，11-待扫描材料，12- 相机，14-T形导向槽，15-手柄，16-LED灯，17-导向块,18-凸齿，19-拉簧。
20-便携式主机，21-扫描装置，22-键盘，23-主显示器，24-计算终端，25- 角形固定件，26-计算终端显示屏，27-连接线，28-鼠标。
31-垫片，32-导向凸条，33-边沿，34-导向槽，35-按键，36-计算终端插口。
41-浮岛子模块，42-连接盘，43-插钉；411-主孔，412-插孔，413-底部通孔， 414-支柱，415-太阳能板，416-种植坑，421-连接孔，431-手柄，432-凸环，433- 凹槽。
44-网箱，441-支杆，442-顶部框架，443-底部支撑架，444-底部框架。
45-浮块，451-螺旋桨，46-隔离层，47-土壤层，48-第一植物，49-第二植物。
51-壳体，52-插脚，53-倒刺，511-外壳体，512-压块，513-压簧；
71-子镜头，72-复合式镜头，73-转轴，74-光反射片，75-光电发射与接收装置，76-CCD传感器，77-机身；
81-上支腿，82-弹簧，83-导向杆，84-下支腿，85-套筒，86-脚钉，87-垫环。
91-外臂，92-内臂，93-主旋翼，94-插孔，95-锁扣；96-副旋翼，97-涵道风扇固定件，98-支腿，99-底盘，100-横梁，101-交叉位，102-支架；103-云台。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：如图14-24,35，一种基于生态浮岛的综合利用系统，包括生态浮岛、监控中心与访问终端；
生态浮岛上设有主控模块以及与主控模块连接的传感器组；传感器组包括水质传感器和温度传感器；主控模块还连接有定位模块；
生态浮岛用于通过所述的传感器检测水体的水质和温度数据，并将采集的水质和温度数据传输到监控中心；
监控中心用于存储接收到的水质和温度数据；
访问终端与监控中心连接，用于与监控中心进行数据交换，并发出用于控制生态浮岛的控制指令；
生态浮岛包括浮岛平台；浮岛平台上设有多个种植坑416。
种植坑用于种植第一植物48，第一植物为陆生植物或半水生植物；陆生植物为美人蕉、辣椒、苋菜、生菜等，半水生植物为空心菜，丝瓜等等。
生态浮岛为多个，多个生态浮岛均与监控中心通信连接。
所述的监控中心为网络服务器(或称为云服务器)。
所述的访问终端为便携式PC访问终端。
基于生态浮岛的综合利用系统还包括飞行器；飞行器与监控中心通信连接；飞行器用于向生态浮岛投掷饲料或肥料。
种植坑的底板上设有底部通孔413；底部通孔用于种植坑中的植物从种植坑下方吸收水份。
种植坑内设有用于种植植物的土壤层47；土壤层与种植坑底板之间设有隔离层46；隔离层能让水份通过，但是能阻止土壤的流失。隔离层采用丝网、织物或海绵等材质。
浮岛平台上设有至少一个主孔411。主孔用于向网箱投入饲料或肥料，还有一个作用是，提供网箱与外部的通气功能，第3个作用是从外部获取光照。向网箱投入饲料或肥料的方法有三种：1-人工主动接近(如划船)投入饲料或肥料， 2-控制浮岛近岸在投入饲料或肥料，3-采用无人机投入饲料或肥料。无人机即飞行器，无人机底部设有用于投入饲料或肥料的投掷器，投掷器为料仓结构，打开料仓的阀门后，料仓内的饲料或肥料投入到网箱中。或者，投掷器为吊钩式投掷器，吊钩受控于无人机上的控制器，控制器控制吊钩的开合实现自动投掷，吊钩闭合时，吊起物料。吊钩松开时，物料掉入网箱。摄像头起到辅助定位的功能。
生态浮岛还包括用于饲养水产生物的网箱44；所述的网箱安装在浮岛平台的下方。所述的网箱为方形或圆筒形；网箱底部设有底部框架444；网箱的四周设有竖直的支杆414，支杆用于支撑网箱。
浮岛平台由多块浮岛子模块组装而成，浮岛子模块为正六边形子模块。
底部框架上设有底部支撑架443，底部支撑架为十字型或Y型或米字型或* 型；为了加固底部框架。
浮岛平台上设有主控模块、电源模块、通信模块和驱动模块；通信模块用于接收外部设备发出的控制指令，并且用于将浮岛平台采集的相关数据向外发送；电源模块、通信模块和驱动模块均与主控模块连接。
电源模块为太阳能供电模块，包括太阳能板，锂电池和充电电路，太阳能板为锂电池充电；
浮岛平台上设有与主控模块连接的传感器组，传感器组还包括光照传感器，角度传感器(电子指南针，用于检测浮岛平台的方向)；主控模块还采集电池的电压，主控模块还连接有定位模块，定位模块为GPS模块或北斗模块。
通信模块为3G、4G、5G或GPRS通信模块，或zigbee遥控模块或433MHz 频段的遥控模块；
或者多个浮岛平台进行组网，组网可以是基于wifi组网，组网后再通过有线路由器或无线路由器与服务器通信。
驱动模块为螺旋桨和舵机等等，一种方式是采用一个螺旋桨和一个舵机，舵机用于控制方向，螺旋桨用于驱动；另一种方式是使用2个螺旋桨，2个螺旋桨分设在平台的左右两侧，有2个螺旋桨可以控制前进方向以及前进。
浮岛平台的两侧或底部设有至少一个用于辅助浮岛平台上浮的浮块；浮块可以使采用泡沫材料，或气囊，气囊优选可以调节气体量，从而可以控制浮岛平台的上浮程度。气囊通过管道与气泵连接，管道上的气阀受控于主控模块，在主控模块的控制下可以对气囊进行压气和放气，借助气压计调节气囊的气压，从而调节浮岛平台的上浮程度。
优选地，相关数据传输到监控中心(服务器)；便携式PC终端能访问监控中心。
水产生物包括水厂动物和水产植物；
水厂动物为鱼类，虾蟹等甲壳纲的甲壳类或贝壳、田螺等水生动物。
水产植物为较深水中能生长的植物。如莲藕，菱角等。
种植坑中还可以种植水葫芦等水生植物，即第二植物。
若浮岛单元3个角交汇时，可以选择一个三孔连接板连接，也可以采用2-3 个2孔连接板连接，优选采用一个三孔连接板；若浮岛单元2个角交汇时，如图 17-19的侧边处，可以采用三孔连接板或2孔连接板，优选采用2孔连接板。
如图1～13，一种便携式PC终端的主机，包括壳体和设置在壳体内的主板，壳体的侧部设有多个USB接口和视频接口；
壳体上或壳体内设有计算终端。
一种便携式PC终端，包括便捷式主机20、扫描装置21、键盘22、主显示器23和鼠标28；便捷式主机为前述的便携式PC终端的主机；
扫描装置、键盘和鼠标分别通过连接线接在便携式主机的USB接口上；主显示器通过连接线接便携式主机的视频接口。
便携式主机的顶部还设有2个角形固定件25(又称7字形固定件，或角钢型固定件)；2个角形固定件形成一个插槽；所述插槽中插装有所述的计算终端 24；计算终端上设有多个按键和计算终端显示屏26；计算终端通过连接线27接便携式主机的USB接口。
所述的扫描装置包括底座1、固定在底座上的竖直支撑件2以及设置在竖直支撑件上端的横梁3；横梁一端设有导向块17，横梁的另一端设有图像获取模块 4；
竖直支撑件上设有用于导向块滑动的T形导向槽14；竖直支撑件上还设有通孔以及插装在该通孔中的锁紧头8；通孔与T形导向槽连通；锁紧头上设有拉簧19；
导向块的背侧设有多个凸齿18，锁紧头的里端部设有多个凸齿；导向块的凸齿与锁紧头的凸齿啮合以锁定导向块；
底座上设有用于压住待扫描材料11的透明盖板10；
图像获取模块包括相机12、镜头6和环形补光灯5；相机与镜头相连，镜头的轴线与环形补光灯的轴线重合；环形补光灯中设有多个LED灯16，多个LED 灯沿环形补光灯的周向等间距布置。
所述的视频接口为9针串行接口、HDMI接口或DPI接口.
横梁与导向块之间还设有起加固作用的连接片7。
便携式主机为长方体形；便携式主机的顶部4个角处均具有弧形倒角。因而不具有明显的棱角，既美观，又实用，碰到人体时，不容易对人体造成伤害。
便携式主机相当于现有的PC机主机，具有主板，主板上设有CPU,内存和电源，主板连接有硬盘等装置，这种便携式主机的尺寸比普通PC机主机小，与iMac机的主机体积相当。
主显示器、键盘和鼠标均作为主机的人机接口设备，键盘和鼠标与主机相连的作用在于输入数据或指令，显示器用于显示界面从而与操作者进行交互。
便携式主机上还设有至少一个计算终端24。
便携式PC终端还包括一个抽屉式的计算终端；
便携式主机上设有一个用于插入所述计算终端的计算终端插口36；计算终端插口的两侧内壁各设有一条导向槽34；计算终端上设有计算终端显示屏26和按键模块；计算终端的两侧还设有与所述导向槽相适配的导向凸条33；
计算终端通过连接线27与便携式主机的主板相连。
作为改进，计算终端的外露的侧面上设有手柄，便于拔出计算终端。计算终端可以插装在便携式主机的计算终端插口内进行隐藏，使用时，将其拔出，用于密码键盘使用，还可以当做计算器使用，在计算终端中集成MCU，且将MCU 与按键以及计算终端显示屏相连，计算终端上设有一个与MCU(推荐使用51 单片机)相连的功能键(图中未示出)，按下功能键时，计算终端处于计算器状态，默认状态为处于小键盘状态，即输入的数据直接到便携式主机上，作为小键盘或密码键盘使用。
所述的按键模块为4×4按键阵列，4×4按键阵列由16个按键(35)呈4 行、4列排布而成；第1～4行按键的第一端分别与控制器的4个端口Line_1～ Line_4相连；第1～4列按键的第二端分别与控制器的4个端口list_1～list_4相连。控制器为MCU。
扫描装置或便携式主机中还设有锂电池和为锂电池充电的恒流充电电路；所述的锂电池为LED灯或主板供电(还用于通过USB接口给手机等电子产品充电)。
采用这种终端，可以执行以下功能：
(1)采用键盘输入信息；
(2)采用计算终端作为数字键盘用于输入数字信息(数字键盘包括0-9，+， -，*(表示乘)，/(表示除)，.(表示小数点等)，还可以进一步包括NumLock键)；
(3)采用扫描终端扫描财务单据，并将扫描的图片传输到主机。
所述的计算终端具有一个复用键，按下复用键时，计算终端作为计算器使用，计算结果在计算终端显示屏上显示，可以进一步在计算终端上设有复制键，将计算结果复制到系统软件或应用软件的粘贴板上(复制成功后在所述的计算终端显示屏上给出提示信息)，在主机上操作系统运行时，用粘贴命令，即可将该计算结果复制到文档(如word文件或exel文件)中；使用方便。计算终端上设有指示灯，用于指示现在计算终端的状态，状态为3种，(1)单纯的数字键盘状态， (2)单纯的计算器状态，(3)兼容数字键盘状态和计算器状态，则输入数据时，既作为计算器的输入数据，又作为主机的输入数据。
显示屏为点阵式液晶显示屏，显示屏的分辨率为128×64。
扫描装置采集的图像数据传输到便携式主机上。
横梁与导向块之间还设有起加固作用的连接片7，使得导向块和横梁的相对位置不易改变，稳定性好。
相机与镜头通过卡口连接，所述的镜头为变焦镜头；图像获取模块上设有插口(13)；所述的插口为USB插口或SD卡插口。相机为卡片式相机或单反相机，为现有成熟的技术。
底座上设有转轴9，透明压板为方形压板，透明压板的一条边固定在该转轴上，透明压板上还设有便于揭起透明压板的手柄15。
图像获取模块在不使用相机时，可以作为台灯使用，方便使用者。
所述的插口为USB插口或SD卡插口。相机为卡片式相机或单反相机，为现有成熟的技术。
另外，图像获取模块上还设有WiFi模块、蓝牙模块和3G/4G等无线通信模块，用于将获取的图像传输到电脑或手机终端上，或远程传输到远程收集平台。
如图6，该扫描装置还包括用于调节环形补光灯发光亮度的亮度调节电路；所述的亮度调节电路包括MCU、LED灯串(即环形补光灯中的多个LED灯串联而成的灯串)、三极管、电位器Rx和A/D转换器；三极管为NPN型三极管；底座或图像获取装置上的旋钮开关与电位器Rx同轴相连；
电位器Rx和第一电阻R1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极Vcc，分压支路的另一端接地；电位器Rx和第一电阻R1的连接点接A/D转换器的输入端；A/D转换器的输出端接MCU的数据输入端口；
LED灯串包括多个串接的LED灯；LED灯串的正极接电源正极Vcc；LED 灯串的负极接三极管的C极，三极管的E极经第二电阻R2接地；三极管的B 极的接MCU的输出端。电源正极Vcc为5V，A/D转换器为8位串行输出型转换器。
如图13，恒流充电电路中，各元件或标号说明：
VIN+-----输入电源正极。
VIN------输入电源负极。
VOUT+-----输出电源正极。
VOUT-----输出电源负极。
VREF+-----参考电源的正极
C1为输入滤波电容。
C2为输出滤波电容。
C3为电流采样反馈滤波。
R1，R2，R5，C3组成电流采样反馈线路。
R3，R4，为电压采样反馈电路。
D1为隔离二级管。
恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；
(1)恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；
恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；
(2)所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；
参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；
电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；
电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB。
恒流充电电路还包括电压反馈电路；
电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；
电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。
工作原理说明：
采用稳定参考电源作为基准电压，采用R1，R2，R5分压得到与FB相等的电压，从而通过FB去调整DCDC IC的内部PWM而控制输出电流的大小。例如，当输出电流变大，在取样电阻R5上的电压就会升高，由于VRFE+是固定的值，从而是FB电压变大，FB变大，占空比就会减少，从而是输出电流减少，而完成一个完整的反馈，达到稳定电流输出的目的。
恒流计算：
设R5上流过电流产生的电压为VIo,输出电流为Io
参考电压为VREF+＝2.5V，
FB电压为VFB＝0.6V，
R5＝0.1Ω，R1＝40KΩ，R2＝10KΩ
则：
VIo＝Io*R5
VFB＝VIo+((VREF+-VIo)*R2/(R1+R2))
计算得：
Io＝(VFB*(R1+R2)-R2*VREF+)/R1*R5
如果取K＝(VFB*(R1+R2)-R2*VREF+)/R1则等式
Io＝K/R5
从计算公式看,Io输出电流与输出电压和输入电压没有任何关系，只与VFB. R1,R2,VREF有关，而这些参数在具体的设计中，它们都是固定的(VFB在稳态时是固定的，对于芯片fp7192恒压芯片，其稳态值为0.6v)，所以K必然为一个固定的值，所以算式：
Io＝K/R5具有极好的线性度，及具有优良的可控性。
把上面的参数赋予上面设定的具体值可得：
Io＝(VFB*(R1+R2)-R2*VREF+)/R1*R5
＝(0.6*(40+10)-10*2.5)/40*0.1
＝1.25A
从以上的等式中可以看到，此方案引入固定的VREF+，从而使Io变成一个只与R5取样电阻成线性关系的等式，使Io变成恒定，从而达到恒流的目的。
本方案中的恒流电路的特点如下：
1.使用稳定固定VREF+电压，便于精度的控制和稳定性控制。
2.使用将电流采样变成电阻分压反馈，更简单可靠。
3.适用性广，任何需要恒流的线路都可以使用。
成本大幅降低，成本为使用IC恒流方案的1/3。
便携式PC终端具有以下特点：
(1)集成有便携式主机，占用空间小。
(2)在便捷式主机上设有1个或2个计算终端，可以当做计算器使用，且输入的数字直接可以发送到主机上；另外，该计算终端还能兼做小键盘使用或密码键盘使用；使用灵活方便。而且计算终端固定方便，易于连接。计算终端可以插入到便携式主机中隐藏，也可以抽出来使用，使用灵活方便。
(3)采用独特的扫描装置，该扫描装置具有以下特点：
(31)采用相机和变焦的镜头实现文件扫描，灵活性大，需要获得细部图像，则加大焦距，从而可以不同尺度的图像；相机可以手动控制变焦以及拍摄，也可以自动控制变焦和拍摄，为现有成熟技术。
(32)横梁可以升降和锁紧，使用灵活方便，配合变焦镜头，可以获得高清且不同视角的图像，且采用锁紧头基于齿条配合调节高度，操作方便。
(33)采用连接转轴的透明盖板，可以将文件展平，便于获取各种规格的扫描件。
(34)采用环形补光灯实现补光，便于为拍摄图片提供照明良好的环境。图像获取模块在不使用相机时，可以作为台灯使用，方便使用者。
(35)具有USB插口和SD插口，便于插入存储设备。
(36)具有调光电路，能根据现场环境调节环形补光灯的亮度。
(4)主机或扫描装置具有锂电池以及恒流充电电路，充电快速且能灵活调节输出电压，灵活性好。
总之，这种数据处理终端功能完善，易于操作。
如图25-31,33-34，一种多功能飞行器，包括支架102、旋翼、底板99、云台103、支腿98和相机97；
旋翼和云台设置在支架上；
底板固定在支架底部；相机安装在云台上；
支腿固定在底板的底部；
相机包括机身77和复合式镜头72；机身内设有CCD传感器76，机身上设有用于镜头对准的光电发射与接收装置75；
复合式镜头上设有转轴73；复合式镜头内集成有4个子镜头71；子镜头沿复合式镜头的周向均匀布置；复合式镜头的后端还设有与所述光电发射与接收装置适配的光反射片74；机身内还设有用于驱动镜头旋转的步进电机。光电发射与接收装置和光反射片可以是多套，优选2套，呈轴线对称，对准效果更好，只有2套光电发射与接收装置和光反射片都对准后，才认为镜头与CCD传感器对准了，这样对准精度更高。
支腿为4根，支腿竖直设置，相邻支腿之间的设置有水平的横梁97；
支腿包括上支腿81、下支腿84和脚钉86；
上支腿下端设有导向槽；下支腿上端设有导向杆83；导向杆插装在导向槽中；在导向槽内设有弹簧82；弹簧设置在导向槽的顶壁(最里端的内壁)与导向杆顶端之间；
下支腿的下端部设有脚钉86。
下支腿的下端部的外壁设有外螺纹；下支腿的下端部套接有带内螺纹的套筒85，套筒的下端设有垫环87。
底盘上还设置有陀螺仪和无线通信模块。陀螺仪用于导航，无线通信模块用于接收遥控器的指令，并将拍摄的照片和视频信息传送到地面接收端设备。
所述的支架为由4个结构相同的伸缩式悬臂组成的十字形悬臂架；每一个伸缩式悬臂包括外臂1和内臂2；
外臂的内端部与内臂的外端部通过锁扣5相连；锁扣上设有带倒刺53的插脚52；锁扣为多个；
外臂的内端部和内臂的外端部均设有多组用于插脚穿过的插孔94；每组插孔包括至少2个插孔；旋翼包括主旋翼和副旋翼；
在外臂的外端部设有主旋翼3和副悬臂6；主旋翼和副悬臂共轴线设置，且主旋翼位于外臂的上方，副旋翼位于外臂的下方；
主旋翼的桨径大于副旋翼的桨径；
副旋翼为涵道风扇，副旋翼通过涵道风扇固定件7固定在外臂的底部；
锁扣具有壳体51；壳体包括外壳体511、压块512和压簧513；插脚为2 根；插脚固定在外壳体上；压块位于外壳体内并套装在2根插脚上；压块能沿插脚移动；压块与插脚之间设有压簧，压簧套装在插脚的根部。
外臂的内端部设有2组用于插脚穿过的插孔；外臂上的每组插孔包括2个插孔；锁扣为2个；
内臂的外端部上等间距设有4组用于插脚穿过的插孔；内臂上的每组插孔包括2个插孔。
副旋翼的桨径与主旋翼的桨径之比为0.2-0.35；优选值为0.25和0.3。
垫环为橡胶材质，脚钉为不锈钢材质。
不同的子镜头焦距不同，因此，通过子镜头的切换实现了焦距的调整。
通过旋转复合式镜头使得某一个子镜头与CCD传感器对准，并通过旋转复合式镜头使得实现子镜头的切换。
每一个子镜头中都具有一组镜片，这些镜片的组合形成具有特定焦距的镜头，镜头技术为现有成熟技术。如具有15mm，28mm，35mm，50mm，100mm，150mm， 200mm，400mm，500mm，800mm和1200mm等焦距。
另一种飞行器，如图25,28,32-34，除支架不同之外，实施例2的方案与实施例1的相同。本实施例的支架为由6根长度相同的横向支杆组成的六角星形支架；六角星形支架的每一个角位均设置有旋翼。
旋翼包括主旋翼和副旋翼；
在外臂的外端部设有主旋翼93和副悬翼96；主旋翼和副悬翼共轴线设置，且主旋翼位于外臂的上方，副旋翼位于外臂的下方；
主旋翼的桨径大于副旋翼的桨径；
副旋翼为涵道风扇，副旋翼通过涵道风扇固定件97固定在外臂的底部。
更进一步，在六角星形支架的每一个交叉位处均设有旋翼，所述的交叉位为相邻的横向支杆形成的X交叉所对应的位置；这样一个飞行器就具有12个或12组旋翼。
副旋翼的桨径与主旋翼的桨径之比为0.25或0.3。
本发明的多功能飞行器，具有以下突出的特点：
(1)其脚架采用导向槽-导线杆-弹簧的缓冲模式，能为飞行器提供有效的缓冲，结构简单，易于实施，另外，横梁的采用加强了整个脚架的刚性，使得所有的支脚连成一体，更进一步，下支脚的底部设置有脚钉和垫环，套筒去掉或旋上时，脚钉起作用，使得飞行器适用于在柔软的地方(如野外泥土地)起降，若套筒向下旋转到垫环比脚钉更低的位置，垫环起作用，使得飞行器适用于在坚硬的地方(如水泥地)起降，适配性好。
(2)另外，其相机采用切换的自镜头的复合式镜头，复合式镜头中集成有4 个不同焦距的镜头，用于对目标物拍摄不同视角的照片，灵活性好；相机上设置的光电发射与接收装置和镜头上设置的光反射片用于子镜头与CCD传感器对准，复合式镜头由步进电机驱动，对准精度高，子镜头切换方便。这种相机具有定焦头的优秀素质，也具有改变焦距的灵活性，因此，实用性好。
(3)采用伸缩式悬臂；
其伸缩式悬臂采用外臂-内臂的两段式伸缩结构，伸缩方便；且外臂和内臂通过独特的锁扣相连，锁扣带有倒刺，插装方便，另外锁扣上设有压簧和压块，能保障锁定稳固。总而言之，这种具有伸缩式悬臂的四轴旋翼飞行器结构巧妙，灵活性好，拆装方便。
(4)采用六角星形旋翼；采用独创的六角星形支架，这种支架稳定性好，由于每一个旋翼都位于角位，而每一个角位都处于三角形的顶点，由2根支杆支撑，而且由于三角形本身的稳定性，飞行时该顶点不会存在任何的偏移或漂移，因此，相对于正六边形、十字形的支架或其他支架具有极大的稳定性方面的优势。另外， 6个旋翼的布置方式，相比2-4旋翼的布置方式，具有更好的气动布局，总而言之，这种六旋翼飞行器结构巧妙，稳定性好。
当交叉位再设置旋翼时，飞行器升力能进一步增强。
(5)采用副旋翼。
采用涵道风扇作为副旋翼，涵道风扇用于提供辅助升力，涵道风扇具有响应快的优点，这样能提高飞行器的整体载重量和稳定性。
综上所述，本发明的多功能飞行器集成度高，结构紧凑，不但具有性能优异的飞行机构，还具有独特缓冲功能的支腿，更进一步，还具有独创的相机，因此，这种多功能飞行器功能丰富，安全性高，结构巧妙，升力大，飞行平稳，易于实施。
本发明的多功能飞行器，具有以下突出的特点：
(1)其脚架采用导向槽-导线杆-弹簧的缓冲模式，能为飞行器提供有效的缓冲，结构简单，易于实施，另外，横梁的采用加强了整个脚架的刚性，使得所有的支脚连成一体，更进一步，下支脚的底部设置有脚钉和垫环，套筒去掉或旋上时，脚钉起作用，使得飞行器适用于在柔软的地方(如野外泥土地)起降，若套筒向下旋转到垫环比脚钉更低的位置，垫环起作用，使得飞行器适用于在坚硬的地方(如水泥地)起降，适配性好。
(2)另外，其相机采用切换的自镜头的复合式镜头，复合式镜头中集成有 4个不同焦距的镜头，用于对目标物拍摄不同视角的照片，灵活性好；相机上设置的光电发射与接收装置和镜头上设置的光反射片用于子镜头与CCD传感器对准，复合式镜头由步进电机驱动，对准精度高，子镜头切换方便。这种相机具有定焦头的优秀素质，也具有改变焦距的灵活性，因此，实用性好。
(3)采用伸缩式悬臂；
其伸缩式悬臂采用外臂-内臂的两段式伸缩结构，伸缩方便；且外臂和内臂通过独特的锁扣相连，锁扣带有倒刺，插装方便，另外锁扣上设有压簧和压块，能保障锁定稳固。总而言之，这种具有伸缩式悬臂的四轴旋翼飞行器结构巧妙，灵活性好，拆装方便。
(4)采用六角星形旋翼；采用独创的六角星形支架，这种支架稳定性好，由于每一个旋翼都位于角位，而每一个角位都处于三角形的顶点，由2根支杆支撑，而且由于三角形本身的稳定性，飞行时该顶点不会存在任何的偏移或漂移，因此，相对于正六边形、十字形的支架或其他支架具有极大的稳定性方面的优势。另外， 6个旋翼的布置方式，相比2-4旋翼的布置方式，具有更好的气动布局，总而言之，这种六旋翼飞行器结构巧妙，稳定性好。
当交叉位再设置旋翼时，飞行器升力能进一步增强。
(5)采用副旋翼。
采用涵道风扇作为副旋翼，涵道风扇用于提供辅助升力，涵道风扇具有响应快的优点，这样能提高飞行器的整体载重量和稳定性。
综上所述，本发明的多功能飞行器集成度高，结构紧凑，不但具有性能优异的飞行机构，还具有独特缓冲功能的支腿，更进一步，还具有独创的相机，因此，这种多功能飞行器功能丰富，安全性高，结构巧妙，升力大，飞行平稳，易于实施。

Claims (10)

1.一种基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，包括生态浮岛、监控中心与访问终端；
生态浮岛上设有主控模块以及与主控模块连接的传感器组；传感器组包括水质传感器和温度传感器；主控模块还连接有定位模块；
生态浮岛用于通过所述的传感器检测水体的水质和温度数据，并将采集的水质和温度数据传输到监控中心；
监控中心用于存储接收到的水质和温度数据；
访问终端与监控中心连接，用于与监控中心进行数据交换，并发出用于控制生态浮岛的控制指令；
生态浮岛包括浮岛平台；浮岛平台上设有多个种植坑(416)。
2.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，生态浮岛为多个，多个生态浮岛均与监控中心通信连接。
3.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，所述的监控中心为网络服务器(或称为云服务器)。
4.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，所述的访问终端为便携式PC访问终端。
5.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，基于生态浮岛的综合利用系统还包括飞行器；飞行器与监控中心通信连接；飞行器用于向生态浮岛投掷饲料或肥料。
6.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，种植坑的底板上设有底部通孔(413)；底部通孔用于种植坑中的植物从种植坑下方吸收水份。
7.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，种植坑内设有用于种植植物的土壤层(47)；土壤层与种植坑底板之间设有隔离层(46)；隔离层能让水份通过，但是能阻止土壤的流失。
8.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，浮岛平台上设有至少一个主孔(411)。
9.根据权利要求1所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，生态浮岛还包括用于饲养水产生物的网箱(44)；所述的网箱安装在浮岛平台的下方。
10.根据权利要求1-9任一项所述的基于生态浮岛的综合利用系统，其特征在于，浮岛平台由多块浮岛子模块组装而成，浮岛子模块为正六边形子模块。
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