CN114751522B - 一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，包括漂浮板，所述漂浮板上端面固定设置有安装板，漂浮板的底端固定设置有检测仪，漂浮板的其中一侧设置有推进装置和锚定装置，推进装置和锚定装置通过控制器连接控制；所述安装板上设置有供电装置、气泵和充电装置；所述充电装置包括升降杆、定位筒和太阳能板，定位筒的底端固定设置有底板，底板通过连接件与安装板相固定，升降杆插入定位筒内并与定位筒配合设置有竖直排列的插孔，插孔内设置有穿过升降杆和定位筒的定位杆，升降杆的顶端固定设置有支架，支架两侧固定设置有能够折叠的太阳能板。本发明旨在提供一种能够针对水质环境变化调整位置的无人自控式湖泊水域水环境改善装置。

Description

一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置

技术领域

本发明涉及水质净化技术领域，尤其涉及一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置。

背景技术

对应城市河道水质不达标的现象，生态浮床能够有效地起到净化水质的作用。生态浮床利用无土栽培技术在浮床主体种植水生植物，以及向水体曝气，达到降解水中氮、磷，吸收水中有机物，其反应机理是通过硝化和反硝化作用去除水中的氨氮，同时利用植物根系吸附水中氮磷，最终起到改善水质的作用。现有的生态浮床多为固定点位的使用方式，不能根据水质分布情况调整位置来满足实际需求，人工调整其位置费时费力且成本高。因此，现亟需一种能够针对水质环境变化调整位置，并稳定供电向水体曝气的无人自控式湖泊水域水环境改善装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够针对水质环境变化调整位置，并稳定供电向水体曝气的无人自控式湖泊水域水环境改善装置。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，包括漂浮板，所述漂浮板上端面固定设置有安装板，漂浮板的底端固定设置有检测仪，漂浮板的其中一侧设置有推进装置和锚定装置，推进装置和锚定装置通过控制器连接控制；所述安装板上设置有供电装置、气泵和充电装置，供电装置与气泵、推进装置、锚定装置相连接，充电装置与供电装置相连接；所述充电装置包括升降杆、定位筒和太阳能板，定位筒的底端固定设置有底板，底板通过连接件与安装板相固定，升降杆插入定位筒内并与定位筒配合设置有竖直排列的插孔，插孔内设置有穿过升降杆和定位筒的定位杆，升降杆的顶端固定设置有支架，支架两侧固定设置有能够折叠的太阳能板。

进一步的，所述升降杆与支架之间固定设置有箱体，箱体内对称设置有位于同一转动平面的齿轮，齿轮之间设置有由螺杆构成的伸缩杆，伸缩杆上部穿入齿轮箱，齿轮箱上部连接升降电机，所述升降电机和齿轮箱固定在支架上，伸缩杆外部固定设置有套筒，套筒外表面具有与各齿轮相啮合的轮齿，所述齿轮上设置有与齿轮同轴转动的收线盘，收线盘上盘绕有拉绳，所述太阳能板由叠放的第一太阳能板和第二太阳能板构成，第一太阳能板在远离支架的一端固定设置有水平的支撑杆，支撑杆上固定设置有竖直向上的插杆，第二太阳能板叠放在第一太阳能板顶面，第二太阳能板的底端开设有与齿轮位于同一平面的长槽，长槽内铺设有收紧的拉绳并在长槽对应支架的一端与拉绳端部固定连接，长槽内还设置有插槽，插槽与插杆相滑动配合。

进一步的，所述第二太阳能板朝向支架的一侧设置有能够让插杆插入的定位孔。

进一步的，所述第二太阳能板的顶面设置有拉环。

进一步的，所述供电装置包括依次连接的蓄电池、时间控制器和供电开关，蓄电池上设置有逆变器和电量检测板，蓄电池和电量检测板外部设置有防护箱，防护箱在电量监测板的显示面一侧设置有开口并插设有挡住开口的开合板。

进一步的，所述推进装置包括辅助电机、推进电机、螺旋桨和辅助管，辅助电机的电机轴向下穿出与推进电机相连接，推进电机与螺旋桨相连接，辅助管包裹在电机轴外部。

进一步的，所述锚定装置由卷缆器和船锚构成，卷缆器通过缆绳收放船锚。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明能够自主调整运行模式，通过推进装置和锚定装置实现定向移动和定位停留位置。利用漂浮板上种植的水生植物和气泵进行水体净化，并由检测仪对水质进行检测，净化完成后收起船锚，启动推进装置向下一净化地点移动。在装置停留和移动时均能通过太阳能板对蓄电池进行充电，而且太阳能板能够展开提升受光面积，提升了太阳能板对蓄电池的供能效果，为装置长期自主运行提供了能源保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中漂浮板上设备的布置结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为本发明中太阳能板和升降杆的结构示意图；

图5为本发明中第一太阳能板的剖面图；

图6为本发明中插杆和拉绳与第一太阳能板的连接结构示意图；

图7为本发明中太阳能板展开后的结构示意图。

附图标记：

1-安装板，2-漂浮板，3-蓄电池，4-逆变器，5-时间控制器，6-供电开关，7气泵，8电量检测板，9防护箱，10开合板，11控制器，12辅助电机，13辅助管，14电机轴，15推进电机，16螺旋桨，17-卷缆器，18-缆绳，19-船锚，20-检测仪，21-底板，22-连接件，23定位筒，24升降杆，25定位杆，26箱体，27伸缩杆，28套筒，29齿轮，30收线盘，31-拉绳，32第一太阳能板，33支架，34-第二太阳能板，35-支撑杆，36-插杆，37-拉环，38-插孔，39-长槽，40插槽，41-齿轮箱，42升降电机，43定位孔。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图4所示，一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，包括漂浮板2，所述漂浮板2上端面固定设置有安装板1，漂浮板2的底端固定设置有检测仪20，漂浮板2的其中一侧设置有推进装置和锚定装置，推进装置和锚定装置通过控制器11连接控制；所述安装板1上设置有供电装置、气泵7和充电装置，供电装置与气泵7、推进装置、锚定装置相连接，充电装置与供电装置相连接；所述充电装置包括升降杆24、定位筒23和太阳能板，定位筒23的底端固定设置有底板21，底板21通过连接件22与安装板1相固定，升降杆24插入定位筒23内并与定位筒23配合设置有竖直排列的插孔38，插孔38内设置有穿过升降杆24和定位筒23的定位杆25，升降杆24的顶端固定设置有支架33，支架33两侧固定设置有能够折叠的太阳能板。

如图4至图7所示，所述升降杆24与支架33之间固定设置有箱体26，箱体26内对称设置有位于同一转动平面的齿轮29，齿轮29之间设置有由螺杆构成的伸缩杆27，伸缩杆27上部穿入齿轮箱41，齿轮箱41上部连接升降电机42，所述升降电机42和齿轮箱41固定在支架33上，伸缩杆27外部固定设置有套筒28，套筒28外表面具有与各齿轮29相啮合的轮齿，所述齿轮29上设置有与齿轮29同轴转动的收线盘30，收线盘30上盘绕有拉绳31，所述太阳能板由叠放的第一太阳能板32和第二太阳能板34构成，第一太阳能板32在远离支架33的一端固定设置有水平的支撑杆35，支撑杆35上固定设置有竖直向上的插杆36，第二太阳能板34叠放在第一太阳能板32顶面，第二太阳能板34的底端开设有与齿轮29位于同一平面的长槽39，长槽39内铺设有收紧的拉绳31并在长槽39对应支架33的一端与拉绳31端部固定连接，长槽39内还设置有插槽40，插槽40与插杆36相滑动配合。

升降杆24、定位筒23和定位杆25相互配合用于调节升降杆24的高度，使太阳能板能够根据周围环境的变化调整升降杆24至太阳能板适宜受光的高度。太阳能板由叠放的第一太阳能板32和第二太阳能板34构成，叠放的两个太阳能板能够在支架33有限的位置上提升太阳能板的安装块数，从而提高对供电装置的充电效果。当需要打开第二太阳能板34时，启动升降电机42使其输出轴水平转动，再带动齿轮箱41与伸缩杆27配合转动，将水平转动转化为垂直转动，由于伸缩杆27为螺杆，从而能够配合齿轮箱41内的齿轮啮合而向上移动。伸缩杆27向上移动后控制套筒28向上运动，使收线盘30随齿轮29转动回收拉绳31，拉绳31再拉动第二太阳能板34对应支架33的一端向远离支架33的方向移动，拉动过程中插杆36保持不动，插槽40与插杆36相对滑动使第二太阳能板34按照插槽40的轨迹移动，避免第二太阳能板34发生脱落。第二太阳能板34完全展开至第一太阳能板32的侧部时，第一太阳能板32和第二太阳能板34共同受光达到最大充电效果，从而提升太阳能板对蓄电池3的供能效果，为装置长期自主运行提供了能源保障。

其中，所述第二太阳能板34朝向支架33的一侧设置有能够让插杆36插入的定位孔43，第二太阳能板34完全展开后，插杆36随即插入定位孔43中，便于使第二太阳能板34和第一太阳能板32保持相错开的位置。

其中，所述第二太阳能板34的顶面设置有拉环37。当装置需要移动时，拉动拉环37使第二太阳能板34朝向支架33移动回收，同时使拉绳31被拉出重新填入长槽39内，降低太阳能板的展开面积，便于装置在水体上稳定移动。

其中，所述供电装置包括依次连接的蓄电池3、时间控制器5和供电开关6，蓄电池3上设置有逆变器4和电量检测板8，蓄电池3和电量检测板8外部设置有防护箱9，防护箱9在电量监测板8的显示面一侧设置有开口并插设有挡住开口的开合板10。蓄电池3用于对气泵7、推进装置、锚定装置进行供电，蓄电池3通过电量检测板8显示电量，防护箱9对蓄电池3和电量检测板8起到外部保护作用，当需要查看蓄电池3的剩余电量时，通过打开开合板10查看电量监测板8。

其中，所述推进装置包括辅助电机12、推进电机15、螺旋桨16和辅助管13，辅助电机12的电机轴向下穿出与推进电机15相连接，推进电机15与螺旋桨16相连接，辅助管13包裹在电机轴14外部。辅助管13包裹在电机轴14外部，防止电机轴在转动时侧向偏移，起到保护作用。推进电机15与螺旋桨16用于推进漂浮板2移动，辅助电机12用于转动推进电机15与螺旋桨16的推进方向，移动时由控制器5进行定向控制。

其中，所述锚定装置由卷缆器17和船锚19构成，卷缆器17通过缆绳18收放船锚19。卷缆器17由控制器11控制释放和收回船锚19，使装置能够停留在水域的特定位置。

本发明能够自主调整运行模式，通过控制器11控制推进装置和锚定装置实现定向移动和定位停留位置。利用漂浮板2上种植的水生植物和气泵7进行水体净化，并由检测仪20对水质进行检测，净化完成后收起船锚19，启动推进装置向下一净化地点移动。在蓄电池3的电量充足时，还可以收起第二太阳能板34，长期启动推进装置巡航水域，提升对水体的曝气效果。在漂浮板2停留在水域特定位置时，第一太阳能板32和第二太阳能板34能够展开最大化充电效果，在装置巡航水域时，收起第二太阳能板34盖在第一太阳能板32顶面，在保持漂浮板2稳定移动的同时依旧能够对蓄电池3进行充电，提升了白天时段太阳能板对蓄电池3的供能效果，为装置长期自主运行提供了能源保障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，包括漂浮板（2），其特征在于：所述漂浮板（2）上端面固定设置有安装板（1），漂浮板（2）的底端固定设置有检测仪（20），漂浮板（2）的其中一侧设置有推进装置和锚定装置，推进装置和锚定装置通过控制器（11）连接控制；所述安装板（1）上设置有供电装置、气泵（7）和充电装置，供电装置与气泵（7）、推进装置、锚定装置相连接，充电装置与供电装置相连接；所述充电装置包括升降杆（24）、定位筒（23）和太阳能板，定位筒（23）的底端固定设置有底板（21），底板（21）通过连接件（22）与安装板（1）相固定，升降杆（24）插入定位筒（23）内并与定位筒（23）配合设置有竖直排列的插孔（38），插孔（38）内设置有穿过升降杆（24）和定位筒（23）的定位杆（25），升降杆（24）的顶端固定设置有支架（33），支架（33）两侧固定设置有能够折叠的太阳能板；所述升降杆（24）与支架（33）之间固定设置有箱体（26），箱体（26）内对称设置有位于同一转动平面的齿轮（29），齿轮（29）之间设置有由螺杆构成的伸缩杆（27），伸缩杆（27）上部穿入齿轮箱（41），齿轮箱（41）上部连接升降电机（42），所述升降电机（42）和齿轮箱（41）固定在支架（33）上，伸缩杆（27）外部固定设置有套筒（28），套筒（28）外表面具有与各齿轮（29）相啮合的轮齿，所述齿轮（29）上设置有与齿轮（29）同轴转动的收线盘（30），收线盘（30）上盘绕有拉绳（31），所述太阳能板由叠放的第一太阳能板（32）和第二太阳能板（34）构成，第一太阳能板（32）在远离支架（33）的一端固定设置有水平的支撑杆（35），支撑杆（35）上固定设置有竖直向上的插杆（36），第二太阳能板（34）叠放在第一太阳能板（32）顶面，第二太阳能板（34）的底端开设有与齿轮（29）位于同一平面的长槽（39），长槽（39）内铺设有收紧的拉绳（31）并在长槽（39）对应支架（33）的一端与拉绳（31）端部固定连接，长槽（39）内还设置有插槽（40），插槽（40）与插杆（36）相滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，其特征在于：所述第二太阳能板（34）朝向支架（33）的一侧设置有能够让插杆（36）插入的定位孔（43）。

3.根据权利要求1所述的一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，其特征在于：所述第二太阳能板（34）的顶面设置有拉环（37）。

4.根据权利要求1所述的一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，其特征在于：所述供电装置包括依次连接的蓄电池（3）、时间控制器（5）和供电开关（6），蓄电池（3）上设置有逆变器（4）和电量检测板（8），蓄电池（3）和电量检测板（8）外部设置有防护箱（9），防护箱（9）在电量监测板（8）的显示面一侧设置有开口并插设有挡住开口的开合板（10）。

5.根据权利要求1所述的一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，其特征在于：所述推进装置包括辅助电机（12）、推进电机（15）、螺旋桨（16）和辅助管（13），辅助电机（12）的电机轴（14）向下穿出与推进电机（15）相连接，推进电机（15）与螺旋桨（16）相连接，辅助管（13）包裹在电机轴（14）外部。

6.根据权利要求1所述的一种无人自控式湖泊水域水环境改善装置，其特征在于：所述锚定装置由卷缆器（17）和船锚（19）构成，卷缆器（17）通过缆绳（18）收放船锚（19）。