CN113917882A - 一种湖库治理机器人自动迁移系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湖库治理机器人自动迁移系统，其涉及湖泊水库、景观水体水质污染控制领域，旨在解决传统的湖泊水库水治理成本较高的问题，其技术方案要点包括若干设置在湖泊内的水质监测仪，水质监测仪上电性连接有第一无线发送模块，中央处理模块包括信息储存模块和信息转换模块，中央处理模块上电性连接接收第一无线发送模块的信息的第一无线接收模块，中央处理模块上电性连接第二无线发送模块，驱动模块上电性连接接收第二无线发送模块的第二无线接收模块，第二无线接收模块电性连接在驱动模块，本体上固定设置有无线位置信号发送模块，第一无线接收模块和无线信发送模块呈电信号连接，本发明达到了降低湖泊水质治理成本的效果。

Description

一种湖库治理机器人自动迁移系统

技术领域

本发明涉及湖泊水库、景观水体水质污染控制的技术领域，尤其是涉及一种湖库治理机器人自动迁移系统。

背景技术

目前湖泊水库是世界上最珍贵的可直接利用的淡水资源，其中水库正逐渐成为多数城市的主要供水水源，水源水库的重要性日渐彰显。当前，湖泊水库环境面临的水体富营养化问题非常突出，湖泊水库水质的恶化直接影响城市水资源的可持续利用，更严重威胁到城市的供水安全。水深较大的湖泊水库易发生由于剧烈垂向温度梯度的存在引起不同密度水体分层的现象，易于扰动、混合的表层水体与相对稳定的底部水体缺乏交换，水体分层后，由于上下层水体间相对静止，缺乏交换，下层水体得不到氧气的补充，溶解氧逐步减少，厌氧条件会引起底泥有机质、氮、磷、铁、锰的溶解释放，造成水体内源污染，水体色度、嗅味加大，pH 值下降，水质恶化，藻类大量繁殖等，直接加快水体的富营养化进程。

参照图1，为现有的湖泊水库内水质处理用治理设备，包括漂浮在湖泊上的本体，本体包括不锈钢骨架和将不锈钢骨架悬浮起来的浮体，不锈钢骨架上表面均布用若干用于种植绿植的花篮，本体的中心位置穿设有混合充氧单元，本体的靠近湖泊底部的一面设置有固定其在湖泊中位置的锚固墩，如此一来湖泊谋篇区域水体富营养化严重，就可以将该治理设备运输至污染严重的区域，然后放下锚固墩通过本体上绿植和混合充氧单元对水体富营养化的区域进行修复。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：但是现有的湖泊水库治理设备只能固定在一个区域进行水质修复，即使该区域的水质已经修复完成，也不能将该区域的治理设备回收，一方面缩小了治理设备修复湖泊水质的覆盖范围，另一方面每次多一个水域的水质被污染，就要重新制作一个新治理设备，造成了大量治理设备的浪费，提高了湖泊水库治理的成本，此问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种湖库治理机器人自动迁移系统，本发明达到了降低湖泊水质治理成本的作用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种湖库治理机器人自动迁移系统，包括水质监测模块、中央处理模块和设置在本体上的驱动模块，所述水质监测模块包括若干设置在湖泊内的水质监测仪，水质监测仪上电性连接有第一无线发送模块，所述中央处理模块包括信息储存模块和信息转换模块，所述中央处理模块上电性连接有接收第一无线发送模块信息的第一无线接收模块，所述中央处理模块上电性连接有第二无线发送模块，所述驱动模块上电性连接有接收第二无线发送模块信息的第二无线接收模块，所述第二无线接收模块电性连接在驱动模块上，所述本体上固定设置有无线位置信号发送模块，所述第一无线接收模块和无线信发送模块呈电信号连接。

通过采用上述技术方案，本体放置在湖泊中修复水质，该位置水体修复好了之后，湖泊内的其他位置水质监测仪发出信号显示另一个水域水质需要修复时，水质监测仪会将坐标信号通过第一无线发送模块发送给中央处理模块，中央处理模块内的储存模块会将信号储存，此时中央处理模块根据本体的坐标信号和第一无线发送模块的坐标信息，制定出本体行走的相应路线，然后将路线信息通过转换模块转换成第二无线接收模块能够识别的信号传出，然后第二无线接收模块会将该信号传输给驱动装置，驱动装置带动本体到达需要修复水质的位置即可，如此一来本体就可以在湖泊内根据水质自动进行水质修复，一方面治理设备能够得到充分的利用，不会造成本体的浪费，降低了湖泊水质治理的成本，另一方面能够提高单一本体水质修复的覆盖面积。

进一步地，所述本体接触水面的一面设置用环形的附着板，所述驱动模块包括四个均匀布置在附着板上的螺旋叶片，且相对所述螺旋叶片之间的连线呈垂直设置，所述附着板内密封设置有连接螺旋叶片的伺服电机，所述第二无线接收模块电性连接在伺服电机上，所述第二无线接收模块对应伺服电机设置有四个。

通过采用上述技术方案，四个第二无线接收模块对应四个伺服电机，第二无线接收模块根据接收到的信号，控制相应的螺旋叶片工作，本体会在湖泊上沿着横向方向和竖直方向形成一个平面移动轨迹，从而起到将本体有规律地送到需要修复水质的区域。

进一步地，所述本体接触水面的一面的设置有固定本体位置的锚固墩，所述锚固墩周缘连接浮力气囊，所述本体远离水面的一面设置向浮力气囊内充气的空压机，所述空压机电信号连接在中央处理模块上，所述浮力气囊外侧壁开设有打开浮力气囊的电磁阀，所述电磁阀电信号连接在中央处理模块上。

通过采用上述技术方案，当中央处理装置需要控制本体移动前，会先启动空压机，空压机向浮力气囊内充气，直到气囊的浮力大于锚固墩的重力，将锚固墩从湖底浮起即可，从而起到能够控制浮岛在目标位置固定或者移动的作用。

进一步地，所述电磁阀远离浮力气囊的一端连接用柔性的引气管，所述引气管远离浮力气囊的一端设置有将引气管浮在水面上的浮盘。

通过采用上述技术方案，浮力气囊泄气时会产生推力，从而会移动本体的位置，而引气管将浮力气囊的排气位置引导到湖面之上，而且浮力是竖直向上的引气管的开口处也是竖直向上的，如此一来即使排气时会产生反向推力，也会是竖直向下不会对本体的移动产生太大影响。

进一步地，所述引气管远离浮力气囊的一端设置有出气头，所述出气头内设置密封膜，所述密封膜切割有十字口。

通过采用上述技术方案，浮力气囊需要放气时，引气管的压强会将十字密封膜顶开，当引气管内没有气体时，密封膜会合并，从而起到减少液体从出气头处进入浮力气囊的作用。

进一步地，所述本体侧壁设置有卡箍，所示引气管穿设在卡箍内。

通过采用上述技术方案，引气管整体长度较长，锚固墩又会跟随浮力气囊上下移动，为了防止引气管和本体分开太多，导致引气管被倾斜拖拽，进而导致引气管内进水，卡箍可以将很好的防止出气头倾斜，进而起到防止引气管进水的作用。

进一步地，所述引气管远离浮力气囊的一端外侧壁开设用连接槽，所述浮盘上开设有套设在连接槽上的连接孔，所述出气头螺纹配合在连接槽的外侧壁上。

通过采用上述技术方案，操作人员需要将引气管安装在卡箍内时，先将出气头浮盘从引气管上拆下，然后将引气管从水面下穿设在卡箍内，然后将浮盘套设在连接槽内，再通过出气头最终将浮盘固定在引气管上即可。

进一步地，所述本体上设置有作为电源的太阳能电池板。

通过采用上述技术方案，太阳内电池板可以为浮岛上所有用电设备持续提供电源，从而起到进一步节能环保的作用。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、采用了水质监测模块、中央处理模块和驱动模块，从而产生提高浮岛在湖泊内灵活性的效果；

2、采用了伺服电机和螺旋叶片，从而产生方便在湖泊内移动浮岛的效果；

3、采用了浮力气囊、空压机和引气管，从而产生方便操作人员在湖泊内固定浮岛位置的效果。

附图说明

图1为背景技术中治理设备的结构示意图；

图2为本发明中的整体结构示意图

图3为本发明中的工作流程示意图；

图4为本发明中浮盘处的爆炸结构示意图；

图5为图4中A部的放大结构示意图。

图中，1、本体；11、不锈钢骨架；12、浮体；13、花篮；14、混合充氧单元；2、锚固墩；21、浮力气囊；22、电磁阀；23、空压机；24、引气管；25、浮盘；26、出气头；27、密封膜；28、十字口；3、附着板；31、螺旋叶片；32、伺服电机；4、卡箍；41、连接槽；42、连接孔；43、太阳能电池板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图2，为本发明公开的一种湖库治理机器人自动迁移系统，包括漂浮在湖泊水库内的治理设备，治理设备包括本体1，本体1靠近湖底的一面固定设置有不锈钢骨架11，本体1上均布有多个种植绿植的花篮13，不锈钢骨架11远离本体1的一面均布有多个圆筒状的浮体12，不锈钢骨架11上通过尼龙线上固定连接方型的锚固墩2。

参照图3，本体1上固定连接无线位置信号发送模块，然后在湖泊水库的岸边设置设备室，设备室内设置中央处理模块，中央处理装置内包括用储存数据信息的信息储存模块和转换信息格式的信息转换模块；中央处理模块上通过数据线电性连接第一无线接收模块和第二无线发送模块，无线位置信号发送模块和第一无线接收模块呈电信号连接，然后在湖泊水库内设置监测模块，本发明中监测模块为多个水质监测仪，多个水质监测仪分别漂浮设置在具有代表性的水域即可，水质监测仪上通过数据线电性连接有第一无线发送模块，第一无线发送模块和第一无线接收模块也呈电信号连接；本体1上设置有带动其移动的驱动模块，驱动模块上通过数据线电性连接第二无线接收模块，第二无线接收模块和第二无线发送模块呈电信号连接；本发明中的电性连接处均设置防水结构。

参照图4，本体1接触水面的一面设置有环形的附着板3，驱动模块包括四个均匀布置在附着板3上的螺旋叶片31，且相对螺旋叶片31之间的连线呈垂直设置，附着板3内密封设置有连接螺旋叶片31的伺服电机32，第二无线接收模块通过数据线连接在伺服电机32上，第二无线接收模块对应伺服电机32设置有四个。

参照图4，锚固墩2周缘连接防水材料的浮力气囊21，本体1远离水面的一面设置有向气囊内充气的空压机23，空压机23通过塑料螺栓固定在不锈钢骨架11上，空压机23电信号连接在中央处理模块上，浮力气囊21外侧壁设置有控制浮力气囊21开闭的电磁阀22，电磁阀22电信号连接在中央处理模块上；电磁阀22远离浮力气囊21的一端连接有塑料材质的引气管24，引气管24远离浮力气囊21的一端设置有将引气管24浮在水面上的浮盘25；浮盘25呈倒锥形设置，浮盘25为塑料材质制成，引气管24远离浮力气囊21的一端设置有出气头26，出气头26内设置密封膜27，密封膜27切割有十字口28。

参照图5，本体1侧壁设置伸出本体1环形卡箍4，引气管24穿设在卡箍4内；引气管24远离浮力气囊21的一端外侧壁开设用连接槽41，浮盘25上开设有套设在连接槽41上的连接孔42，出气头26螺纹配合在连接槽41的外侧壁上，同时出气头26旋转在引气管24上时，出气头26刚好会压住连接槽41内的浮盘25，既能在引气管24上固定出气头26又能将浮盘25固定在引气管24上；本体1上表面设置有作为电源的太阳能电池板43，太阳能电池板43可以为浮岛上所有用电设备持续提供电源，从而起到进一步节能环保的作用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：包括水质监测模块、中央处理模块和设置在本体(1)上的驱动模块，所述水质监测模块包括若干设置在湖泊内的水质监测仪，水质监测仪上电性连接有第一无线发送模块，所述中央处理模块包括信息储存模块和信息转换模块，所述中央处理模块上电性连接有接收第一无线发送模块信息的第一无线接收模块，所述中央处理模块上电性连接有第二无线发送模块，所述驱动模块上电性连接有接收第二无线发送模块信息的第二无线接收模块，所述第二无线接收模块电性连接在驱动模块上，所述本体(1)上固定设置有无线位置信号发送模块，所述第一无线接收模块和无线信发送模块呈电信号连接。

2.根据权利要求1所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述本体(1)接触水面的一面设置有环形的附着板(3)，所述驱动模块包括四个均匀布置在附着板(3)上的螺旋叶片(31)，且相对所述螺旋叶片(31)之间的连线呈垂直设置，所述附着板(3)内密封设置有连接螺旋叶片(31)的伺服电机(32)，所述第二无线接收模块电性连接在伺服电机(32)上，所述第二无线接收模块对应伺服电机(32)设置有四个。

3.根据权利要求2所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述本体(1)接触水面的一面的设置有固定本体(1)位置的锚固墩(2)，所述锚固墩(2)周缘连接浮力气囊(21)，所述本体(1)远离水面的一面设置有向浮力气囊(21)内充气的空压机(23)，所述空压机(23)电信号连接在中央处理模块上，所述浮力气囊(21)外侧壁开设有打开浮力气囊(21)的电磁阀(22)，所述电磁阀(22)电信号连接在中央处理模块上。

4.根据权利要求3所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述电磁阀(22)远离浮力气囊(21)的一端连接用柔性的引气管(24)，所述引气管(24)远离浮力气囊(21)的一端设置有将引气管(24)浮在水面上的浮盘(25)。

5.根据权利要求4所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述引气管(24)远离浮力气囊(21)的一端设置有出气头(26)，所述出气头(26)内设置密封膜(27)，所述密封膜(27)切割有十字口(28)。

6.根据权利要求5所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述本体(1)侧壁设置有卡箍(4)，所示引气管(24)穿设在卡箍(4)内。

7.根据权利要求6所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述引气管(24)远离浮力气囊(21)的一端外侧壁开设用连接槽(41)，所述浮盘(25)上开设有套设在连接槽(41)上的连接孔(42)，所述出气头(26)螺纹配合在连接槽(41)的外侧壁上。

8.根据权利要求7所述的湖库治理机器人自动迁移系统，其特征在于：所述本体(1)上设置有作为电源的太阳能电池板(43)。

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