一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置
技术领域
本发明涉及水环境治理技术领域,具体是一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置。
背景技术
水环境是指自然界的河流、湖泊等,随着人类社会的不断发展,对于水环境的污染也在不断的加重,水藻等水生植物的不断增多,导致了水体的含氧量降低,水体富营养化严重,人们想到了利用曝气的方式将水体底部的水与水体表面的水实现循环交替,增加水体与空气的接触面积,提高水体的含氧量,对水环境进行改善,但是当前的水环境治理用曝气装置在使用时存在以下问题:
1、现有的曝气装置都是固定在某一处,当该处的水环境治理完成之后,无法自移动至别处继续对水环境进行治理,使得曝气装置的适用范围和利用率降低,无法在合理的范围内提高曝气装置的利用率;
2、现有的曝气装置的供电大多采用太阳能供电的方式,太阳能电池板将太阳能转化为电能供给曝气装置使用,但是长久的使用会导致太阳能电池板表面集灰严重,影响太阳能电池板对太阳能的正常转化;
所以,人们急需一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置,以解决背景技术中提出的的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置,该曝气装置包括漂浮板、漂浮箱、曝气电机和曝气扇叶;
所述漂浮板固定安装在漂浮箱上方,所述漂浮箱为漂浮板提供浮力,所述漂浮板上表面安装有曝气电机,所述曝气电机通过联动轴连接位于漂浮板下方的曝气扇叶,所述曝气扇叶位于水体中,利用曝气电机作为动力来源驱动曝气扇叶对水体进行曝气,增加水体与空气的接触面积,增加水体含氧量,所述曝气扇叶中部安装有用于对水体水质进行检测的水质检测头,所述水质检测头将检测的水体数据传输至服务器,利用服务器对水体数据进行分析,判定水体环境是否达到标准,以此来确定曝气装置是否需要转移至其他位置进行工作,所述漂浮板上方设置有支撑架,所述支撑架外侧固定安装有电池板,所述支撑架顶端安装有用于警示的警示灯,所述漂浮板边部安装有若干个对曝气装置进行固定的锚系组件。
作为优选技术方案,两个相邻的所述漂浮箱之间形成了用于驱动曝气装置位置自调节的驱动流道,所述联动轴外侧安装有驱动扇叶;所述锚系组件位于驱动流道内部时,所述驱动扇叶的二分之一位于水体中,利用所述锚系组件对驱动流道进行遮挡,而留一个驱动流道不对其进行遮挡,利用驱动扇叶产生向外的水流,水流流过未被遮挡的驱动流道,水流产生的反作用力可以驱动曝气装置移动,进而实现对曝气装置位置的自调节。
作为优选技术方案,所述锚系组件包括卷收辊、卷收电机、牵引孔、牵引绳、遮挡配重块和固定组件;
所述漂浮板上表面边部设置有卷收辊,所述卷收辊正下方贯穿漂浮板开设有牵引孔,所述卷收辊一侧安装有卷收电机,所述卷收辊上缠绕有牵引绳,所述牵引绳一端广场能安装有遮挡配重块,所述遮挡配重块用于为曝气装置的固定进行配重,同时,当需要对曝气装置的位置进行调节时,利用遮挡配重块对不同的驱动流道进行遮挡,可以实现对曝气装置向不同方向的移动,所述遮挡配重块一侧固定安装有用于与水体底部泥土之间进行固定的固定组件,利用固定组件可以将曝气装置固定在水体表面,同时,在曝气扇叶进行曝气时,曝气装置不至于自行移动,保证了曝气装置在使用时的稳定性。
作为优选技术方案,所述固定组件包括固定板、限位杆、限位球、十字固定爪、限位孔和限位环;
所述遮挡配重块一侧固定安装有固定板,所述固定板远离遮挡配重块一侧的中部设置有限位杆,所述限位杆两端均固定安装有限位球,所述限位杆外侧位于两个所述限位球之间安装有十字固定爪,所述十字固定爪中部贯穿开设有限位孔,十字固定爪中部两侧设置有限位环,利用限位杆、限位球、限位孔和限位环对十字固定爪的位置进行限定,利用十字固定爪的一端与泥土之间进行固定,使得曝气装置无论向哪个方向进行移动,都可以利用十字固定爪对曝气装置进行固定,保证了曝气装置的稳定性。
作为优选技术方案,所述限位孔的直径大于限位杆的直径,所述限位环的内直径大于限位球的外直径,使得十字固定爪可以在固定板一侧发生任意方向的倾斜,实现抓地力,进而实现对曝气装置的固定。
作为优选技术方案,所述限位环的内部为球形,使得限位环可以很好的实现与限位球之间的相互贴合,保证了十字固定爪向任意角度倾斜平滑性。
作为优选技术方案,所述遮挡配重块的宽度等于驱动流道的宽度,当需要对曝气装置的曝气位置进行调节时,利用卷收辊对遮挡配重块进行卷收,使得遮挡配重块可以完全部分对驱动流道进行遮挡,使得驱动扇叶产生的水流只能从未被遮挡的驱动流道流出,利用水流流动的反作用力驱动曝气装置实现单个方向的移动,如果不利用遮挡配重块对驱动流道进行遮挡,水流会从所有的驱动流道流出,反作用力之间相互抵消,将无法驱动曝气装置超一个方向移动。
作为优选技术方案,所述十字固定爪的十字端口的倾斜角度为10-15°,使得十字固定爪的十字端口可以更加容易的插入水底的泥土中,使得可以更加容易利用锚系组件对曝气装置进行固定。
作为优选技术方案,所述漂浮箱外侧设置有漂浮气囊,所述漂浮气囊可以对水进行存储,所述漂浮气囊底端安装有第一单向阀,所述第一单向阀的方向由外界通向漂浮气囊内部,使得水体的水只能由第一单向阀进入漂浮气囊,而无法由漂浮气囊流入水中,所述电池板顶端和两侧中部均设置有清洗座,所述清洗座上安装有若干个朝向电池板表面的清洗嘴,所述漂浮气囊与清洗嘴之间通过软管连接,所述软管上安装有第二单向阀,所述第二单向阀的方向为漂浮气囊通向清洗嘴,通过卷收辊和卷收电机对遮挡配重块和固定组件进行卷收时,整个曝气装置的重力会增加,会使得整个曝气装置在水体表面下沉一定的距离,此时,水体的压力会对漂浮气囊进行挤压,使得漂浮气囊内部的水通过软管输送至清洗嘴位置处,使得可以利用清洗嘴喷出的水对电池板进行清洗,而当再次利用锚系组件对曝气装置进行固定时,漂浮箱会上升,此时,水体不再对漂浮气囊产生压力,漂浮气囊内部的负压会驱使水从第一单向阀进入漂浮气囊内部,并在漂浮气囊内部进行存储,待下一次使用。
作为优选技术方案,所述电池板与竖直平面呈10-15°角安装,所述电池板为正梯形,利用倾斜安装的设计,使得清洗嘴在对电池板进行清洗时对于水的利用率更高,水流会在电池板表面流淌,利用正梯形的设计,从两侧喷出的清洗水会在顶端喷出的水流的中途进行水流的补给,避免电池板的底端无法被水流冲洗。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明利用水质检测头对曝气位置的水质进行检测,利用卷收辊和卷收电机对锚系组件进行卷收,并在卷收之后利用遮挡配重块对部分驱动流道进行遮挡,使得在驱动扇叶的作用下,水流通过未被遮挡的驱动流道流出,利用水流流出的反作用力驱动曝气装置移动,使得可以实现水质的检测,并实现曝气装置位置的自调节,使得曝气装置可以自动转移至水质较差的区域对水体进行曝气处理,更加的智能。
2、本发明利用限位杆、限位球、限位孔和限位环对十字固定爪的限位,使得可以实现对十字固定爪固定的同时,使得十字固定爪可以向任意角度倾斜,当利用锚系组件对曝气装置进行固定时,无论曝气装置向哪个方向飘动,都可以利用十字固定爪的抓地力对曝气装置进行固定,并且,完全是自动调节,不需要动力来源,结构设计更加的合理实用。
3、本发明利用锚系组件被拉起,整个曝气装置所受重力增加的特点,利用曝气装置下沉的距离,使得水体对漂浮气囊进行挤压,使得漂浮气囊内部的水可以通过清洗嘴喷射在电池板表面,使得每一次对曝气装置的位置进行调节时,都可以对电池板表面的灰尘进行清洗,并且,每一次的清洗都不需要额外的增加电能,更加的节能环保。
附图说明
图1为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置的结构示意图;
图2为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置曝气电机的安装结构示意图;
图3为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置的前视图;
图4为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置曝气扇叶和水质检测头的安装结构示意图;
图5为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置锚系组件的结构示意图;
图6为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置固定组件的结构示意图;
图7为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置限位杆和限位球的安装结构示意图;
图8为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置十字固定爪的结构示意图;
图9为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置漂浮水囊的结构示意图;
图10为本发明一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置图1中A区域的结构示意图。
图中标号:1、漂浮板;2、漂浮箱;3、曝气电机;4、联动轴;5、曝气扇叶;6、水质检测头;7、支撑架;8、电池板;9、警示灯;
10、锚系组件;1001、卷收辊;1002、卷收电机;1003、牵引孔;1004、牵引绳;1005、遮挡配重块;
1006;固定组件;10061、固定板;10062、限位杆;10063、限位球;10064、十字固定爪;10065、限位孔;10066、限位环;
11、驱动流道;12、驱动扇叶;13、漂浮水囊;14、第一单向阀;15、清洗座;16、清洗嘴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:如图1~10所示,本发明提供以下技术方案,一种基于水环境治理的河流水质检测位置自调节曝气装置,该曝气装置包括漂浮板1、漂浮箱2、曝气电机3和曝气扇叶5;
漂浮板1固定安装在漂浮箱2上方,漂浮箱2为漂浮板1提供浮力,漂浮板1上表面安装有曝气电机3,曝气电机3通过联动轴4连接位于漂浮板1下方的曝气扇叶5,曝气扇叶5位于水体中,利用曝气电机3作为动力来源驱动曝气扇叶5对水体进行曝气,增加水体与空气的接触面积,增加水体含氧量,曝气扇叶5中部安装有用于对水体水质进行检测的水质检测头6,水质检测头6将检测的水体数据传输至服务器,利用服务器对水体数据进行分析,判定水体环境是否达到标准,以此来确定曝气装置是否需要转移至其他位置进行工作,漂浮板1上方设置有支撑架7,支撑架7外侧固定安装有电池板8,支撑架7顶端安装有用于警示的警示灯9,漂浮板1边部安装有若干个对曝气装置进行固定的锚系组件10。
两个相邻的漂浮箱2之间形成了用于驱动曝气装置位置自调节的驱动流道11,联动轴4外侧安装有驱动扇叶12;锚系组件10位于驱动流道11内部时,驱动扇叶12的二分之一位于水体中,利用锚系组件10对驱动流道11进行遮挡,而留一个驱动流道11不对其进行遮挡,利用驱动扇叶12产生向外的水流,水流流过未被遮挡的驱动流道11,水流产生的反作用力可以驱动曝气装置移动,进而实现对曝气装置位置的自调节。
锚系组件10包括卷收辊1001、卷收电机1002、牵引孔1003、牵引绳1004、遮挡配重块1005和固定组件1006;
漂浮板1上表面边部设置有卷收辊1001,卷收辊1001正下方贯穿漂浮板1开设有牵引孔1003,卷收辊1001一侧安装有卷收电机1002,卷收辊1001上缠绕有牵引绳1004,牵引绳1004一端广场能安装有遮挡配重块1005,遮挡配重块1005用于为曝气装置的固定进行配重,同时,当需要对曝气装置的位置进行调节时,利用遮挡配重块1005对不同的驱动流道11进行遮挡,可以实现对曝气装置向不同方向的移动,遮挡配重块1005一侧固定安装有用于与水体底部泥土之间进行固定的固定组件1006,利用固定组件1006可以将曝气装置固定在水体表面,同时,在曝气扇叶5进行曝气时,曝气装置不至于自行移动,保证了曝气装置在使用时的稳定性。
固定组件1006包括固定板10061、限位杆10062、限位球10063、十字固定爪10064、限位孔10065和限位环10066;
遮挡配重块1005一侧固定安装有固定板10061,固定板10061远离遮挡配重块1005一侧的中部设置有限位杆10062,限位杆10062两端均固定安装有限位球10063,限位杆10062外侧位于两个限位球10063之间安装有十字固定爪10064,十字固定爪10064中部贯穿开设有限位孔10065,十字固定爪10064中部两侧设置有限位环10066,利用限位杆10062、限位球10063、限位孔10065和限位环10066对十字固定爪10064的位置进行限定,利用十字固定爪10064的一端与泥土之间进行固定,使得曝气装置无论向哪个方向进行移动,都可以利用十字固定爪10064对曝气装置进行固定,保证了曝气装置的稳定性。
限位孔10065的直径大于限位杆10062的直径,限位环10066的内直径大于限位球10063的外直径,使得十字固定爪10064可以在固定板10061一侧发生任意方向的倾斜,实现抓地力,进而实现对曝气装置的固定。
限位环10066的内部为球形,使得限位环10066可以很好的实现与限位球10063之间的相互贴合,保证了十字固定爪10064向任意角度倾斜平滑性。
遮挡配重块1005的宽度等于驱动流道11的宽度,当需要对曝气装置的曝气位置进行调节时,利用卷收辊1001对遮挡配重块1005进行卷收,使得遮挡配重块1005可以完全部分对驱动流道11进行遮挡,使得驱动扇叶12产生的水流只能从未被遮挡的驱动流道11流出,利用水流流动的反作用力驱动曝气装置实现单个方向的移动,如果不利用遮挡配重块1005对驱动流道11进行遮挡,水流会从所有的驱动流道11流出,反作用力之间相互抵消,将无法驱动曝气装置超一个方向移动。
十字固定爪10064的十字端口的倾斜角度为10-15°,使得十字固定爪10064的十字端口可以更加容易的插入水底的泥土中,使得可以更加容易利用锚系组件10对曝气装置进行固定。
漂浮箱2外侧设置有漂浮气囊13,漂浮气囊13可以对水进行存储,漂浮气囊13底端安装有第一单向阀14,第一单向阀14的方向由外界通向漂浮气囊13内部,使得水体的水只能由第一单向阀14进入漂浮气囊13,而无法由漂浮气囊13流入水中,电池板8顶端和两侧中部均设置有清洗座15,清洗座15上安装有若干个朝向电池板8表面的清洗嘴16,漂浮气囊13与清洗嘴16之间通过软管连接,软管上安装有第二单向阀,第二单向阀的方向为漂浮气囊13通向清洗嘴16,通过卷收辊1001和卷收电机1002对遮挡配重块1005和固定组件1006进行卷收时,整个曝气装置的重力会增加,会使得整个曝气装置在水体表面下沉一定的距离,此时,水体的压力会对漂浮气囊13进行挤压,使得漂浮气囊13内部的水通过软管输送至清洗嘴16位置处,使得可以利用清洗嘴16喷出的水对电池板8进行清洗,而当再次利用锚系组件10对曝气装置进行固定时,漂浮箱2会上升,此时,水体不再对漂浮气囊13产生压力,漂浮气囊13内部的负压会驱使水从第一单向阀14进入漂浮气囊13内部,并在漂浮气囊13内部进行存储,待下一次使用。
电池板8与竖直平面呈10-15°角安装,电池板8为正梯形,利用倾斜安装的设计,使得清洗嘴16在对电池板8进行清洗时对于水的利用率更高,水流会在电池板8表面流淌,利用正梯形的设计,从两侧喷出的清洗水会在顶端喷出的水流的中途进行水流的补给,避免电池板8的底端无法被水流冲洗。
本发明的工作原理是:在使用时,首先,利用卷收电机1002对卷收辊1001进行松动,遮挡配重块1005和固定组件1006在牵引绳1004的作用下被缓缓放入水底,当固定组件1006与水底接触时,十字固定爪10064会与水底的泥土相接触,此时,如果水面上的漂浮板1发生飘动,此时,十字固定爪10064会在限位杆10062、限位球10063、限位孔10065和限位环10066的作用下向漂浮板1漂浮的方向倾斜,此时十字固定爪10064的一端会插入泥土中,随着漂浮板1的继续移动,插入泥土中的十字固定爪10064会逐渐向另一个方向倾斜,此时,插入泥土中的十字固定爪10064会不断的深入泥土,直至漂浮板1不再移动,利用十字固定爪10064,使得漂浮板1无论向哪个方向发生飘动,都可以利用固定组件1006对其进行固定;
当水质检测头6的检测数据被服务器分析,并显示此区域的水质明显改善并达到标准后,利用卷收辊1001和卷收电机1002对固定组件1006和遮挡配重块1005进行卷收,因为卷收为垂直向上的作用力,此时,十字固定爪10064并不能产生很大的作用力对漂浮板1进行固定,因此,可以将固定组件1006和遮挡配重块1005拉起,此时,需要驱动整个曝气装置向一个方向移动,去另外一片水域对水体进行曝气处理,此时,利用遮挡配重块1005对驱动流道11进行遮挡,其中某一个驱动流道11不被遮挡配重块1005遮挡,此时,曝气电机3的转动会带动驱动扇叶12转动,此时,驱动扇叶12产生的水流会从驱动流道11流出,流出的水流会对曝气装置产生反作用力,驱动曝气装置朝着另一片水域移动,即完成了曝气装置曝气位置的自调节;
在卷收辊1001对固定组件1006和遮挡配重块1005进行卷收时,由于遮挡配重块1005和固定组件1006的所有重力都作用在漂浮箱1上,此时的漂浮箱1会下沉,下沉之后漂浮气囊13会进入水中,水体的压力会对漂浮气13造成挤压,此时,漂浮气囊13内部存储的水通过软管被输送至清洗嘴16位置处,并从清洗嘴16喷出,对电池板8进行清洗,而当再次利用锚系组件10对曝气装置进行固定时,漂浮箱2会上升,此时,水体不再对漂浮气囊13产生压力,漂浮气囊13内部的负压会驱使水从第一单向阀14进入漂浮气囊13内部,并在漂浮气囊13内部进行存储,待下一次使用;
利用倾斜安装的设计,使得清洗嘴16在对电池板8进行清洗时对于水的利用率更高,水流会在电池板8表面流淌,利用正梯形的设计,从两侧喷出的清洗水会在顶端喷出的水流的中途进行水流的补给,避免电池板8的底端无法被水流冲洗。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。