CN108640302A - 一种自适应水体处理机器人 - Google Patents

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徐尼云
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    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

本发明公开了一种自适应水体处理机器人，属于环保技术领域，为解决采取人工曝气措施复氧存在的运行管理不便的问题，该机器人包括浮体、安装于浮体下方的吸水泵、安装于浮体上的控制模块、安装于浮体上的矢量喷水口、安装于浮体上的吸气泵、安装于浮体上连接吸水泵与矢量喷水口的水管、设置在浮体上的第一绞盘、设置在第一绞盘上的通气管、设置在浮体下方与通气管连接的曝气盘和设置在浮体上的控制模块，所述控制模块通过导线与矢量喷水口和第一绞盘连接，所述通气管的两端分别连接吸气泵和曝气盘；所述曝气盘上设有距离传感器，距离传感器通过无线传输方式与控制模块连通。能够有效的净化水质。

Description

一种自适应水体处理机器人
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种机器人，具体为一种自适应水体处理机器人。
背景技术
随着城乡区域规模的扩大，昔日作为景观、灌溉、排洪、储存的水塘或河道已普遍存在黑臭的现象，目前黑臭水塘或河道污染主要采用清淤、截污、补水、调水、加盖等市政工程手段进行治理及高效微生物驯化处理或直漂白，但河湖水生态自净能力依然跟不上，虽经整治的河湖，水质没有得到根本的改善。仍然发黑发臭污染环境，城乡居民生活健康、形象、投资环境、及严重影响观光效果，农业灌溉、饮用水的安全备受威胁。
随着城市化进程的加快和工业化程度的提高，水污染程度日益加剧，许多水体如城市河流、湖泊、水库出现季节性或终年黑臭现象等严重问题，进行水体修复刻不容缓，曝气增氧可增加水体的自净功能，最终达到消除黑臭污染的目的。但是不同的水体环境中水深不一致，人们难以根据实时水深调整处理时的深度。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种自适应水体处理机器人，解决了采取人工曝气措施复氧存在的运行管理不便的问题。
本发明采用的技术方案为：一种自适应水体处理机器人，该机器人包括浮体、安装于浮体下方的吸水泵、安装于浮体上的控制模块、安装于浮体上的矢量喷水口、安装于浮体上的吸气泵、安装于浮体上连接吸水泵与矢量喷水口的水管、设置在浮体上的第一绞盘、设置在第一绞盘上的通气管、设置在浮体下方与通气管连接的曝气盘和设置在浮体上的控制模块，所述控制模块通过导线与矢量喷水口和第一绞盘连接，所述通气管的两端分别连接吸气泵和曝气盘；吸水泵、吸气泵、第一绞盘、第二绞盘分别通过导线与控制模块连接，所述曝气盘上设有距离传感器，距离传感器通过无线传输方式与控制模块连通。
所述浮体设置在水中，浮体是密封的中空结构，浮体会漂浮在水面上，矢量喷水口设置在浮体的一端，吸水泵设置在浮体下方的水中，所述矢量喷水口的数量为两个，对称设置在浮体的同一端。所述浮体上还设有第二绞盘，第二绞盘上设有的钢丝、钢丝的下端与曝气盘连接。所述第一绞盘上设有一个用于记录通气管长度数据的计米器，所述第二绞盘上设有一个用于记录钢丝长度数据的计米器；分别设置在第一绞盘和第二绞盘上的计米器分别通过导线与控制模块连接。所述曝气盘上还设有用于检测曝气盘四周的障碍物情况、特别是曝气盘四周的障碍物与曝气盘之间的距离数据的第二距离传感器，第二距离传感器通过无线传输方式与控制模块连通。所述距离传感器为激光测距装置，第二距离传感器为声呐测距装置。所述矢量喷水口包括喷嘴和四个中心对称设置在喷嘴上的伸缩杆，伸缩杆的两端分别通过铰链与浮体、喷嘴连接，喷嘴的一端与水管的一端连接，四个伸缩杆分别通过导线与控制模块连接。所述矢量喷水口设置在空气中。所述曝气盘上设有多个细小的出气口和一个进气口，在曝气盘内部每个出气口都有一个通道与进气口连通。
本发明的有益效果是：能够有效的净化水质。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的具体实施方式自适应水体处理机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明提供了一种自适应水体处理机器人，该机器人包括浮体1、安装于浮体1上的控制模块、安装于浮体1下方的吸水泵6、安装于浮体1上的矢量喷水口5、安装于浮体1上的吸气泵、安装于浮体1上连接吸水泵6与矢量喷水口5的水管、设置在浮体1上的第一绞盘、设置在浮体1上的第二绞盘、设置在第一绞盘上的通气管3、设置在第二绞盘上的钢丝4、设置在浮体1下方分别并且与钢丝4、通气管3连接的曝气盘2。所述通气管3的两端分别连接吸气泵和曝气盘2。吸水泵6、吸气泵、第一绞盘、第二绞盘分别通过导线与控制模块连接，为了实时测量曝气盘2与其下方水体的底部的距离，所述曝气盘2上设有距离传感器8，距离传感器8通过无线传输方式与控制模块连通。控制模块根据距离传感器8测量的数据控制第一绞盘、第二绞盘转动，进而实现控制曝气盘2与其下方水体的底部的距离，因为位于曝气盘2上方的水都会被曝气盘2喷出的气体净化，即达到保护曝气盘2的目的，又实现了最大效率的处理水体的效果。
所述浮体1设置在水中，浮体1是密封的中空结构，浮体1会漂浮在水面上。矢量喷水口5设置在浮体1的一端，吸水泵6设置在浮体1下方的水中，吸水泵6吸水后通过水管将水从矢量喷水口5喷出，进而推动浮体1在水面上移动。为了更好的控制浮体1在水面上移动，所述矢量喷水口5的数量为两个，对称设置在浮体1的同一端。
所述矢量喷水口5包括喷嘴和四个中心对称设置在喷嘴上的伸缩杆。伸缩杆的两端分别通过铰链与浮体1、喷嘴连接，喷嘴的一端与水管的一端连接，在矢量喷水口5喷水时，通过四个伸缩杆的伸长和缩短改变喷嘴的轴线与浮体1上矢量喷水口5所在面之间夹角来改变浮体1的运动方向。
为了能够更好的曝气，所述矢量喷水口5设置在空气中，这样由矢量喷水口5喷出的水会进一步与空气接触，进而增加水中的含氧量，达到优化水质的效果。
所述曝气盘2上设有多个细小的出气口和一个进气口，在曝气盘2内部每个出气口都有一个通道与进气口连通，一个通气管3中的空气通过进气口进入曝气盘2内部然后通过出气口进入水中，通过多个细小的出气口分散使得空气与水的接触面积大大增加。
所述钢丝4缠绕在第二绞盘上，所述曝气盘2的密度大于水，曝气盘2通过钢丝4悬挂在水中，这样避免了通气管3被拉拽导致损坏。
为了避免过长的通气管3在水中，导致通气管3被水体中的杂物缠绕的概率增大，所述通气管3缠绕在第一绞盘上，所述第一绞盘和第二绞盘上个设有一个计米器，控制模块通过导线与矢量喷水口5、分别设置在第一绞盘和第二绞盘上的计米器连接，控制模块控制通气管3被释放的长度比钢丝4被释放的长度长5厘米以上，在防止通气管3被拉拽的同时又避免了过长的通气管3被水体中的杂物缠绕的概率增大。
为了进一步保护曝气盘2，所述曝气盘2上还设有第二距离传感器7，所述第二距离传感器7用于检测曝气盘2四周的障碍物情况，特别是曝气盘2四周的障碍物与曝气盘2之间的距离数据，第二距离传感器7通过无线传输方式与控制模块连通。当第二距离传感器7检测到曝气盘2四周有障碍物，并且障碍物距离曝气盘2的距离小于20厘米时，控制模块控制第一绞盘和第二绞盘转动，使得曝气盘2上升避开障碍物。
为了达到检测效果，避免距离传感器8和第二距离传感器7相互干扰，所述距离传感器8和第二距离传感器7的测距方式不同，优选的，所述距离传感器8为激光测距装置，第二距离传感器7为声呐测距装置。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种自适应水体处理机器人，其特征在于：该机器人包括浮体(1)、安装于浮体(1)上的控制模块、安装于浮体(1)下方的吸水泵(6)、安装于浮体(1)上的矢量喷水口(5)、安装于浮体(1)上的吸气泵、安装于浮体(1)上连接吸水泵(6)与矢量喷水口(5)的水管、设置在浮体(1)上的第一绞盘、设置在第一绞盘上的通气管(3)、设置在浮体(1)下方与通气管(3)连接的曝气盘(2)和设置在浮体(1)上的控制模块，所述控制模块通过导线与矢量喷水口(5)和第一绞盘连接，所述通气管(3)的两端分别连接吸气泵和曝气盘(2)，吸水泵(6)、吸气泵、第一绞盘、第二绞盘分别通过导线与控制模块连接，所述曝气盘(2)上设有距离传感器(8)，距离传感器(8)通过无线传输方式与控制模块连通。
2.根据权利要求1所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述浮体(1)设置在水中，浮体(1)是密封的中空结构，浮体(1)会漂浮在水面上，矢量喷水口(5)设置在浮体(1)的一端，吸水泵(6)设置在浮体(1)下方的水中，所述矢量喷水口(5)的数量为两个，对称设置在浮体(1)的同一端。
3.根据权利要求1所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述浮体(1)上还设有第二绞盘，第二绞盘上设有的钢丝(4)、钢丝(4)的下端与曝气盘(2)连接。
4.根据权利要求3所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述第一绞盘上设有一个用于记录通气管(3)长度数据的计米器，所述第二绞盘上设有一个用于记录钢丝(4)长度数据的计米器；分别设置在第一绞盘和第二绞盘上的计米器分别通过导线与控制模块连接。
5.根据权利要求1所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述曝气盘(2)上还设有用于检测曝气盘(2)四周的障碍物情况、特别是曝气盘(2)四周的障碍物与曝气盘(2)之间的距离数据的第二距离传感器(7)，第二距离传感器(7)通过无线传输方式与控制模块连通。
6.根据权利要求5所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述距离传感器(8)为激光测距装置，第二距离传感器(7)为声呐测距装置。
7.根据权利要求1所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述矢量喷水口(5)包括喷嘴和四个中心对称设置在喷嘴上的伸缩杆，伸缩杆的两端分别通过铰链与浮体(1)、喷嘴连接，喷嘴的一端与水管的一端连接，四个伸缩杆分别通过导线与控制模块连接。
8.根据权利要求1所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述矢量喷水口(5)设置在空气中。
9.根据权利要求1所述的自适应水体处理机器人，其特征在于：所述曝气盘(2)上设有多个细小的出气口和一个进气口，在曝气盘(2)内部每个出气口都有一个通道与进气口连通。
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