CN112400792A - 一种节能型智慧农业水体增氧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型智慧农业水体增氧系统，所述增氧系统包括：浮环，所述浮环为壳体且中心处设置有上下开放的容置腔室；连接件，所述连接件连接所述浮环，所述连接件在所述容置腔室的中部提供支撑座；旋叶，所述旋叶与驱动电机的转子连接，所述旋叶处于所述容置腔室的下部，所述驱动电机与所述支撑座连接；其中，所述连接件与所述浮环的连接点不对称分布，使得所述旋叶的转轴与水平面的夹角小于90°。

Description

一种节能型智慧农业水体增氧系统

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种节能型智慧农业水体增氧系统。

背景技术

水产养殖中，因为水族密度较野生水域要高，因此遇到特殊情况，容易导致水族缺氧，引起减产，甚至大量水族死亡。因此，需要设计增氧系统，能够高效率对水域完成增氧措施。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种节能型智慧农业水体增氧系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种节能型智慧农业水体增氧系统，所述增氧系统包括：浮环，所述浮环为壳体且中心处设置有上下开放的容置腔室；连接件，所述连接件连接所述浮环，所述连接件在所述容置腔室的中部提供支撑座；旋叶，所述旋叶与驱动电机的转子连接，所述旋叶处于所述容置腔室的下部，所述驱动电机与所述支撑座连接；其中，所述连接件与所述浮环的连接点不对称分布，使得所述旋叶的转轴与水平面的夹角小于90°。

优选地，所述增氧系统包括：定位装置，所述定位装置固定在水体中；环套装置，所述环套装置包括第一环、第二环以及连接所述第一环和第二环的连接单元，所述第一环套设在所述增氧系统上设置的第一圆柱上，所述第二环套设在所述定位装置上设置的第二圆柱上。

优选地，所述第一圆柱和第二圆柱均设置有限位帽，用来防止所述第一环或者第二环脱出。

优选地，所述连接单元为直杆，所述直杆的两端分别与所述第一环、第二环连接。

优选地，所述连接单元为第一杆和套设在所述第一杆内的第二杆，所述第一杆与第二杆远离的两端分别与所述第一环、第二环连接。

优选地，所述第一杆和第二杆上设置有相配合的多个销孔，配合插销将所述第二杆固定在所述第一杆上。

优选地，所述第一杆和第二杆之间螺纹连接，所述第一杆或者第二杆在驱动装置下能够旋转。

优选地，所述连接单元包括螺纹轴和螺纹连接在所述螺纹轴上的移动块，所述移动块与所述第一环连接，所述螺纹轴的一端与所述第二环连接。

优选地，所述第二圆柱上设置有用来检测所述第二环拉力的压力传感器，所述压力传感器与控制单元连接，所述控制单元与无线发射模块连接，所述无线发射模块与外部的智能终端连接。

优选地，所述定位装置为固定在水体底部的打桩机器人。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种打桩机器人的整体结构示意图。

图2为打桩机器人的剖面示意图。

图3为叶片的结构示意图。

图4为叶片打开时的结构示意图。

图5为叶片合拢时的结构示意图。

图6为一种增氧装置的结构示意图。

图7为增氧装置的另一视角的结构示意图。

图8为一种增氧系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数张形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此文所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等玄指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

如图1-8所示，有如下实施例。

实施例一

一种养殖农业用水域打桩节能机器人，机器人包括：壳体，壳体内自上而下分别设置有冲击单元2、旋转电机3，冲击单元2的基座固定在壳体内，冲击单元2的冲击端与旋转电机3连接，冲击单元2在收到激发信号时冲击端能够以预定的加速度远离基座，壳体内侧壁上还固定设置有滑轨套4，旋转电机3的外侧壳体一体成型设置有滑块，使得旋转电机3能够沿着滑轨套4移动，壳体的底部设置有通孔6；长轴5，长轴5的一端固定连接在旋转电机3的转子上，长轴5的另一端穿过通孔6，通孔6处设置有密封结构，密封结构为函密封或者机械密封。

壳体为圆柱壳体，使得机器人能够悬浮在水中。

机器人包括：阻力单元7，阻力单元7与壳体的外侧壁连接，阻力单元7增加机器人在水平方向上的投影面积，且当机器人投掷在水域中时，阻力单元7浸没在水面之下。

阻力单元7围绕壳体的外侧壁连接。

阻力单元7包括多个叶片，叶片包括固定在壳体的外侧壁底部的短轴8和铰接在短轴8上的长板9，短轴8上设置有用来限制长板9转动角度的限位块，长板9能够绕短轴8在贴近壳体的外侧壁和垂直于壳体的外侧壁之间转动。

壳体的外侧壁顶部与长板9的顶部设置用来使得二者连接的卡扣结构。

阻力单元7还包括软膜，软膜敷设在长板9上，当长板9转动至垂直于壳体的外侧壁时，软膜张开形成蹼，进一步增大阻力。

长轴5的中部设置有桨叶10，桨叶10转动后形成向上的水流。

长轴5的底部固定连接有锥形的锥尖朝下的螺旋结构11，螺旋结构11的顶部外沿直径小于等于长轴5的直径。冲击单元推动旋转电机向下钻入水体底部的河床中。长轴旋转在桨叶的推力作用下使得螺旋结构有更强的下钻力。通过旋转的螺栓结构，更利于长轴向河床底部的深处前进，通过逆转，便于长轴退出河床，进一步地，旋转电机和长轴之间通过减速机连接，并且扎入时和退出时，减速机给出的扭矩是不同的，退出时减速机的扭矩要大于扎入时。配合冲击力、推力形成使得长轴能稳定的扎入水体底部，形成固定的桩结构。

实施例二

一种水产养殖用水域打桩节能机器人，机器人包括：壳体，壳体为圆柱壳体，壳体内自上而下分别设置有冲击单元2、电机，冲击单元2的基座固定在壳体内，冲击单元2的冲击端与电机连接，冲击单元2在收到激发信号时冲击端能够以预定的加速度远离基座，壳体内侧壁上还固定设置有滑轨，电机的外侧壳体一体成型设置有滑块，使得电机能够沿着滑轨移动，壳体的底部设置有通孔6；长轴5，长轴5的一端固定连接在电机的转子上，长轴5的另一端穿过通孔6，通孔6处设置有密封结构，长轴5的中部设置有桨叶10，桨叶10转动后形成向上的水流，长轴5的底部固定连接有锥形的锥尖朝下的螺旋结构11，螺旋结构11的顶部外沿直径小于等于长轴5的直径，螺旋结构11的底部连接有尖刺结构14，尖刺结构能够在初始阶段更容易地插入河床软泥中，对后续的螺旋结构起到引导作用；阻力单元7，阻力单元7与壳体的外侧壁连接，阻力单元7增加机器人在水平方向上的投影面积，且当机器人投置在水域中时，阻力单元7浸没在水面之下。阻力单元7使得冲击单元2在向下冲击时，机器人受到向上的反作用力被阻力单元的受到的水阻力大部分所抵消，也就是说，阻力单元让机器人用很小的结构体积，就能实现作为冲击单元稳定基座平台的目的。

冲击单元2为气缸，气缸包括设置被压缩弹簧的第一端和能够充放空气的第二端，第二端的空气泄放时，气缸的冲击端远离第一端，第二端的压缩空气压力增大时，气缸的冲击端靠近第一端。

冲击单元2的基座中包括有爆炸室以及滑动连接在爆炸室上的冲击端，爆炸室中填充有炸药，用来产生高速膨胀的气体从而推动冲击端远离基座。

阻力单元7围绕壳体的外侧壁连接。

阻力单元7包括多个叶片，叶片包括固定在壳体的外侧壁底部的短轴8和铰接在短轴8上的长板9，短轴8上设置有用来限制长板9转动角度的限位块，长板9能够绕短轴8在贴近壳体的外侧壁和垂直于壳体的外侧壁之间转动。

壳体的外侧壁顶部与长板9的顶部设置用来使得二者连接的卡扣结构。

阻力单元7还包括软膜，软膜敷设在长板9上，当长板9转动至垂直于壳体的外侧壁时，软膜张开形成蹼。

长板9的长度小于壳体的长度，便于将所有长板9贴靠壳体的外侧壁收起，从而方便运输。

壳体的顶部设置有封盖12，封盖12与冲击单元2的基座固定连接，壳体内的底部设置有配重块13。

实施例三

一种节能型智慧农业水体增氧系统，增氧系统包括：浮环15，浮环15为壳体且中心处设置有上下开放的容置腔室16；连接件17，连接件17连接浮环15，连接件17在容置腔室16的中部提供支撑座18；旋叶19，旋叶19与驱动电机20的转子连接，旋叶19处于容置腔室16的下部，驱动电机20与支撑座18连接；其中，连接件17与浮环15的连接点21不对称分布，使得旋叶19的转轴与水平面的夹角小于90°。该夹角导致整个旋叶斜着转动，使得浮环将按照一定速度在水面移动。

增氧系统包括：定位装置，定位装置固定在水体中；环套装置，环套装置包括第一环22、第二环23以及连接第一环22和第二环23的连接单元24，第一环22套设在增氧系统上设置的第一圆柱25上，第二环23套设在定位装置上设置的第二圆柱26上。通过定位装置和环套装置，将浮环的移动轨迹规划为圆形。

第一圆柱25和第二圆柱26均设置有限位帽27，用来防止第一环22或者第二环23脱出。

连接单元24为直杆，直杆的两端分别与第一环22、第二环23连接。另一实现方式中，连接单元24为第一杆28和套设在第一杆28内的第二杆29，第一杆28与第二杆29远离的两端分别与第一环22、第二环23连接。第一杆28和第二杆29上设置有相配合的多个销孔，配合插销将第二杆29固定在第一杆28上。(或者，并列于插销配合的方式，第一杆28和第二杆29之间螺纹连接，第一杆28或者第二杆29在驱动装置下能够旋转。)再另一实现方式中，连接单元24包括螺纹轴和螺纹连接在螺纹轴上的移动块，移动块与第一环22连接，螺纹轴的一端与第二环23连接。连接单元的部分实施例，使得浮环能在绕定位装置不同的直径上做圆形轨迹移动。

第二圆柱26上设置有用来检测第二环23拉力的压力传感器，压力传感器与控制单元连接，控制单元与无线发射模块连接，无线发射模块与外部的智能终端连接。

定位装置为固定在水体底部的实施例一或者实施例二中的机器人。

实施例四

一种智能巡塘防止水体缺氧的增氧机器人，增氧机器人包括：浮环15，浮环15为壳体且中心处设置有上下开放的容置腔室16；连接件17，连接件17连接浮环15，连接件17在容置腔室16的中部提供支撑座18；溶解氧传感器30，溶解氧传感器30连接在浮环15或者连接件17上，溶解氧传感器30能够探入水体中监测水体中溶解氧浓度；旋叶19，旋叶19与电机的转子连接，旋叶19处于容置腔室16的下部，电机与支撑座18连接；定位装置，定位装置固定在水体中；环套装置，环套装置包括第一环22、第二环23以及连接第一环22和第二环23的连接单元24，第一环22套设在浮环15上设置的第一圆柱25上，第二环23套设在定位装置上设置的第二圆柱26上；其中，连接件17与浮环15的连接点21不对称分布，使得旋叶19的转轴与水平面的夹角小于90°；第一圆柱25上设置有用来检测第二环23拉力的压力传感器，压力传感器与控制单元连接，控制单元与无线发射模块连接，无线发射模块与外部的智能终端连接；连接单元24能够改变第一环22和第二环23之间的距离，连接单元24与控制单元连接；控制单元与溶解氧传感器30连接。

连接单元24为第一杆28和套设在第一杆28内的第二杆29，第一杆28与第二杆29远离的两端分别与第一环22、第二环23连接。第一杆28和第二杆29之间螺纹连接，第一杆28或者第二杆29在驱动装置下能够旋转。另一实现方式中，连接单元24包括螺纹轴和螺纹连接在螺纹轴上的移动块，移动块与第一环22连接，螺纹轴的一端与第二环23连接。

智能终端为电脑和/或手机，控制单元为单片机，内部可以存储多个数值。

当溶解氧传感器30传递给控制单元的溶解氧浓度测得值超过设定的第一阈值时，控制单元控制连接单元24伸长或者缩短预定距离。增氧机器人判定浮环所在的半径区域上水体溶解氧充足时，增氧机器人去到其他半径区域的水体上进行增氧，从而达到更快的增氧效率。

当压力传感器传递给控制单元的测得压力值小于设定的第二阈值时，控制单元通过无线发射模块发送第一信号，表征旋叶19未工作。如果系统直接命令旋叶工作，检测人员籍此，可以推测是否出现机器损坏的事件，避免造成水产缺氧损失，实现自动巡塘目的。

当溶解氧传感器30传递给控制单元的溶解氧浓度测得值小于设定的第三阈值时，控制单元通过无线发射模块发送第二信号，告警水体缺氧。

水体内设置有应急增氧系统，应急增氧系统的控制器与控制单元无线连接，当溶解氧传感器30传递给控制单元的溶解氧浓度测得值小于设定的第三阈值时，控制单元向应急增氧系统的控制器发送启动信号。即增氧机器人发现水体缺氧，可以自动通过应急增氧系统，防止缺氧造成水产财产损失。

控制单元、无线发射模块均设置在第一圆柱25中，第一圆柱可以防止电子单元进水，且将第一圆柱设置在高处具有较好的信号接收发射环境，避免被机器人本身的金属结构干扰信号。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (10)

1.一种节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述增氧系统包括：浮环，所述浮环为壳体且中心处设置有上下开放的容置腔室；

连接件，所述连接件连接所述浮环，所述连接件在所述容置腔室的中部提供支撑座；

旋叶，所述旋叶与驱动电机的转子连接，所述旋叶处于所述容置腔室的下部，所述驱动电机与所述支撑座连接；

其中，所述连接件与所述浮环的连接点不对称分布，使得所述旋叶的转轴与水平面的夹角小于90°。

2.根据权利要求1所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述增氧系统包括：

定位装置，所述定位装置固定在水体中；

环套装置，所述环套装置包括第一环、第二环以及连接所述第一环和第二环的连接单元，所述第一环套设在所述增氧系统上设置的第一圆柱上，所述第二环套设在所述定位装置上设置的第二圆柱上。

3.根据权利要求2所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述第一圆柱和第二圆柱均设置有限位帽，用来防止所述第一环或者第二环脱出。

4.根据权利要求3所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述连接单元为直杆，所述直杆的两端分别与所述第一环、第二环连接。

5.根据权利要求3所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述连接单元为第一杆和套设在所述第一杆内的第二杆，所述第一杆与第二杆远离的两端分别与所述第一环、第二环连接。

6.根据权利要求5所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述第一杆和第二杆上设置有相配合的多个销孔，配合插销将所述第二杆固定在所述第一杆上。

7.根据权利要求5所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述第一杆和第二杆之间螺纹连接，所述第一杆或者第二杆在驱动装置下能够旋转。

8.根据权利要求3所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述连接单元包括螺纹轴和螺纹连接在所述螺纹轴上的移动块，所述移动块与所述第一环连接，所述螺纹轴的一端与所述第二环连接。

9.根据权利要求2-8中任一所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述第二圆柱上设置有用来检测所述第二环拉力的压力传感器，所述压力传感器与控制单元连接，所述控制单元与无线发射模块连接，所述无线发射模块与外部的智能终端连接。

10.根据权利要求2所述的节能型智慧农业水体增氧系统，其特征在于，所述定位装置为固定在水体底部的打桩机器人。

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