CN109596391A - 一种多功能水文环保鱼装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多功能水文环保鱼装置，属于水体环保技术领域。所述多功能水文环保鱼装置包括鱼身、消浪装置、水样采集装置、净化剂装置、游动装置、水质检测传感器装置、波浪传感器、蓄电池和控制系统；消浪装置包括设置在鱼身上方的多个消浪叶片、设置在鱼身下方的多个消浪叶片、设置在鱼身两个侧面的多个伸缩阻波片、以及设置在鱼身远离鱼头一端的多个鱼尾枝，每个消浪叶片均包括转轴、沿着转轴螺旋上升布置的一个螺旋叶片、及位于鱼身内部的微型发电装置，每个伸缩阻波片均包括位于鱼身侧面的伸缩杆和安装在伸缩杆端部的叶轮，多个鱼尾枝交错分布在鱼身远离鱼头的一端；水样采集装置、净化剂装置和水质检测传感器装置均安装在鱼身下部。
Description
技术领域
本发明涉及水体环保技术领域，特别涉及一种多功能水文环保鱼装置。
背景技术
随着现代工业生产领域和规模的日益扩大，各种化学危险品的生产、贮存、运输、使用也会随之增加，各类事故的潜在危险源也随之增多，对环境的威胁将愈发显著。近几年来，国内外的突发性水污染事故为水环境安全敲响了警钟。突发性水污染事件已经成为威胁我国居民用水安全及水环境质量的重要问题，对事故污染进行实时的检测和预警预报是应对突发性水污染事故的有效手段，如何建立科学合理的突发性水污染事故预警预报研究体系方法是我们研究工作中迫切需要解决的。因此，水体的水质实时检测显得极为重要。同时，一些河流湖泊的岸堤工程大部分处于自然状态，受波浪的影响大，对人民群众的生命财产安全构成了极大威胁。
发明内容
本发明提供一种多功能水文环保鱼装置，所述多功能水文环保鱼装置包括鱼身、消浪装置、水样采集装置、净化剂装置、游动装置、水质检测传感器装置、波浪传感器、蓄电池和控制系统；
消浪装置包括设置在鱼身上方的多个消浪叶片、设置在鱼身下方的多个消浪叶片、设置在鱼身两个侧面的多个伸缩阻波片、以及设置在鱼身远离鱼头一端的多个鱼尾枝，每个消浪叶片均包括转轴、沿着转轴螺旋上升布置的一个螺旋叶片、及位于鱼身内部的微型发电装置，转轴穿过鱼身与微型发电装置连接，微型发电装置与蓄电池连接，每个伸缩阻波片均包括位于鱼身侧面的伸缩杆和安装在伸缩杆端部的叶轮，多个鱼尾枝交错分布在鱼身远离鱼头的一端；
水样采集装置、净化剂装置和水质检测传感器装置均安装在鱼身下部，水样采集装置用于采集水样，净化剂装置内存储有净化剂，用于向水中投放净化剂，水质检测传感器装置用于水质检测，游动装置安装在鱼身上，用于带动鱼身在水中游动，鱼头上的鱼嘴为张开状态，波浪传感器安装在鱼嘴内，用于实时测量水中的波浪数据，控制系统用于控制水样采集装置、净化剂装置和游动装置工作，还用于接收水质检测传感器装置和波浪传感器测量的数据。
所述水样采集装置包括水样舱和取水泵，水样舱设置在所述鱼身内部，取水泵与水样舱连接，用于将所述鱼身所处水域中的水泵入所述水样舱，所述控制系统还用于控制取水泵工作。
所述净化剂装置包括净化剂存储舱和净化剂阀门，净化剂存储舱设置在所述鱼身内部，净化剂存储舱的出口处设有净化剂阀门，所述控制系统还用于控制所述净化剂阀门。
所述多功能水文环保鱼装置还包括浮降装置，浮降装置包括设置在鱼身内的蓄水舱、分别与蓄水舱相连的进水泵和排水泵，进水泵用于将水泵入蓄水舱内，使鱼身下降，排水泵用于将蓄水舱内的水排出，使鱼身上浮，所述控制系统还用于分别控制进水泵和排水泵工作。
所述鱼身上还安装有太阳能电池板，太阳能电池板与所述蓄电池连接。
每个所述鱼尾枝包括主刺及分布在主刺上的多个消浪薄片，多个消浪薄片交叉布置在主刺上，主刺及分布在主刺上的多个消浪薄片位于同一平面；
相邻的两个所述鱼尾枝位于不同平面。
所述水质检测传感器装置包括水质COD传感器，水质BOD传感器，水质pH值传感器，水质氨氮传感器，水质臭氧传感器和水质余氯传感器。
所述鱼头上还设有红外感应装置。
所述转轴和所述螺旋叶片采用耐压钢材料制成。
所述鱼尾枝采用PVC材料制成。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明中的多功能水文环保鱼装置，可以实现实时的水质检测、水样采集、净化水质辅助水产以及削减波浪保护岸堤。该装置可长期稳定工作，受自然因素影响较小，安全高效，操作性强，同时兼具美观价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的多功能水文环保鱼装置的结构示意图；
图2是本发明的消浪叶片的结构示意图。
图中：
1鱼身，2消浪叶片，3鱼尾枝，4转轴，5螺旋叶片，6叶轮，7波浪传感器，8鱼嘴，9水质检测传感器装置，10主刺，11消浪薄片，12水样舱，13取水泵，14净化剂存储舱，15净化剂阀门，16红外感应装置。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明提供了一种多功能水文环保鱼装置，该多功能水文环保鱼装置包括鱼身1、消浪装置、水样采集装置、净化剂装置、游动装置、水质检测传感器装置、波浪传感器、蓄电池和控制系统；
消浪装置包括设置在鱼身1上方的多个消浪叶片2、设置在鱼身1下方的多个消浪叶片2、设置在鱼身1两个侧面的多个伸缩阻波片、以及设置在鱼身1远离鱼头一端的多个鱼尾枝3，每个消浪叶片2均包括转轴4、沿着转轴4螺旋上升布置的一个螺旋叶片5、及位于鱼身1内部的微型发电装置，转轴4穿过鱼身1与微型发电装置连接，微型发电装置与蓄电池连接，每个伸缩阻波片均包括位于鱼身1侧面的伸缩杆和安装在伸缩杆端部的叶轮6，多个鱼尾枝3交错分布在鱼身1远离鱼头的一端；
水样采集装置、净化剂装置和水质检测传感器装置9均安装在鱼身1下部，水样采集装置用于采集水样，净化剂装置内存储有净化剂，用于向水中投放净化剂，水质检测传感器装置9用于水质检测，游动装置安装在鱼身1上，用于带动鱼身1在水中游动，鱼头上的鱼嘴8为张开状态，波浪传感器7安装在鱼嘴8内，用于实时测量水中的波浪数据，控制系统用于控制水样采集装置、净化剂装置和游动装置工作，还用于接收水质检测传感器装置9和波浪传感器7测量的数据。
本发明中的多功能水文环保鱼装置，其消浪叶片2、伸缩阻波片和鱼尾枝3均能起到削减波浪的作用，消浪叶片2包括转轴4和螺旋叶片5，在波浪的作用下，螺旋叶片5能够带动转轴4旋转，能有效吸收波能，转轴4旋转时带动微型发电装置发电，将波能转化为电能，通过蓄电池存储电能，伸缩阻波片可以通过其叶轮6有效削减波能，当需要环保鱼削减波浪时，伸缩杆带动叶轮6伸出，削减波浪，当不需要削减波浪时，伸缩杆带动叶轮6缩回至鱼身1表面，减小鱼身1的游动阻力，多个交错分布的鱼尾枝3可以实现对波浪水质点形状的微观扭曲作用，更有效地削减波浪中心能量，有效地阻波消浪，消浪效果更好；将多条本发明中的水文环保鱼装置放置在河流湖泊中，可以有效的削减波浪；其中，水样采集装置可以对河流湖泊进行水样采集，采集完毕后，游动装置带动鱼身1游回至所需位置，再将水样采集装置内的水收集起来用于实验研究；水质检测传感器装置9可以对河流湖泊中的水实时进行水质检测，并将检测数据发送给控制系统，因此能对事故污染进行实时检测，可以根据水质状况进行及时处理，有效应对突发性水污染事故；净化剂装置可以将其自身存储的净化剂释放到河流湖泊的水体中，对水体进行净化；波浪传感器7测量波浪数据，例如波高和波浪速度等数据并反馈给控制系统，控制系统可以记录波浪数据，有利于对当地的河流湖泊的波浪数据进行研究，同时还可以根据波浪传感器7测量的数据来控制游动装置，使游动装置带动鱼身1游动至合理位置，充分发挥各部位的消浪性能。
本发明中，波浪传感器7安装在鱼嘴8内，利用鱼嘴8为波浪传感器7提供一个相对封闭的空间，能够减少风浪对波浪传感器7的冲击，使波浪传感器7在动水中保持静止状态，同时还能避免水体中的异物对波浪传感器7产生碰撞，保护波浪传感器7的工作环境，保证波浪传感器7可以获得更准确的监测数据。
本发明中，消浪叶片2所采用的螺旋上升型的螺旋叶片5的结构，在同等条件下可以增大波浪对螺旋叶片5的实际冲击面积，从对波浪能量的削减角度考虑，可以更有效地削减波浪能量，降低波高；转轴4的可旋转结构，可以实现对波浪能量的有效梳减，有效地提高消浪性能，在波浪的带动下，螺旋叶片5和转轴4快速旋转，通过微型发电装置将波浪能转化为电能，实现了能源的利用，转化的电能可以对鱼身1上的其他用电设备进行供电，微型发电装置可以为现有的微型发电装置，例如可以为微型发电机，转轴4和螺旋叶片5均采用耐压钢材料制成。
本发明中，伸缩波阻片的伸缩杆可以为微型电动推杆，可以通过控制系统控制，安装在伸缩杆端部的叶轮6包括五个叶片，每个叶片均为花瓣状，五个叶片拼接成花型，此形状可以有效削减波浪能量，当消浪状态时，伸缩杆伸长，充分发挥消浪作用，当非消浪状态时，伸缩杆缩回至鱼身1内部，五个叶片也可采用耐压轻质钢材料制成。
本发明中，每个鱼尾枝3包括主刺10及分布在主刺10上的多个消浪薄片11，多个消浪薄片11交叉布置在主刺10上，鱼尾枝3采用PVC材料制成，主刺10及分布在主刺10上的多个消浪薄片11位于同一平面；相邻的两个鱼尾枝3位于不同平面，如此使得多个鱼尾枝3交错分布在鱼身1远离鱼头的一端，多个不在同一平面的鱼尾枝3结构相对于多个在同一平面的鱼尾枝3结构来说，可以实现对波浪水质点形状的微观扭曲作用，更有效地削减波浪中心能量，消浪效果更显著。
本发明中，鱼身1可以采用不锈钢耐水压材料制成，能够承受波浪压力，能在江河湖泊中长期稳定工作。
水质检测传感器装置9能够根据监测流域水体中重点预警监测污染物的类型，选取相应的水质监测传感器类型，可以实时记录下监测数据并反馈给控制系统，因此当某项数据超标时，控制系统便可及时通知相关部门快速作出应急预警响应，降低污染事故的危害影响。水质检测传感器装置9可以包括水质COD传感器，水质BOD传感器，水质pH值传感器，水质氨氮传感器，水质臭氧传感器和水质余氯传感器，各个传感器用于测量水中不同的数据。
水样采集装置包括水样舱12和取水泵13，水样舱12设置在鱼身1内部，取水泵13与水样舱12连接，用于将鱼身1所处水域中的水泵入水样舱12，控制系统还用于控制取水泵13工作。
净化剂装置包括净化剂存储舱14和净化剂阀门15，净化剂存储舱14设置在鱼身1内部，净化剂存储舱14的出口处设有净化剂阀门15，控制系统还用于控制净化剂阀门15的开启，净化剂阀门15可以为电磁阀。
本发明中，还可以为多功能水文环保鱼装置设置浮降装置，浮降装置包括设置在鱼身1内的蓄水舱、分别与蓄水舱相连的进水泵和排水泵，进水泵用于将水泵入蓄水舱内，使鱼身1下降，排水泵用于将蓄水舱内的水排出，使鱼身1上浮，控制系统还用于分别控制进水泵和排水泵工作，当波浪传感器7检测到波浪较高时，使鱼身1上浮，波浪较低时，使鱼身1下降，使消浪叶片2、伸缩阻波片和鱼尾枝3充分与波浪接触，充分发挥各部分的消浪作用。
本发明中，鱼身1上还安装有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池连接，通过太阳能电池板吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，合理利用资源。
本发明中，鱼头上还设有红外感应装置16，控制系统能够根据红外感应装置16得知环保鱼装置的位置，可以根据环保鱼装置的位置控制鱼身1的运动路线，本发明中的控制系统包括显示器，可以通过显示器观测到多个环保鱼装置的位置，还可以通过显示器显示水质检测传感器装置9和波浪传感器7测量的数据。
本发明中，游动装置可以为现有的能够带动仿生鱼游动的结构，例如，按照仿生学原理，在鱼身1上安装用于游动的游动鱼鳍，游动鱼鳍可以是通过电机带动的运动连杆，通过控制器控制协调，实现鱼身1的游动。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述多功能水文环保鱼装置包括鱼身、消浪装置、水样采集装置、净化剂装置、游动装置、水质检测传感器装置、波浪传感器、蓄电池和控制系统；
消浪装置包括设置在鱼身上方的多个消浪叶片、设置在鱼身下方的多个消浪叶片、设置在鱼身两个侧面的多个伸缩阻波片、以及设置在鱼身远离鱼头一端的多个鱼尾枝，每个消浪叶片均包括转轴、沿着转轴螺旋上升布置的一个螺旋叶片、及位于鱼身内部的微型发电装置，转轴穿过鱼身与微型发电装置连接，微型发电装置与蓄电池连接，每个伸缩阻波片均包括位于鱼身侧面的伸缩杆和安装在伸缩杆端部的叶轮，多个鱼尾枝交错分布在鱼身远离鱼头的一端；
水样采集装置、净化剂装置和水质检测传感器装置均安装在鱼身下部，水样采集装置用于采集水样，净化剂装置内存储有净化剂，用于向水中投放净化剂，水质检测传感器装置用于水质检测，游动装置安装在鱼身上，用于带动鱼身在水中游动，鱼头上的鱼嘴为张开状态，波浪传感器安装在鱼嘴内，用于实时测量水中的波浪数据，控制系统用于控制水样采集装置、净化剂装置和游动装置工作，还用于接收水质检测传感器装置和波浪传感器测量的数据。
2.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述水样采集装置包括水样舱和取水泵，水样舱设置在所述鱼身内部，取水泵与水样舱连接，用于将所述鱼身所处水域中的水泵入所述水样舱，所述控制系统还用于控制取水泵工作。
3.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述净化剂装置包括净化剂存储舱和净化剂阀门，净化剂存储舱设置在所述鱼身内部，净化剂存储舱的出口处设有净化剂阀门，所述控制系统还用于控制所述净化剂阀门。
4.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述多功能水文环保鱼装置还包括浮降装置，浮降装置包括设置在鱼身内的蓄水舱、分别与蓄水舱相连的进水泵和排水泵，进水泵用于将水泵入蓄水舱内，使鱼身下降，排水泵用于将蓄水舱内的水排出，使鱼身上浮，所述控制系统还用于分别控制进水泵和排水泵工作。
5.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述鱼身上还安装有太阳能电池板，太阳能电池板与所述蓄电池连接。
6.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：每个所述鱼尾枝包括主刺及分布在主刺上的多个消浪薄片，多个消浪薄片交叉布置在主刺上，主刺及分布在主刺上的多个消浪薄片位于同一平面；
相邻的两个所述鱼尾枝位于不同平面。
7.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述水质检测传感器装置包括水质COD传感器，水质BOD传感器，水质pH值传感器，水质氨氮传感器，水质臭氧传感器和水质余氯传感器。
8.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述鱼头上还设有红外感应装置。
9.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述转轴和所述螺旋叶片采用耐压钢材料制成。
10.根据权利要求1所述的多功能水文环保鱼装置，其特征在于：所述鱼尾枝采用PVC材料制成。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109596391B (zh) | 2021-04-27 |
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