CN111524436A - 一种生态安全预警分析模型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生态系统分析领域,具体公开了一种生态安全预警分析模型。包括工作台，工作台上可拆卸连接有基座，基座上设有下凹的河道，河道连通有分离单元，分离单元包括驱动件和分离桶，驱动件驱动分离桶转动，分离桶内包括沿分离桶的高度方向分布的多个分离腔，且从下至上，分离腔的直径逐渐增大；所述分离桶侧壁内设有多个收集腔且收集腔与分离腔一一对应，分离桶侧壁设有将收集腔与分离腔连通的排渣口以及用于封闭排渣口的密封件。本发明的模型可模拟实际的环境，使得科研、教学中能够直观的观察到实际的环境。

Description

一种生态安全预警分析模型

技术领域

本发明涉及生态系统分析领域,尤其涉及一种生态安全预警分析模型。

背景技术

随着经济的不断发展，在污水排入河流中时会导致河流受到污染，在树木遭到砍伐后，当雨水过大时容易造成水土滑坡，所以需要积极对遭到破坏的环境进行研究和保护。目前为了更好的进行研究和保护，通常会在电脑上建立包括人工水体、山体和周围建筑的三维模型，并通过生态模拟技术对环境进行分析，以获取、规划水体的流动性、换水周期、源水藻种等数据，然后再根据这些结果评估风险和进行保护。但是在实际操作特别是在科研教学中，仅能通过三维动画的方式进行演示，学生的观察体验感远不如实际的环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可模拟实际的环境的生态安全预警分析模型，使得科研、教学中能够直观的观察到实际的环境。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种生态安全预警分析模型，包括工作台，工作台上可拆卸连接有基座，基座上设有下凹的河道，河道连通有分离单元，分离单元包括驱动件和分离桶，驱动件驱动分离桶转动，分离桶内包括沿分离桶的高度分布的多个分离腔，且从下至上，分离腔的直径逐渐增大；所述分离桶侧壁内设有多个收集腔且收集腔与分离腔一一对应，分离桶侧壁设有将收集腔与分离腔连通的排渣口以及用于封闭排渣口的密封件。

本方案的有益效果为：

1.本方案中的模型可根据实际的环境进行复制，从而能够方便、直观的观察到实际环境的地势、样貌，而在进行环境的治理研究时，可将治理方案先在模型中实际进行操作，研究人员可随时对模型中环境的改变进行检测，以此验证治理方案的可行性。

2.在教学过程中，学生也可实际观测到实际的环境，在检测、治理等过程中均可在教师的带领下进行实操，以提高学生的参与度，提高教学质量。

3.本方案的模型包括河道，在基座上放置沙石、土壤等可模拟山体，在河道远离分离单元的一端向河道内通入流速较快的水流或者向山体上进行喷淋可模拟山体滑坡，提高教学内容的范围，最后沿着河道流动的水裹挟着沙土进入分离桶内，分离桶转动时可对进入的泥浆进行离心分离，方便对水和沙石、土壤回收重复利用。

4.本方案中的分离桶内壁呈阶梯状，较多的沙石、土壤堆积在分离桶内壁的转角处，打开排渣口即可快速排出堆积的沙石和土壤，从而提高沙石、土壤的分离效率。

进一步，基座上可拆卸连接有若干凸块。

本方案的有益效果为：凸块安装在基座上后可作为山体的基石，对沙石、土壤起到支撑的作用，减少沙石、土壤的用量，也方便沙石、土壤的放置。

进一步，凸块侧壁固定有弹性密封层。

本方案的有益效果为：安装凸块时，弹性密封层可封闭相邻两个凸块之间的缝隙，避免沙石、土壤卡入缝隙内难以清理。

进一步，基座上固定有两个挡板，两个挡板分别位于河道两侧河道。

本方案的有益效果为：挡板对水流起到导向的作用，促使混有沙石、土壤的水流沿着河道流动,从而保证水能够流入分离桶内。

进一步，工作台远离分离单元的一端设有进水口。

本方案的有益效果为：将水管插入进水口即可快速向河道内注水，进水口也可对水管起到限位的作用，无需人工长时间握持水管。

进一步，工作台上设有加热件。

本方案的有益效果为：加热件工作时可提高周围的环境的温度，从而方便对温度进行调整。

进一步，工作台上方固定有温度传感器,温度传感器位于河道上方。

本方案的有益效果为：通过温度传感器可快速对温度进行检测，实时监测环境温度，通过检测出的温度启闭加热件，方便对环境温度进行准确控制。

进一步，工作台上固定有外罩。

本方案的有益效果为：外罩将模型内的环境与外界的环境进行隔绝，一方面进一步方便对模型内的环境的温度进行控制；另一方面也避免模型中的沙石、土壤或者水落至外界，在进行污水处理试验时，也避免污水中的异味散发，对外界环境造成影响。

进一步，分离桶侧壁上固定有用于吸引密封件的电磁铁。

本方案的有益效果为：通过电磁铁可快速对排渣口的启闭进行控制，而无需人工将手部伸入分离腔内调节密封件，进一步方便控制。

进一步，最下方的分离腔连通有出水管，出水管与河道连通。

本方案的有益效果为：出水管可对从河道中流下的水进行导向，使得出水管可直接落至最下方的分离腔内，避免水落至上方的分离腔内导致水中的大颗粒沙石、土壤无法落入最下方的分离腔内被分离，提高对水的分离效果。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体示意图；

图2为图1的正视纵向剖视图；

图3为图2中的A-A向剖面图；

图4为图3中的密封件转动时的示意图；

图5为本发明实施例2中分离桶的正视纵向局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：工作台1、支撑板11、出水管12、挡板13、基座14、凸块15、弹性密封层16、导电环17、滚珠18、外罩2、进水口21、安装架22、加热件23、温度传感器24、分离桶3、分离腔31、排渣口32、收集口盖33、电磁铁34、外缘35、驱动件4、主动齿轮41、收集腔5、密封件6、密封片61、收集环7、导流管71。

实施例1

一种生态安全预警分析模型，如图1、图2、图3和图4所示，包括工作台1，工作台1上罩设有外罩2，外罩2的下端通过螺栓与工作台1固定，具体的，外罩2采用透明材质，本实施例中的外罩2采用玻璃材质，外罩2上通过合页安装有门。工作台1上设有加热件23，本实施例中的加热件23采用加热电阻，外罩2顶部的内壁通过螺栓固定有安装架22，加热件23通过螺栓固定在安装架22上，外罩2内壁还胶接有温度传感器24，外罩2顶部和右壁均设有安装孔，用于设有供加热件23和温度传感器24连接的电线穿过。工作台1上设有基座14，工作台1上设有若干第一螺纹孔，基座14上设有与第一螺纹孔对齐的第一固定孔，将螺栓旋入对齐的第一固定孔和第一螺纹孔内即完成对基座14的固定。基座14上焊接有两个挡板13，基座14和两个挡板13构成河道。外罩2左右侧壁封闭河道，外罩2左壁设有进水口21，外罩2右壁设有出水管12，出水管12端部贯穿外罩2并与河道连通，进水口21和出水管12均位于外罩2的底部。

河道两侧均设有若干凸块15，基座14上设有若干第二螺纹孔，凸块15上设有与第二螺纹孔对齐的第二固定孔，将螺栓旋入对齐的第二固定孔和第二螺纹孔后即将凸块15固定在基座14上。本实施例中的凸块15底部和侧壁上均胶接有弹性密封层16，具体的，本实施例中的弹性密封层16采用乳胶材质，位于凸块15底部的弹性密封层16上设有与第二固定孔对齐的通孔，便于螺栓穿过，对凸块15进行固定。

工作台1右侧设有分离单元，分离单元低于挡板13，分离单元包括驱动件4和分离桶3，工作台1上焊接有支撑板11，分离桶3位于支撑板11上且分离桶3底部竖向焊接有转轴，转轴贯穿支撑板11且转轴与支撑板11之间设有轴承，轴承内圈和外圈分别与转轴和支撑板11过盈配合。分离桶3下端高于支撑板11，分离桶3底部和支撑板11顶部均设有导向槽，导向槽为环形且分离桶3底部的导向槽与支撑板11顶部的导向槽相对，分离桶3与支撑板11之间设有若干滚珠18，滚珠18上下两端分别位于两个导向槽内，当分离桶3转动时，滚珠18沿导向槽滚筒，减小分离桶3受到的摩擦力，避免分离桶3被快速磨损。转轴下端通过平键固定有从动齿轮。本实施例中的驱动件4采用电机，驱动件4通过螺栓固定在工作台1上，驱动件4的输出轴上通过联轴器连接有主动齿轮41，且主动齿轮41与从动齿轮啮合。

分离桶3内沿分离桶3的高度分布有多个分离腔31，具体的，本实施例中的分离腔31设有三个，从下至上，三个分离腔31的直径逐渐增大，出水管12下端位于最下方的分离腔31内，分离桶3顶部设有排水口。分离桶3侧壁设有与分离腔31数量相同的收集腔5，本实施例中的收集腔5设有三个，三个收集腔5分别与三个分离腔31对齐，分离桶3外壁设有三个收集口和三个收集口盖33，三个收集口分别与三个收集腔5连通，三个收集口盖33均与分离桶3外壁螺纹配合并分别封闭三个收集口。

每个收集腔5与分离腔31之间均设有排渣口32，分离桶3侧壁设有三个密封件6，本实施例中的密封件6包括铁质的板体和包覆在板体外壁的塑料外壳，密封件6一端与分离桶3朝向收集腔5的侧壁铰接且密封件6与分离桶3侧壁之间设有扭簧，扭簧的一个直扭转臂焊接在分离桶3侧壁上，另一直扭转臂胶接在密封件6上。密封件6朝向排渣口32的一端胶接有橡胶材质的密封片61，分离桶3朝向收集腔5的侧壁设有容纳槽，容纳槽位于分离桶3的右端，容纳槽内胶接有电磁铁34，容纳槽的口部胶接有塑料片，用于隔绝外界的水。电磁铁34连接的电线嵌于分离桶3内，电线下端连接有第一电刷，转轴下方设有环状的导电环17，导电环17胶接在工作台1上，第一电刷与导电环17相抵，用于对电流进行传输。

本实施例中的模型使用时，打开门将沙石、土壤放置在凸块15上，并将水从进水口21注入河道即可模拟现实环境，在研究对水体的治理方案时，河道中的水可直接采用现实中的河道中的水，在打开门将治理采用的菌落或者试剂加入河道中后，方便研究人员随时采集河道中的水进行检测，以便频繁监控治理效果。而在实际治理时，细菌的活性受到温度的影响，部分细菌在夏季温度较高时的活性更高，此时对水体的治理效果更好，本实施例中通过温度检测器可对外罩2内的温度进行检测，以实际环境中夏季温度为准，在温度较低时，人工启动加热件23，使外罩2内的温度升高，可模拟出实际环境中夏季的治理效果，实现超前试验。

在教学过程中，需要对学生演示山体滑坡或者水土流失时，人工采用外界的喷头从门伸入外罩2内并在外罩2上端向下喷淋在堆放的沙石、土壤上，同时启动驱动件4、将导电环17通过电线与电源连通，驱动件4驱动分离桶3转动，电磁铁34通过导电环17和第一电刷之间的配合实现通电并开始工作，吸引密封件6，使得密封件6封闭排渣口32。

外罩2内的水裹挟着沙石、土壤形成泥浆，泥浆沿着河道从出水管12落至最下方的分离腔31内，由于分离桶3不断转动，分离腔31内的泥浆受到离心作用，质量较小的土壤和少量质量较小的沙石随着水沿着分离桶3的内壁向上流动，进入上一分离腔31内，而质量较大的沙石受到的离心作用较大而与分离腔31侧壁相贴，最后停留在最下方的分离腔31内。

由于分离桶3转动的速度相同，而上一分离腔31的直径大于下一分离腔31的直径，进入上一分离腔31内的土壤和水受到的离心作用增大，沙石和土壤停留在该分离腔31内，而水沿着分离桶3的侧壁继续向上流动，进入最上方的分离桶3内，实现沙石、土壤和水的快速分离。在水流至分离桶3上端时，人工采用外界的水泵将水抽出，抽水时，水泵的管道从分离桶3上端伸至最上方的分离腔31顶部。

在泥浆落入最下方的分离腔31内后，人工间歇性的将电磁铁34断电，电磁铁34断电后停止工作，密封件6在扭簧的作用下转动，打开排渣口32，停留在分离腔31内的沙石沿着排渣口32落入收集腔5内。电磁铁34通电后开始工作，吸引密封件6，使得密封件6封闭排渣口32。在收集腔5内收集的沙石或土壤较多时，人工取下收集口盖33，将收集腔5内的沙石、土壤取出即可对沙石、土壤进行回收。

实施例2

在实施例1的基础上，如图5所示，本实施例中的分离桶3顶部一体成型有外翻的外缘35，分离桶外周设有环状的收集环7，收集环7焊接在工作台1底部。收集环7沿竖向的截面类似“6”形，收集环7上端位于外缘35的上方，收集环7下端位于外缘35下方并与外缘35相抵。具体实施时，收集环7底部连接有导流管71，导流管71贯穿收集环7底部并胶接在收集环7上。

本实施例中的水从分离桶上端沿着外缘35流出，再受到收集环7上端的阻挡作用而沿着收集环7侧壁向下流入收集环7底部，最后从导流管71流出，无需使用外界的水泵在分离桶3抽出，操作更为简便。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种生态安全预警分析模型，其特征在于：包括工作台，所述工作台上可拆卸连接有基座，所述基座上设有下凹的河道，所述河道连通有分离单元，所述分离单元包括驱动件和分离桶，所述驱动件驱动分离桶转动，所述分离桶内包括沿分离桶的高度方向分布的多个分离腔，且从下至上，分离腔的直径逐渐增大；所述分离桶侧壁内设有多个收集腔且收集腔与分离腔一一对应，所述分离桶侧壁设有将收集腔与分离腔连通的排渣口以及用于封闭排渣口的密封件。

2.根据权利要求1所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述基座上可拆卸连接有若干凸块。

3.根据权利要求2所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述凸块侧壁固定有弹性密封层。

4.根据权利要求1所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述基座上固定有两个挡板，两个挡板分别位于河道两侧。

5.根据权利要求4所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述工作台远离分离单元的一端设有进水口。

6.根据权利要求2或5所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述工作台上设有加热件。

7.根据权利要求6所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述工作台上方固定有温度传感器，所述温度传感器位于河道上方。

8.根据权利要求7所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述工作台上固定有外罩。

9.根据权利要求1所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：所述分离桶侧壁上固定有用于吸引密封件的电磁铁。

10.根据权利要求9所述的一种生态安全预警分析模型，其特征在于：最下方的分离腔连通有出水管，所述出水管与河道连通。

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