CN113159626B - 一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种沉水植物‑复合菌群联合固定化微生物技术，包括检测装置、感应装置、存储装置、调整装置、处理装置和处理器，所述检测装置用于对环境进行检测；所述感应装置用于对存储装置的数据进行采集；所述调整装置用于对进入所述存储装置中的水流或者投放的固化物料进行调整；所述处理装置对所述检测装置和所述感应装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接。本发明通过检测装置和感应装置均设置在存储装置上，并把沉水植物设置在存储装置的各个存储强中，通过植物和复合物菌群的配合，对水体中的污染物质进行消除。
Description
技术领域
本发明涉及微生物处理系统领域，尤其涉及一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统。
背景技术
水污染是一个长期存在的问题。地表水作为重要的水资源，正在遭受着严重的破坏，随着工业化与城市化的迅猛发展，受人类生产、生活的影响，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体溶解氧量下降，水体富营养化现象日趋严重。针对富营养化水体的治理，植物修复系统、微生物修复系统是治理水体富营养化的有效措施。
如CN105040675B现有系统公开了一种砂土的微生物固化方法及其装置，微生物固化改良土体是指通过微生物生命活动及其代谢产物诱发或控制土体中一系列化学反应从而改善土体工程性质的方法。岩土工程中应用微生物进行土体固化改良具有成本低、环境友好以及维护费用低等优点。
经过大量检索发现存在的现有系统如KR101654249B1、EP2482912B1和US08747396B1，存在以下的问题： 采用聚乙烯醇水溶液加硼酸形成凝胶固定材料包埋微生物，表面载体强度低，固化操作工艺复杂，寿命短；采用聚乙烯醇无纺布结合织物作为载体挂膜支撑体，必须四面固定加强后才能使用，需增加较高的配套设施费用；涂布填料面对水流形成阻力大，需避开水流方向，因此不适合在生物曝气反应器内使用；表面污染物清理困难，管理难度较高。固定化微生物可以通过提供特殊的微环境，较好地保护优势菌不受土著菌恶性竞争，在保持高效修复能力的同时,可以将优势菌屏蔽于恶劣环境之外，在一定程度上克服了传统修复工艺的不足，具有较好的应用前景。
为了解决本领域普遍存在处理效率低、管理难度大、自清洁能力差、智能程度低等等问题，作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前微生物处理所存在的不足，提出了一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统。
为了克服现有系统的不足，本发明采用如下系统方案：
一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，包括检测装置、感应装置、存储装置、调整装置、处理装置和处理器，所述检测装置用于对环境进行检测；所述感应装置用于对存储装置的数据进行采集；所述调整装置用于对进入所述存储装置中的水流或者投放的固化物料进行调整；所述处理装置对所述检测装置和所述感应装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接。
可选的，所述检测装置包括检测机构和校验机构，所述检测机构对所述存储装置的内部环境进行检测；所述校验机构用于对所述存储装置外部环境进行检测；所述检测机构包括检测探头和转动构件，所述检测探头用于对所述存储装置中的环境数据进行采集；所述转动构件对所述检测探头的方向进行调整；所述校验机构包括若干个校验腔、以及存储在校验腔中的校验探头；所述校验探头设置在所述校验腔中，并对校验腔中的环境进行检测。
可选的，所述检测探头采集所述存储装置中的图像数据，并对所述图像数据按照视觉范围中的各个位置进行编号；采集各个位置进行核验位置（n，m），通过对核验位置中的沉水植物的位置建立参考坐标，采集所述参考坐标中的N组图像进行若干个检测点划分，获取采集图像的位置信息，并记录分割成若干个检测点；在检测区域中选取任意一个检测点（x，y），则存在
其中，
表示为定位结果，
为采集距离值；
为修正参数值，其值表示检测的步长；x∈n；y∈m。
可选的，所述感应装置包括感应机构和采样机构，所述感应机构用于对所述存储装置中的水流速度进行检测；所述采样机构用于对沉水植物的数据以及菌群的数据进行采样；所述采样机构包括收集腔、采样探头和偏转构件，所述偏转构件对所述收集腔的位置进行调整；所述采样探头设置在所述收集腔中，并对所述收集腔中的中间产物进行检测。
可选的，所述存储装置包括若干个存储腔、抽水机构和排水机构，所述抽水机构和所述排水机构分别设置在各个所述存储腔的两侧，并对进入所述存储腔中的水进行控制；所述排水机构包括进水口、密封门、转动驱动机构和滑动轨道，所述密封门与所述滑动轨道滑动卡接；所述转动驱动机构与所述密封门驱动连接。
可选的，所述排水机构包括挤压杆、挤压件和挤压驱动机构，所述挤压杆的一端与所述挤压驱动机构驱动连接，所述挤压杆的另一端与所述挤压件连接；所述挤压件设置为与各个所述存储腔嵌套，并与各个所述存储腔适配。
可选的，所述调整装置包括减振机构和转向机构，所述转向机构对所述存储装置的角度进行调整；所述减振机构用于对所述存储装置位置进行减振操作；所述减振机构包括感应板、若干个扰流板和随动构件，所述感应板被构造为设置在所述存储装置上，并对所述存储装置所处的环境进行检测感应；各个所述扰流板分别与所述随动构件驱动连接形成调整部；各个所述调整部被构造为设置在所述存储装置的外周并对其进行减振或者降幅。
可选的，所述减振机构还包括校正优化算法，所述校正优化算法具体表述如下：
其中，k为次数，
为保持原来速度的系数，取值范围为1.357---5.649，此处取值为2.685；
为最优值的权重系数；
为最终偏移方向参数，由检测件偏移方向的实际偏离方向决定；
，
为所述位置区域中的随机数；R为约束因子，水流方向变化时，对整体方向的累计，取值依据公式进行确定
其中，S为所述存储装置接触面的面积，Q为流量，T为作用时间。
可选的，所述处理装置包括处理机构和降噪单元，所述处理机构被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行处理；所述降噪单元被构造为对干扰信号进行去除；所述处理机构包括采集单元和校准单元，所述采集单元被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行获取；所述校准单元被构造为对将异常信号进行优化。
本发明所取得的有益效果是：
1. 通过采用检测装置和感应装置均设置在存储装置上，并把沉水植物设置在存储装置的各个存储腔中，并通过植物和复合物菌群的配合，对水体中的污染物质进行消除；
2.通过采用调整装置与存储装置的相互配合，使得对水体的治理的效率更加的高；
3.通过采用检测装置与感应装置与存储装置的配合使用，极大的促进对水体治理的效率；也极大的提升整个系统的治理水平；
4.通过采用检测探头的检测，并传输至处理器中，处理器通过通信模块传输信号给监控人员，使得整个治理的操作能够更加的智能且便利；
5.通过采用沉水植物与固定化氮循环菌的组合作用促进了植物对营养盐的吸收和微生物对氮营养盐的转化，有效降低了氮磷营养盐负荷，有助于控制湖泊水体富营养化；
6.通过采用检测探头对沉水植物的检测，使得监控人员能够实时的监控沉水植物的状态，并通过对沉水植物进行补苗等手段，增强沉水植物处理水体的能力；
7.通过采用随动构件被构造为对各个扰流板的方向进行调整；使得存储装置能够维持在某一个位置恒定，并保持存储装置位置的稳定。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的控制流程示意图。
图2为所述存储装置的结构示意图。
图3为所述减振装置与所述存储装置的结构示意图。
图4为所述存料装置的结构示意图。
图5为所述存储装置与所述调整装置的部分剖视示意图。
附图标号说明：1-存储装置；2-换水腔；3-排水腔；4-进水口；5-排水口；6-抽水泵；7-沉水植物；8-位置检测件；9-距离检测件；10-感应板；11-扰流板；12-检测探头；13-动力机构；14-滑动轨道；15-存料构件；16-密封件；17-转动构件；18-校验腔；19-透水层；20-储水腔；21-抽取泵；22-排出泵；23-排水腔；24-供料部；25-挤压杆；26-挤压件；27-排水通道；28-存储筒；29-限位板。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、系统方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明 ，并不用于限定本发明。对于本领域系统人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内。包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护，在以下详细描述所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等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组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通系统人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，包括检测装置、感应装置、存储装置、调整装置、处理装置和处理器，所述检测装置用于对环境进行检测；所述感应装置用于对存储装置的数据进行采集；所述调整装置用于对进入所述存储装置中的水流或者投放的固化物料进行调整；所述处理装置对所述检测装置和所述感应装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接；
进一步的，所述检测装置包括检测机构和校验机构，所述检测机构对所述存储装置的内部环境进行检测；所述校验机构用于对所述存储装置外部环境进行检测；所述检测机构包括检测探头和转动构件，所述检测探头用于对所述存储装置中的环境数据进行采集；所述转动构件对所述检测探头的方向进行调整；所述校验机构包括若干个校验腔、以及存储在校验腔中的校验探头；所述校验探头设置在所述校验腔中，并对校验腔中的环境进行检测；
进一步的，所述检测探头采集所述存储装置中的图像数据，并对所述图像数据按照视觉范围中的各个位置进行编号；采集各个位置进行核验位置（n，m），通过对核验位置中的沉水植物的位置建立参考坐标，采集所述参考坐标中的N组图像进行若干个检测点划分，获取采集图像的位置信息，并记录分割成若干个检测点；在检测区域中选取任意一个检测点（x，y），则存在
其中，
表示为定位结果，
为采集距离值；
为修正参数值，其值表示检测的步长；x∈n；y∈m；
进一步的，所述感应装置包括感应机构和采样机构，所述感应机构用于对所述存储装置中的水流速度进行检测；所述采样机构用于对沉水植物的数据以及菌群的数据进行采样；所述采样机构包括收集腔、采样探头和偏转构件，所述偏转构件对所述收集腔的位置进行调整；所述采样探头设置在所述收集腔中，并对所述收集腔中的中间产物进行检测；
进一步的，所述存储装置包括若干个存储腔、抽水机构和排水机构，所述抽水机构和所述排水机构分别设置在各个所述存储腔的两侧，并对进入所述存储腔中的水进行控制；所述排水机构包括进水口、密封门、转动驱动机构和滑动轨道，所述密封门与所述滑动轨道滑动卡接；所述转动驱动机构与所述密封门驱动连接；
进一步的，所述排水机构包括挤压杆、挤压件和挤压驱动机构，所述挤压杆的一端与所述挤压驱动机构驱动连接，所述挤压杆的另一端与所述挤压件连接；所述挤压件设置为与各个所述存储腔嵌套，并与各个所述存储腔适配；
进一步的，所述调整装置包括减振机构和转向机构，所述转向机构对所述存储装置的角度进行调整；所述减振机构用于对所述存储装置位置进行减振操作；所述减振机构包括感应板、若干个扰流板和随动构件，所述感应板被构造为设置在所述存储装置上，并对所述存储装置所处的环境进行检测感应；各个所述扰流板分别与所述随动构件驱动连接形成调整部；各个所述调整部被构造为设置在所述存储装置的外周并对其进行减振或者降幅；
进一步的，所述减振机构还包括校正优化算法，所述校正优化算法具体表述如下：
其中，k为次数，
为保持原来速度的系数，取值范围为1.357---5.649，此处取值为2.685；
为最优值的权重系数；
为最终偏移方向参数，由检测件偏移方向的实际偏离方向决定；
，
为所述位置区域中的随机数；R为约束因子，水流方向变化时，对整体方向的累计，取值依据公式进行确定。
其中，S为所述存储装置接触面的面积，Q为流量，T为作用时间；
进一步的，所述处理装置包括处理机构和降噪单元，所述处理机构被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行处理；所述降噪单元被构造为对干扰信号进行去除；所述处理机构包括采集单元和校准单元，所述采集单元被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行获取；所述校准单元被构造为对将异常信号进行优化。
实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；提供一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，包括检测装置、感应装置、存储装置、调整装置、处理装置和处理器，所述检测装置用于对环境进行检测；所述感应装置用于对存储装置的数据进行采集；所述调整装置用于对进入所述存储装置中的水流或者投放的固化物料进行调整；所述处理装置对所述检测装置和所述感应装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接，并在所述处理器的集中控制操作下，提升各个装置的执行效率；同时，所述检测装置和所述感应装置均设置在所述存储装置上，并把所述沉水植物设置在所述存储装置的各个存储腔中，并通过植物和复合物菌群的配合，对水体中的富营养物质进行消除；另外，所述检测装置设置在所述存储装置上并对所述存储装置的内部和外部的环境进行数据的采集，同时，基于所述检测装置中水体的变化的浓度进行水体的治理：所述感应装置设置在各个所述存储腔中，并对所述存储腔中的中间产物进行检测，并基于所述中间产物的变化调整进入所述存储装置中水的含量；所述调整装置对进入所述存储装置中的水进行调整，并通过进水和排水的相互协调，用于对处理区域中的水体进行治理；通过所述调整装置与所述存储装置的相互配合，使得对水体的治理的效率更加的高；同时，所述检测装置与所述感应装置与所述存储装置的配合，极大的促进对水体治理的效率；也极大的提升整个系统的治理水平；
所述检测装置包括检测机构和校验机构，所述检测机构对所述存储装置的内部环境进行检测；所述校验机构用于对所述存储装置外部环境进行检测；所述检测机构包括检测探头和转动构件，所述检测探头用于对所述存储装置中的环境数据进行采集；所述转动构件对所述检测探头的方向进行调整；所述校验机构包括若干个校验腔、以及存储在校验腔中的校验探头；所述校验探头设置在所述校验腔中，并对校验腔中的环境进行检测；所述检测机构与所述校验机构相互配合，用于对周围环境以及存储腔中的环境进行检测；同时，所述检测机构还包括存储构件，所述存储构件用于对所述检测探头和所述转动构件进行存储，同时，所述检测构件对应设置在所述存储装置的各个存储腔中；所述存储构件包括存储腔和密封板，所述密封板用于对所述密封腔进行密封，用于对水分进行隔绝，提升所述检测探头对所述沉水植物的生长环境和状态监控；同时，通过所述检测探头的检测，并传输至处理器中，所述处理器通过通信模块传输信号给监控人员，使得整个治理的操作能够更加的智能且便利；所述密封板优选的采用透明的板材，使得所述检测探头能够透过所述密封板对沉水植物进行观察；所述存储腔朝着远离所述密封板的一侧凸出形成一个容纳槽，所述转动构件设置在所述容纳槽中，并对所述检测探头的角度进行调整；所述转动构件包括固定座、转动座、角度检测件和转动驱动机构，所述角度驱动机构对所述转动座的转动的角度进行检测；所述转动驱动机构与所述转动座驱动连接；所述转动座与所述固定座铰接，并在所述转动驱动机构的转动操作下沿着铰接位置的轴线进行转动；另外，所述检测探头设置在所述转动座上，并跟随所述转动座的转动而转动；
所述核验机构分别设置在所述存储装置的所述存储腔的外周，并通过对所述存储装置周围的外部环境进行检测；所述校验探头与所述存储装置周围的水样进行接触，检测所述水样的状态数据；所述状态数据包括但是不局限于以下列举的几种：浓度、流量、流速等常见的水体检测指标；通过所述核验机构的核验操作，使得所述调整装置对水样的供应能够更加的准确；通过所述校验机构与所述调整装置相互配合，提升整个装置对水体的治理的能力，且兼顾智能识别和自动进行灌装水和排出水分；
所述检测探头采集所述存储装置中的图像数据，并对所述图像数据按照视觉范围中的各个位置进行编号；采集各个位置进行核验位置（n，m），通过对核验位置中的沉水植物的位置建立参考坐标，采集所述参考坐标中的N组图像进行若干个检测点划分，获取采集图像的位置信息，并记录分割成若干个检测点；在检测区域中选取任意一个检测点（x，y），则存在
其中，
表示为定位结果，
为采集距离值；
为修正参数值，其值表示检测的步长；x∈n；y∈m；所述检测探头对各个所述存储腔中沉水植物的生长状态进行监控，同时，基于所述检测探头的图像数据，识别所述沉水植物的硝化水平进行检测；另外，通过所述检测探头对所述沉水植物的检测，使得监控人员能够实时的监控沉水植物的状态，并通过对沉水植物进行补苗等手段，增强沉水植物处理水体的能力；另外，沉水植物包括但是不局限于以下列举的几种：空心莲子草、水芹菜和伊乐藻等本体沉水植物，优选的采用伊乐藻；符合菌群的种类包括但是不局限于以下列举的几种：固定化氮循环菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌等用于对沉水植物进行共生的菌种；优选的，采用固定化氮循环菌；沉水植物与固定化氮循环菌的组合作用促进了植物对营养盐的吸收和微生物对氮营养盐的转化，有效降低了氮磷营养盐负荷，有助于控制湖泊水体富营养化；
另外，通过对采集的图像数据进行划分，并通过采集所述沉水植物的位置信息，同时，采集该位置的沉水植物的状态，通过各个检测点的距离以及基于检测点对叶片进行分析所述沉水植物的状态，提升对所述沉水植物的精准识别；若监控的状态显示沉水植物的状态不佳或者存在沉水植物死亡的状态，则提示监控者对所述沉水植物进行补苗或者更换沉水植物，提升对水体富营养化的处理操作；
所述感应装置包括感应机构和采样机构，所述感应机构用于对所述存储装置中的水流速度进行检测；所述采样机构用于对沉水植物的数据以及菌群的数据进行采样进行收集；所述采样机构包括收集腔、采样探头和偏转构件，所述偏转构件对所述收集腔的位置进行调整；所述采样探头设置在所述收集腔中，并对所述收集腔中的中间产物进行检测；所述感应装置用于对所述存储装置的数据进行采集，检测所述存储装置的各个水流或者水流中的富营养化的数据进行处理；另外，所述感应装置设置在各个所述存储腔中，并对所述存储腔中的数据进行检测，各个所述存储腔中的数据包括但是不局限于以下列举的几种：存储腔中的水体的富营养程度、净化的程度、中间产物（
、
）的含量等数据；另外，对中间产物的检测通过所述采样机构进行，使得所述中间产物能够被精准的检测，同时，通过对中间产物的测定还能对沉水植物与所述存储腔中的水体的容量和净化程度进行精准检测；所述采样探头设置在所述收集腔中，并通过所述偏转构架的偏转操作对不同位置进行转动；所述采样探头包括但是不局限于以下列举的几种：浓度传感器、压力传感器、气体传感器等用于对中间产物进行检测的传感器件；同时，所述采样探头设置在所述偏转构件上并在所述偏转构件的偏转操作下，实现对所述采样探头检测位置的偏转；所述偏转构架包括偏转座、支撑座和偏转驱动机构，所述偏转座与所述支撑座铰接，并在所述偏转驱动机构的驱动操作下实现对所述偏转座的位置的偏移；在所述采样探头进行偏转的过程中，所述采样探头跟随所述偏转座的转动而转动，保证所述采样探头的位置的偏移，能够检测所述采样腔中的中间产物的数据；
所述存储装置包括若干个存储腔、抽水机构和排水机构，所述抽水机构和所述排水机构分别设置在各个所述存储腔的两侧，并对进入所述存储腔中的水进行控制；所述排水机构包括进水口、密封门、转动驱动机构和滑动轨道，所述密封门与所述滑动轨道滑动卡接；所述转动驱动机构与所述密封门驱动连接；所述转动驱动机构采用液压驱动的方式与所述密封门进行密封；所述抽水机构和所述排水机构设置在各个所述存储腔的两端，并通过所述抽水机构和所述排水机构的配合，把经过净化的水体通过所述排水机构排出存储腔，同时，把要处理的水通过所述抽水机构灌入所述存储腔中，提升了整个处理流程的效率；同时，所述排水机构的所述进水口与所述存储腔的外部进行连通，且所述进水口还设置有对所述进水口进行封堵的密封门，用于保证各个存储腔中的水体能够被隔离；在另外的实施例中，所述抽水机构可以设置为直接连通，通过所述沉水植物与所述符合菌群之间的配合对富营养化的水体进行净化；特别的，所述抽水机构用于把外部的水抽入各个所述存储腔中，同通过设置在所述存储腔中的所述沉水植物与符合菌群的组合对水体进行处理；另外，所述滑动轨道设置为与进水方向垂直；所述密封门的尺寸或者大小与所述滑动轨道适配；通过抽水机构与所述排水机构的配合，提升整个系统对水体的治理效率，同时，还能根据实际的需要自动的移动到设定的位置进行水体的治理，智能化程度高且极大的降低了劳动强度；所述抽水机构还包括抽水泵，所述抽水泵用于把外部的水泵入所述存储腔中；同时，所述抽水泵通过连接管道连接各个存储腔和所述进水口；另外，所述滑动轨道上设置有若干个位置检测件，各个位置检测件沿着所述滑动轨道的长度方向等间距的分布；并对所述转动驱动机构的位置进行检测，使得所述转动驱动机构在对所述密封件进行密封的过程中能够对进水口进行密封；同时，各个所述位置检测件、所述处理器、所述转动驱动机构和密封件形成一个闭环控制，使得所述密封件的开合程度能够被精准的控制；
所述排水机构包括挤压杆、挤压件和挤压驱动机构，所述挤压杆的一端与所述挤压驱动机构驱动连接，所述挤压杆的另一端与所述挤压件连接；所述挤压件设置为与各个所述存储腔嵌套，并与各个所述存储腔适配；所述排水机构设置在各个所述存储腔中，并对各个存储腔中处理过的水进行排出；另外，所述挤压件与所述存储腔的尺寸大小适配，使得各个所述存储腔中的水能够在所述挤压部的挤压作用下，实现排出的操作；所述排水机构还包括行程检测件，所述行程检测件用于对所述挤压杆的伸出量进行检测，使得挤压部在进行挤压操作的过程中能够实时的检测，防止所述挤压部对所述沉水植物的破坏；所述挤压驱动机构设置为液压驱动的方式对所述挤压杆进行驱动；挤压杆设置为可被液压驱动的结构；所述排水机构还包括排水口，所述排水口设置在所述存储腔远离所述挤压件的一侧，使得在所述排水机构的作用下，各个所述存储腔中的水能够被顺利的排放到所述存储腔的外部；所述存储装置还包括透水层，所述透水层把各个存储腔分隔成两个养殖腔和排水腔，使得经过所述沉水植物与复合菌群处理的水，能够通过所述透水层，并把水通过所述排水机构排出各个存储腔外；另外，所述排水腔远离挤压件的一端设有排水通道，所述排水通道被构造为与所述排水口连通；
所述存储装置还包括存料构件，所述存料构件用于对所述复合菌群进行存储；所述存料构件设置在所述沉水植物的一侧，并对所述沉水植物进行菌群的供应，提升沉水植物与所述复合菌群对水体净化的效率；另外，所述存料构件包括若干个存储筒、限位板、供应杆和供应驱动机构，各个所述存储筒均设置复合的菌群；另外，存储在各个所述存储筒中的物质包括但是不局限于以下列举的几种：培养基、水样根区微生物等；当各个所述沉水植物产生的中间产物的产生在最低阀值以下，则通过增加所述复合菌群，使得整个复合菌群与水生植物能够统一；所述供应杆的一端与所述限位板连接，所述供应杆的另一端与所述供应驱动机构驱动连接形成供料部，并在所述供应驱动机构的驱动操作下，所述供料部推挤存放在各个所述存储筒中复合菌群进行供应，使得所述复合菌群能够施加在水生植物上，并进行相互配合，提升水质处理的效率；
所述调整装置包括减振机构和转向机构，所述转向机构对所述存储装置的角度进行调整；所述减振机构用于对所述存储装置位置进行减振操作；所述减振机构包括感应板、若干个扰流板和随动构件，所述感应板被构造为设置在所述存储装置上，并对所述存储装置所处的环境进行检测感应；各个所述扰流板分别与所述随动构件驱动连接形成调整部；各个所述调整部被构造为设置在所述存储装置的外周并对其进行减振或者降幅；各个所述随动构件被构造为对各个所述扰流板的方向进行调整；使得所述存储装置能够维持在某一个位置恒定；另外，所述感应板被构造为对所述存储装置周围的环境参数进行检测；所述环境参数包括但是不局限于以下列举的几种：水流速度、水流方向、压力值等用来评价水流的参数；所述感应板设置在所述存储装置的外周并对作用在所述存储装置上的环境参数进行检测；所述随动构件还基于所述感应板采集的环境参数进行方向的调整，使得对各个所述扰流板能够根据所述感应板检测到的数据进行动态的调整；各个所述扰流板与各个所述随动构件相互驱动连接形成各个调整部，各个所述调整部分别被构造为能对不同的方向进行调整，有效的提升整个所述检测机构的稳定性；所述随动构件包括异步电机和转动检测件，所述转动检测件用于对所述扰流板的转动的角度进行检测；所述异步电机用于对各个扰流板驱动连接，使得所述扰流板能够稳定所述存储装置的位置；
所述调整装置与所述存储装置相互配合使得所述存储装置位置进行动态的调整，增强所述存储装置位置的精准定位；另外，在实际水体治理的过程中，需要对在不同水深的环境进行水质的操作，同时，需要进行移动或者转向，用于对水体中的各个不同的位置进行检测；同时，当存在水流对所述存储装置进行冲击的情况时，可以通过所述减振机构和所述转向机构的配合维持对所述存储装置位置的稳定；
所述调整装置还包括浮动机构，所述浮动机构用于对所述存储装置提供浮力，并通过对所述浮动机构的调整，提升所述存储装置在不同的水深进行水质的处理；所述浮动机构设置在所述存储装置的本体上，并通过对所述存储装置进行增重或者减重实现对所述存储装置位置的调整；所述浮动机构包括储水腔和换水构件，所述换水构件用于对进入所述储水腔中的水进行抽入或者排出，使得所述存储装置能够在所述浮动机构的作用下实现不同水深的调整；所述换水构件包括抽取泵和排出泵，所述抽水泵用于把所述储水腔外部的水抽入所述储水腔中，使得所述储水腔能够充满水，并通过所述存储装置自重的变化，实现在不同的水深进行调整；另外，所述排出泵通过所述处理器的控制，所述储水腔中的水进行排出；所述浮动机构还包括距离检测件，所述距离检测件用于检测存储装置当前位置与水体深度的关系，并通过所述距离检测件、所述处理器、所述换水构件之间的闭环控制，使得所述存储装置的位置能够被精准的控制；所述换水构件还包括换水腔和排水腔，所述抽取泵设置在所述换水腔中；所述排水泵设置在所述排水泵上；所述换水腔和所述排水腔均设置在所述储水腔的首端和末端；
另外，在进行不同水深进行沉浮动作的过程中，需要对水流流动对所述存储装置的位置进行调整，用于保证所述存储装置在处理水域中当前位置的稳定；
所述调整装置还包括动力机构，所述动力机构用于对所述存储装置的位置进行调整，使得所述存储装置能够移动到设定的位置，并在该位置进行沉浮的操作，使得在不同的水深高度进行水质的处理，保证整个水质处理的操作更加的灵活且智能；
同时，所述减振机构的所述感应板上设有若干个位置区域，且每个区域的面积为S，S的大小可以根据实际的需要进行设计，并把设计后的S值带入下面的公式中进行计算；且各个位置区域中对应设有位置参数；当所述水流作用在所述位置区域某个区域并获取初始速度
，同时，获取与所述初始速度相邻近的位置并检测水流经所述位置区域中的经过速度
；另外，通过收集作用在各个所述位置区域中的最大速度值，并对水流的最终方向进行确定；
所述减振机构还包括校正优化算法，所述校正优化算法具体表述如下：
其中，k为次数，
为保持原来速度的系数（与水质或水的硬度有关），取值范围为1.357---5.649，此处取值为2.685；
为最优值的权重系数；
为最终偏移方向参数，由检测件偏移方向的实际偏离方向决定；
，
为所述位置区域中的随机数；R为约束因子，水流方向变化时，对整体方向的累计，取值依据公式进行确定
其中，S为所述存储装置接触面的面积，Q为流量，T为作用时间；
所述处理装置包括处理机构和降噪单元，所述处理机构被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行处理；所述降噪单元被构造为对干扰信号进行去除；所述处理机构包括采集单元和校准单元，所述采集单元被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行获取；所述校准单元被构造为对将异常信号进行优化；所述处理机构与所述降噪单元进行配合使用，使得所述检测装置在进行数据的处理过程中能够进行优化的效果；所述处理机构的处理操作包括但是不局限于以下列举的几种：放大、滤波、降噪、降压、升压等用于对信号进行处理手段，这是本领域系统人员所熟知的手段，因而在本实施例中不再一一赘述；所述处理机构的所述采集单元和所述校准单元的配合，使得所述检测装置和所述检测装置采集的数据能够进行精准的被处理，并通过与所述处理器的控制，使得检测的数据能够被所述监控者获知，保证所述监控者能够对整个装置进行维护；
另外，所述处理装置还包括供电构件，所述供电机构用于对整个装置进行供电，用于保持整个装置能够稳定的运行，在本实例中，所述供电构件是本领域系统人员所熟知的手段，因而在本实施例中不再一一赘述。
实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；提供一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，包括检测装置、感应装置、存储装置、调整装置、处理装置和处理器，所述检测装置用于对环境进行检测；所述感应装置用于存储装置的数据进行采集；所述调整装置用于对进入所述存储装置中的水流或者投放的固化物料进行调整；所述处理装置对所述检测装置和所述感应装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接，并在所述处理器的集中控制操作下，提升各个装置的执行效率；同时，所述检测装置和所述感应装置均设置在所述存储装置上，并把所述沉水植物设置在所述存储装置的各个存储腔中，并通过植物和复合物菌群的配合，对水体中的富营养物质进行消除；另外，所述检测装置设置在所述存储装置上并对所述存储装置的内部和外部的环境进行数据的采集，同时，基于所述检测装置中水体浓度的变化进行水体的治理：所述感应装置设置在各个所述存储腔中，并对所述存储腔中的中间产物进行检测，并基于所述中间产物的变化调整进入所述存储装置中的水的含量；所述调整装置对进入所述存储装置中的水进行调整，并通过进水和排水的相互协调，用于对处理区域中的水体进行治理；通过所述调整装置与所述存储装置的相互配合，使得对水体的治理的效率更加的高；同时，所述检测装置与所述感应装置与所述存储装置的配合，极大的促进对水体治理的效率；也极大的提升整个系统的治理效果；
所述调整装置包括减振机构和转向机构，所述转向机构对所述存储装置的角度进行调整；所述减振机构用于对所述存储装置位置进行减振操作；所述减振机构包括感应板、若干个扰流板和随动构件，所述感应板被构造为设置在所述存储装置上，并对所述存储装置所处的环境进行检测感应；各个所述扰流板分别与所述随动构件驱动连接形成调整部；各个所述调整部被构造为设置在所述存储装置的外周并对其进行减振或者降幅；各个所述随动构件被构造为对各个所述扰流板的方向进行调整；使得所述检测机构能够维持在某一个位置恒定；另外，所述感应板被构造为对所述存储装置周围的环境参数进行检测；所述环境参数包括但是不局限于以下列举的几种：水流速度、水流方向、压力值等用来评价水流的参数；所述感应板设置在所述存储装置的外周并对作用在所述存储装置上的环境参数进行检测；所述随动构件还基于所述感应板采集的环境参数进行方向的调整，使得对各个所述扰流板能够根据所述感应板检测到的数据进行动态的调整；各个所述扰流板与各个所述随动构件相互驱动连接形成各个调整部，各个所述调整部分别被构造为能对不同的方向进行调整，有效的提升整个所述检测机构的稳定性；所述随动构件包括异步电机和转动检测件，所述转动检测件用于对所述扰流板的转动的角度进行检测；所述异步电机用于对各个扰流板驱动连接，使得所述扰流板能够稳定所述 存储装置的位置；
所述调整装置与所述存储装置相互配合使得所述存储装置位置进行动态的调整，增强所述存储装置位置的精准定位；另外，在实际水体治理的过程中，需要对在不同水深的环境进行水质的操作，同时，需要进行移动或者转向，用于对水体中的各个不同的位置进行检测；同时，当存在水流对所述存储装置进行冲击的过程中，可以通过所述减振机构和所述转向机构的配合维持对所述存储装置位置的稳定；
所述调整装置还包括浮动机构，所述浮动机构用于对所述存储装置提供浮力，并通过对所述浮动机构的调整，提升所述存储装置在不同的水深进行水质的处理；所述浮动机构设置在所述存储装置的本体上，并通过对所述存储装置进行增重或者减重实现对所述存储装置位置的调整；所述浮动机构包括储水腔和换水构件，所述换水构件用于对进入所述储水腔中的水进行抽如或者排出，使得所述存储装置能够在所述浮动机构的作用下实现不同水深的调整；所述换水构件包括抽取泵和排出泵，所述抽水泵用于把所述储水腔外部的水抽入所述储水腔中，使得所述储水腔能够充满水，并通过所述存储装置自重的变化，实现在不同的水深进行调整；另外，所述排出泵通过所述处理器的控制，所述储水腔中的水进行排出；所述浮动机构还包括距离检测件，所述距离检测件用于检测与水深，并通过所述距离检测件、所述处理器、所述换水构件之间的闭环控制，使得所述存储装置的位置能够被精准的控制；
另外，在进行不同水深进行沉浮动作的过程中，需要对水流流动对所述存储装置的位置进行调整，用于保证所述存储装置在处理水域中位置的稳定；
所述调整装置还包括动力机构，所述动力机构用于对所述存储装置的位置进行调整，使得所述存储装置能够移动到设定的位置，并在该位置进行沉浮的操作，使得在不同的水深高度进行水质的处理，保证整个水质处理的操作更加的灵活且智能；
另外，通过储水腔和换水构件的配合实现不同水深进行动态的调整；所述浮动机构还包括校正算法，所述校正算法用于对所述换水构件对所述存储装置的位置调整；所述校正算法包括：采集存储装置的自重G和：所述距离检测件对水深与实际位置的检测差值
；若存在：
其中，
为抽水泵的抽水流量，
为排出泵的排出流量；
修正校准值，其值范围为：2.369-9.648；
为水流的速度（若为静水水域可以取值为0）；
为所述存储装置在水作用下的偏离角度；
为所属水域中水的密度：
为引力常量；n为基于水深进行层数划分中的层数；通过对浮动机构的储水腔的抽水和排水的操作，使得所述存储装置能够进行不同水深的变化动态的调整，并能够精准的控制所述存储装置位置的精准控制。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着系统发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和系统而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域系统人员提供用于实现所描述的系统的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，系统人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (4)
1.一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，其特征在于，包括检测装置、感应装置、存储装置、调整装置、处理装置和处理器，所述检测装置用于对环境进行检测；所述感应装置用于对存储装置的数据进行采集；所述调整装置用于对进入所述存储装置中的水流或者投放的固化物料进行调整；所述处理装置对所述检测装置和所述感应装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述存储装置、所述调整装置和所述处理装置控制连接；
所述检测装置包括检测机构和校验机构，所述检测机构对所述存储装置的内部环境进行检测；所述校验机构用于对所述存储装置外部环境进行检测；所述检测机构包括检测探头和转动构件，所述检测探头用于对所述存储装置中的环境数据进行采集；所述转动构件对所述检测探头的方向进行调整；所述校验机构包括若干个校验腔、以及存储在校验腔中的校验探头；所述校验探头设置在所述校验腔中，并对校验腔中的环境进行检测；
所述检测探头采集所述存储装置中的图像数据，并对所述图像数据按照视觉范围中的各个位置进行编号；对各个位置进行核验，对核验位置中的沉水植物的位置建立参考坐标，采集所述参考坐标中的N组图像进行若干个检测点划分，并记录所述若干个检测点的位置信息；在检测区域中选取任意一个检测点(x，y)，则存在
其中，
表示为参考坐标定位结果，Di为采集距离值；ε为修正参数值，其值表示检测的步长；
所述感应装置包括感应机构和采样机构，所述感应机构用于对所述存储装置中的水流速度进行检测；所述采样机构用于对沉水植物的数据以及菌群的数据进行采样；所述采样机构包括收集腔、采样探头和偏转构件，所述偏转构件对所述收集腔的位置进行调整；所述采样探头设置在所述收集腔中，并对所述收集腔中的中间产物进行检测；
所述存储装置包括若干个存储腔、抽水机构和排水机构，所述抽水机构和所述排水机构分别设置在各个所述存储腔的两侧，并对进入所述存储腔中的水进行控制；所述排水机构包括进水口、密封门、转动驱动机构和滑动轨道，所述密封门与所述滑动轨道滑动卡接；所述转动驱动机构与所述密封门驱动连接。
2.如权利要求1所述的一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，其特征在于，所述排水机构包括挤压杆、挤压件和挤压驱动机构，所述挤压杆的一端与所述挤压驱动机构驱动连接，所述挤压杆的另一端与所述挤压件连接；所述挤压件设置为与各个所述存储腔嵌套，并与各个所述存储腔适配。
3.如权利要求2所述的一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，其特征在于，所述调整装置包括减振机构和转向机构，所述转向机构对所述存储装置的角度进行调整；所述减振机构用于对所述存储装置位置进行减振操作；所述减振机构包括感应板、若干个扰流板和随动构件，所述感应板被构造为设置在所述存储装置上，并对所述存储装置所处的环境进行检测感应；各个所述扰流板分别与所述随动构件驱动连接形成调整部；各个所述调整部被构造为设置在所述存储装置的外周并对其进行减振或者降幅。
4.如权利要求3所述的一种沉水植物-复合菌群联合固定化微生物系统，其特征在于，所述处理装置包括处理机构和降噪单元，所述处理机构被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行处理；所述降噪单元被构造为对干扰信号进行去除；所述处理机构包括采集单元和校准单元，所述采集单元被构造为对所述检测装置与所述感应装置的数据进行获取；所述校准单元被构造为对将异常信号进行优化。
Priority Applications (1)
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