CN116240848A - 扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法，扰冰设备包括浮体；检测机构，设置于浮体上，被构造成检测浮体的附近的水体至少两个区域的水体温度；以及曝气机构，和检测机构通讯连接，被构造成沿气体的输出方向曝气，并依据检测机构所检测的水体温度驱动扰冰设备平移或转向，以使曝气机构的曝气方向面对水体温度较低的区域。扰冰方法包括检测扰冰设备所处水体的水体温度；依据水体温度驱动扰冰设备曝气；依据水体的至少两个区域的水体温度，驱动扰冰设备平移或转向，以使扰冰设备的曝气方向面对水体温度较低的区域。

Description

扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法

技术领域

本公开的至少一种实施例涉及水利设施技术领域，更具体地，涉及一种扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法。

背景技术

在水利工程中，尤其是在用于输水的渠道中，由于冬季气温低会造成冰塞及溜冰堆积等冰害的出现，冰层会侵占过水断面，冰层产生的冰压力还可能导致河道建筑发生变形，甚至导致断水情况的发生。

基于上述冰害目前多采用两种方式进行防治，其一，是将冰凌、流冰等输送到建筑物以外的地方(主要包括修建排冰闸和堰，渠道开挖，利用弯道进行排冰等)，以减少渠道中的冰量(以形成冬季排冰)；其二，是利用滞冰建筑物来拦截冰凌，进而形成稳定的冰盖，主要有利用拦冰索、拦冰栅拦水促进渠道快速形成冰盖，形成冰盖后，可使渠道水流减少失热，以避免冰盖的水体继续产生冰花(以形成冰下输水)，但上述两种防治方式均造成了输水效率的降低。

因此，如可采用扰冰设备防止水体结冰，则有利于维持渠道的输水效率。为此，现有扰冰设备可采用曝气设备，通过曝气在形成气体水体，可防止结冰核的形成，以减小水体结冰的情况发生。但现有的扰冰设备位置固定、曝气范围有限，利用率较低。

发明内容

为解决现有技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题，本公开提供一种扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法。扰冰设备的浮体适用于搭载曝气机构移动，检测机构适用于检测浮体的附近的水体温度，曝气机构适用于依据检测机构所检测的水体温度调节朝向，以使曝气机构的曝气方向面对水体温度较低的区域。

本公开的实施例一方面提供一种扰冰设备，包括：浮体；检测机构，设置于上述浮体上，被构造成检测上述浮体的附近的水体至少两个区域的水体温度；以及曝气机构，和上述检测机构通讯连接，被构造成沿气体的输出方向曝气，并依据上述检测机构所检测的水体温度驱动上述扰冰设备平移或转向，以使上述曝气机构的曝气方向面对上述水体温度较低的区域，以限制水体内形成结冰核。

在一种示意性的实施例中，上述检测机构包括多个水温传感器，多个上述水温传感器环绕上述浮体布置；其中，相邻的至少两个上述水温传感器被构造成检测上述浮体的外侧一个区域的上述水体温度。

在一种示意性的实施例中，上述曝气机构包括至少两个曝气机，两个上述曝气机对称设置于上述浮体的下部，两个上述曝气机的曝气方向被构造成相平行。

在一种示意性的实施例中，上述曝气机构还包括扰流桨，设置于上述曝气机的曝气方向的下游，上述扰流桨的叶片上设置有通孔，以对上述曝气机形成的气流进行扰动。

在一种示意性的实施例中，扰冰设备还包括辅热机构，设置于上述浮体的下部，被构造成对上述浮体的至少一部分进行加热。

在一种示意性的实施例中，扰冰设备还包括控制机构，被构造成获取上述扰冰设备的姿态信息，并与和上述曝气机构通讯连接，以驱动上述曝气机构调整上述扰冰设备的平移或转向。

在一种示意性的实施例中，扰冰设备还包括定位机构，被构造成获取上述扰冰设备的位置信息。

本公开的实施例另一方面还提供基于基于扰冰设备的扰冰方法，包括：检测上述扰冰设备所处水体的水体温度；依据上述水体温度驱动上述扰冰设备曝气；以及依据上述水体的至少两个区域的水体温度，驱动上述扰冰设备平移或转向，以使上述扰冰设备的曝气方向面对上述水体温度较低的区域。

在一种示意性的实施例中，扰冰方法还包括依据上述扰冰设备的位置信息和/或姿态信息规划上述扰冰设备的巡航路径。

在一种示意性的实施例中，扰冰方法还包括依据上述水体温度驱动上述扰冰设备的至少一部分被加热。

根据本公开提供的扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法，扰冰设备的浮体适用于搭载曝气机构移动。检测机构适用于检测浮体的附近的水体温度，以将浮体附近的水体划分为多个区域，并获取多个区域中的水体温度的低点。曝气机构适用于依据检测机构所检测的水体温度调节朝向，以使曝气机构的曝气方向面对水体温度较低的区域优先曝气。这样，使得扰冰设备具有较高的灵活性及较为准确的针对性，有利于防止扰冰设备所处区域出现结冰的情况。

附图说明

图1是根据本公开的一种示意性的实施例的扰冰设备的侧视图；

图2是图1所示的示意性的实施例的扰冰设备的俯视图；

图3是根据本公开的一种示意性的实施例的扰冰方法的流程图；以及

图4是图3所示的示意性的实施例的扰冰方法所规划的巡航路径的示意图。

所述附图中，附图标记含义具体如下：

1、供电机构；

11、蓄电池；

12、太阳能电池板；

2、支架；

3、控制机构；

31、陀螺仪；

32、控制器；

4、避障机构；

5、曝气机构；

51、扰流桨；

52、曝气机；

6、浮体；

7、检测机构；

71、水温传感器；

8、辅热机构；

9、渠道；以及

91、运行区域。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语包括技术和科学术语具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等。

图1是根据本公开的一种示意性的实施例的扰冰设备的侧视图。图2是图1所示的示意性的实施例的扰冰设备的俯视图。

根据本公开提供的扰冰设备，如图1和图2所示，包括浮体6、检测机构7及曝气机构5。检测机构7设置于浮体6上，被构造成检测浮体6的附近的水体至少两个区域的水体温度。曝气机构5和检测机构7通讯连接，被构造成沿气体的输出方向曝气，并依据检测机构7所检测的水体温度驱动扰冰设备平移或转向，以使曝气机构5的曝气方向面对水体温度较低的区域，以限制水体内形成结冰核。

在一种示意性的实施例中，如图2所示，浮体包括本体及框架。详细地，框架上安装有至少一个本体，以使得扰冰设备漂浮或悬浮于水体内。进一步的，包括多个本体，多个本体沿框架的长度方向并排间隔设置。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，本体包括但不限于被构造成板式结构。应当理解，本公开的实施例不限于此，例如，本体可被构造成箱式、柱式、多边形结构及不规则结构中的任一一种，以满足所搭载的机构能能漂浮或悬浮于水体上，且扰冰设备的中心稳定为宜。进一步的，本体包括但不限于采用木质材料、金属材料及合成材料(如PE(聚乙烯)类材料)中的至少一种材质制成。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，曝气机构5设置于浮体的下方，以在浮体漂浮在水体的状态下完全浸没于水体的液面下方为宜。

这样的实施方式中，扰冰设备的浮体适用于搭载曝气机构移动。检测机构适用于检测浮体的附近的水体温度，以将浮体附近的水体划分为多个区域，并获取多个区域中的水体温度的低点。曝气机构适用于依据检测机构所检测的水体温度调节朝向，以使曝气机构的曝气方向面对水体温度较低的区域优先曝气。这样，使得扰冰设备具有较高的灵活性及较为准确的针对性，有利于防止扰冰设备所处区域出现结冰的情况。

根据本公开的实施例，如图2所示，检测机构7包括多个水温传感器71。多个水温传感器71环绕浮体6布置。相邻的至少两个水温传感器71被构造成检测浮体6的外侧的一个区域的水体温度。

在一种示意性的实施例中，如图2所示，浮体6被构造成大致矩形的板式结构。详细地，多个水温传感器71环绕浮体的各边间隔设置。进一步的，相邻的两个水温传感器71(例如，位于同一边上和/或同一角上相邻的两个水温传感器)可形成一个传感器阵列，以检测该传感器阵列所覆盖的区域的水体温度。应当理解，本公开的实施例不限于此，例如可采用相邻的三个、四个、五个及其他数量的水温传感器71所检测的温度信息，可用于获取该区域的水体温度。进一步的，同一水温传感器71可配置不同位置的相邻的其他水温传感器71形成两个不同的传感器阵列。

这样的实施方式中，通过获取某一位置(如图2所示的右上角)附近的多个水温传感器71(如沿横向设置的位于右上端的水温传感器及沿纵向设置的右上端的水温传感器)所采用的温度信息，并基于多个温度信息(如比较后取大值、比较后取小值及取平均值)获取水体温度，有利于提升检测的准确性，并可较为有效的避免由于某一水温传感器71发生故障所造成的温度检测的错误。

根据本公开的实施例，如图2所示，曝气机构5包括至少两个曝气机52。两个曝气机52对称设置于浮体6的下部，两个曝气机52的曝气方向被构造成相平行。

在一种示意性的实施例中，如图2所示，曝气机52包括但不限于采用推流式曝气机。详细地，推流式曝气机包括潜水泵、射流器、吸气管及散流器。潜水泵、射流器及散流器设置于浮体6的下方，吸气管由浮体6的上方伸出，设置于水体的液面之上。

这样的实施方式中，在潜水泵的叶轮的作用下，水被推入射流器中形成射流，射流周围形成负压区以将空气由吸气管吸入，并使空气在射流器的喉管之间进行混合形成，气体及液体混合后由散流器输出，以形成夹杂有微小气泡的气体水体。

在一种示意性的实施例中，如图2所示，两个曝气机52对称设置于浮体的两侧(如图2所示的上侧及下侧)。详细地，两个曝气机52的输出端的延伸方向相同，以形成相同的曝气方向(如图2所示的由左向右)。这样，通过调节两个曝气机52的曝气量即可驱动扰冰设备在水体中平移(即在理想状态下，两个曝气机的曝气量一致)或转向(即在理想状态下，使扰冰设备由曝气量高的一侧向低的一侧转向)。进一步的，两个曝气机52的曝气方向被构造成包括但不限于沿水平方向曝气。

这样的实施方式中，曝气机构5即用作扰冰设备的气液混合机构，又用作驱动机构，这样可省略驱动机构，以减轻扰冰设备的自重，并有利于各个机构布置于浮体上的受力的均匀性。曝气机的曝气方向沿水平方向设置，可较为有效的提升曝气机构对扰冰设备的驱动作用，有利于降低驱动扰冰设备移动的耗电量。

根据本公开的实施例，如图2所示，曝气机构5还包括扰流桨51。扰流桨51设置于曝气机51的曝气方向的下游，扰流桨52的叶片上设置有通孔，以对曝气机51形成的气流进行扰动。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，扰流桨51包括轴及旋转体。详细地，轴设置于浮体的下部，旋转体可转动地套设于轴的外侧，被构造成绕轴的轴线旋转。进一步的，旋转体的外周沿周向均匀间隔设置有多个叶片，每个叶片的中部设置有通孔。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，扰流桨51的轴线设置于曝气机52的上方。进一步的，扰流桨51的位于轴线的下方的叶片与曝气机52的曝气方向的延伸方向(如图1所示的左、右方向)的正投影部分重合，以在曝气机52的作用下驱动扰流桨51逆时针旋转。这样，使得曝气机的曝气的反作用力的方向与扰流桨的旋转方向的线速度方向(如图1所示的由左至右方向)相一致，以避免扰流桨51对扰流设备的驱动造成影响。

这样的实施方式中，由于曝气机还用作扰冰设备的驱动机构，因此，曝气机的曝气方向受到限制(被构造成沿水平方向设置)，由此导致气体水体沿水深方向(如图1所示的上、下方向)的扩散区域有限。在气体水体通过扰流桨后，在叶片绕轴旋转的过程中可使气体水体向上和/或向下扩散，以在水深方向上覆盖更大的区域配合叶片上设置的通孔，有利于使气体水体在水深方向上扩散。

根据本公开的实施例，如图2所示，扰冰设备还包括辅热机构8。辅热机构8设置于浮体6的下部，被构造成对浮体6的至少一部分进行加热。

在一种示意性的实施例中，如图2所示，辅热机构8环绕浮体的外侧设置。详细地，辅热机构包括但不限于采用电辅热、热泵辅热、化学辅热及其他辅热形式中的至少一种。详细地，在采用电辅热的形式中，辅热机构8包括但不限于采用电热带。进一步的，电热带的外部包覆有绝缘材料形成的绝缘层，以将电热带与外部水体隔离密封。

在一种示意性的实施例中，绝缘材料包括但不限于橡胶、热塑材料、绝缘涂料、密封胶及其他材料中的至少一种。

根据本公开的实施例，如图2所示，扰冰设备还包括控制机构3。控制机构被构造成获取扰冰设备的姿态信息，并与和曝气机构5通讯连接，以驱动曝气机构5调整扰冰设备的平移或转向。

在一种示意性的实施例中，控制机构3包括通讯连接的陀螺仪31及控制器32。详细地，陀螺仪31安装于浮体6上，陀螺仪31依据浮体6的平整度设置。

在一种示意性的实施例中，陀螺仪31包括IMU(惯性测量单元)和/或AHRS(姿航参考系统)。进一步的，控制器32包括但不限于采用伺服控制器。

这样的实施方式中，陀螺仪31适用于采集扰冰设备的姿态信息，以通过控制器32驱动两个曝气机52输出相应的曝气量，以使得扰冰设备平移或转向。

根据本公开的实施例，扰冰设备还包括定位机构(图中未示出)。定位机构被构造成获取扰冰设备的位置信息。

在一种示意性的实施例中，定位机构包括但不限于配置有GPS(全球定位系统)和/或北斗系统的装置或机构。

这里需要说明的是，任何本领域能够用于实时获取并反馈扰冰设备的位置信息(如经纬信息，坐标信息等)的定位机构均可选择适用，不再进行具体展开。

在一种示意性的实施例中，如图1和图2所示，扰冰设备还包括适用于为扰冰设备的至少一部分用电机构供电的供电机构1。详细地，供电机构包括蓄电池11及太阳能电池板12。进一步的，供电机构1还包括适用于将太阳能电池板12及蓄电池11电连接，以及适用于将蓄电池11与用电机构电连接的必要电路及控制单元。

在一种示意性的实施例中，如图1和图2所示，扰冰设备还包括支架2。详细地，支架2的底部安装于浮体6上，支架2的顶部形成倾斜的安装面，以将太阳能电池板12安装于扰冰设备上。

在一种示意性的实施例，支架2被构造成可枢转结构(图中未示出)，以调节太阳能电池板相对于水平面的角度，以使太阳能电池板可相对于阳光的入射角度进行调节。

这里需要说明的是，任何本领域能够用于安装并调节太阳能电池板的俯仰角和/或平移角的支架均可选择适用，不再进行具体展开。

在一种示意性的实施例中，如图1和图2所示，扰冰设备还包括避障机构4。详细地，避障机构4安装于浮体上，被构造成获取扰冰设备的行进方向的至少一部分区域的阻挡物(如漂浮在水体中的杂物、位于水体中的礁石等)。进一步的，避障机构4包括但不限于红外传感器、激光测距设备、激光雷达、摄像头及其他具有测距或视频采集功能的其他机构。更进一步的，避障机构4与控制机构3通讯连接，控制机构3依据避障机构4所采集的信息驱动两个曝气机52输出相应的曝气量，以使得扰冰设备平移或转向。

在一种示意性的实施例中，对于扰冰设备的曝气机构5、供电机构1的具体参数(例如，曝气机的功率、太阳能电池板的功率等)可依据历史数据、经验值或计算值中的至少一种进行配置。

例如，基于扰冰设备的位置信息对上述机构的具体参数进行配置。其中，勘测数据包括作业区域的天气情况、温度条件、水文条件、光照条件中的至少一种。

在一种示意性的实施例中，基于勘测数据对太阳能电池板的产能情况进行测定，依据天气情况，太阳能电池板的转换系数确定曝气机的最大功率作为目标功率。进一步的，依据上述温度条件、水温条件建立扰冰设备进行扰冰的模型，并基于目标功率进行仿真模拟。更进一步的，基于上述模型及仿真模拟，以扰冰效果及机构的功耗作为条件进行最优配置，并依据最优配置划分扰冰设备的作业区域。

图3是根据本公开的一种示意性的实施例的扰冰方法的流程图。

根据本公开提供的基于扰冰设备的扰冰方法，如图3所示，包括步骤S110至S130。

步骤S110：检测扰冰设备所处水体的水体温度；

步骤S120：依据水体温度驱动扰冰设备曝气；

步骤S130：依据水体的至少两个区域的水体温度，驱动扰冰设备平移或转向，以使扰冰设备的曝气方向面对水体温度较低的区域。

这样的实施方式中，扰冰设备被配置成检测水体温度，并依据检测机构所检测的不同区域的水体温度进行比较以获取水体中温度较低的区域，由于温度较低的区域易发生结冰，因此，通过调节扰冰设备的曝气方向，可有针对性的对温度较低的区域进行优先曝气，这样可较为有效的防止结冰核在水体的温度较低的区域形成。并且，扰冰设备在曝气的同时，还可沿与曝气方向相反的方向移动，以使扰冰设备具有较大的扰冰范围，有利于防止扰冰设备所处区域出现结冰的情况。

根据本公开的实施例，扰冰方法还包括步骤S140：依据水体温度驱动扰冰设备的至少一部分被加热。

这样的实施方式中，通过提高扰冰设备的温度防止扰冰设备被冻于水体内。

根据本公开的实施例，如图4所示，扰冰方法还包括步骤S100：依据扰冰设备的位置信息和/或姿态信息规划扰冰设备的巡航路径。

这样的实施方式中，由于渠道的边缘位置的水体深度较渠道的中部更浅，因此，更易结冰。在实际运行中，扰冰设备的检测范围有限，因此，可能出现扰冰设备的附近未发生结冰，而较远的渠道的边缘位置出现结冰的情况。因此，通过扰冰设备基于所检测的水体温度进行不定时的巡航，可较为有效的防止上述情况的发生。

在一种示意性的实施例中，步骤S100：依据扰冰设备的位置信息和/或姿态信息规划扰冰设备的巡航路径，包括步骤S101至步骤S104：

步骤S101：对扰冰设备上电，通过定位机构对获取扰冰设备的位置信息；

步骤S102：依据位置信息设置扰冰设备的作业区域，并使扰冰设备在作业区域内沿直线运动，以获取扰冰设备的姿态信息，例如，姿态信息包括扰冰设备的偏航角；

步骤S103：获取扰冰设备的自检数据，例如，自检数据包括电路自检、陀螺仪的惯性测量数据、蓄电池电量、位置信息及姿态信息；

步骤S104：自检数据正常的状态下，依据扰冰设备的位置信息及姿态信息规划扰冰设备的巡航路径，并使扰冰设备处于可唤醒的待机状态，其中，在待机状态下，扰冰设备的检测机构处于检测状态。

图4是图3所示的示意性的实施例的扰冰方法所规划的巡航路径的示意图。

在一种示意性的实施例中，如图4所示，步骤S102中，依据位置信息设置扰冰设备的作业区域包括获取扰冰设备的位置信息，基于该位置信息获取所处的渠道的宽度，依据历史数据或经验值(如根据勘测数据、扰冰设备可连续形式的距离对作业区域进行划分)设置与该宽度对应的长度，以该长度及宽度作为运行边界，以该运行边界内所包括的类矩形区域作为扰冰设备的作业区域。

在一种示意性的实施例中，如图4所示，步骤S104中，扰冰设备的巡航路径的规划包括设置作业起始点(如图4所示的A点，即步骤S102中获取的扰冰设备的位置信息的点)，作业终点(如图4所示的B点)及在作业起始点及作业终点之间设置的横移距离(如图4所示的l，l包括但不限于设置为1500毫米)。

在一种示意性的实施例中，步骤S110：检测扰冰设备所处水体的水体温度，包括步骤S111至步骤S114：

步骤S111：将检测机构中相邻的两个水温传感器配置为一个传感器阵列，获取同一传感器阵列中的每个水温传感器所检测的温度信息；

步骤S112：基于同一传感器阵列的两个水温传感器的均值作为该传感器阵列所检测的水体的区域的水体温度；

步骤S113：对每个传感器阵列所检测水体温度进行比较，获取多个水体温度中的最小值点所对应的最小值方向，并以该最小值作为水体温度；

步骤S114：判断水体温度是否第一温度阈值(例如，第一温度阈值包括1℃)；步骤S1141：如水体温度(该检测时长可设置为5分钟、15分钟、半小时、一小时及其他时长中的任一值)低于第一温度阈值，则使水体温度进一步与第二温度阈值(第二温度阈值包括0℃)比较(可为即时性检测，即检测到低于第二温度阈值则即时响应)；

步骤S11411：如水体温度低于第二温度阈值，则使扰冰设备执行步骤S140，直至扰冰设备的辅热机构运行第一预设时间(例如，5分钟)后，再次执行步骤S103进行下一循环；

步骤S11412：如水体温度高于第二温度阈值，扰冰设备上电并生成使扰冰设备的曝气方向面对步骤S113中的最小值区域的扰冰路径，依据扰冰路径驱动扰冰设备平移和/或转向，直至扰冰设备的曝气方向面对最小值方向后运行第二预设时间(例如，5分钟)；

步骤S1142：如水体温度高于第一温度阈值，则进一步与第三温度阈值(第三温度阈值包括2℃)比较；

步骤S11421，如水体温度低于第三温度阈值，扰冰设备上电并驱动曝气机构运行，使扰冰设备以步骤S104中规划的巡航路径运行第三预设时间(例如，5分钟)后，再次执行步骤S103进行下一循环；

步骤S11422，如水体温度高于第三温度阈值，扰冰设备下电，结束运行。

这样的实施方式中，由于在扰冰设备运行、移动及加热的过程中会对扰冰设备附近的检测位置的检测温度在某一区间内波动，为此，通过在步骤S1141中针对水体温度与第一温度阈值及第二温度阈值设置的检测时长不同，可提升扰冰设备对水体温度的检测的准确性，并响应具体的水体温度的情况执行相应动作。例如，在与第一温度阈值和第三温度阈值进行比较时，设置的检测时长较长，可减少由于检测位置的温度波动对扰冰设备进行扰冰的时机进行干扰，使得所检测的水体温度更接近上游来流的温度，如该检测时长内温度不发生突变，则说明上游来流的温度应与扰冰设备检测温度近似一致，以避免由于温度短暂波动造成扰冰设备频繁执行扰冰作业。再如，在与第二温度阈值进行比较时，则设置为即时响应，以避免扰冰设备处于低于冰点的水体环境中，防止部分区域形成结冰，难以移动。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种扰冰设备，其特征在于，包括：

浮体(6)；

检测机构(7)，设置于所述浮体(6)上，被构造成检测所述浮体(6)的附近的水体至少两个区域的水体温度；以及

曝气机构(5)，和所述检测机构(7)通讯连接，被构造成沿气体的输出方向曝气，并依据所述检测机构(7)所检测的水体温度驱动所述扰冰设备平移或转向，以使所述曝气机构(5)的曝气方向面对所述水体温度较低的区域，以限制水体内形成结冰核。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述检测机构(7)包括多个水温传感器(71)，多个所述水温传感器(71)环绕所述浮体(6)布置；

其中，相邻的至少两个所述水温传感器(71)被构造成检测所述浮体(6)的外侧一个区域的所述水体温度。

3.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述曝气机构(5)包括至少两个曝气机(52)，两个所述曝气机(52)对称设置于所述浮体(6)的下部，两个所述曝气机(52)的曝气方向被构造成相平行。

4.根据权利要求3所述设备，其特征在于，所述曝气机构(5)还包括扰流桨(52)，设置于所述曝气机(51)的曝气方向的下游，所述扰流桨(52)的叶片上设置有通孔，以对所述曝气机(51)形成的气流进行扰动。

5.根据权利要求1至4中任一所述设备，其特征在于，还包括辅热机构，设置于所述浮体(6)的下部，被构造成对所述浮体(6)的至少一部分进行加热。

6.根据权利要求1至4中任一所述设备，其特征在于，还包括控制机构(3)，被构造成获取所述扰冰设备的姿态信息，并与和所述曝气机构(5)通讯连接，以驱动所述曝气机构(5)调整所述扰冰设备的平移或转向。

7.根据权利要求1至4中任一所述设备，其特征在于，还包括定位机构，被构造成获取所述扰冰设备的位置信息。

8.一种基于权利要求1至7中任一所述的扰冰设备的扰冰方法，其特征在于，包括：

检测所述扰冰设备所处水体的水体温度；

依据所述水体温度驱动所述扰冰设备曝气；以及

依据所述水体的至少两个区域的水体温度，驱动所述扰冰设备平移或转向，以使所述扰冰设备的曝气方向面对所述水体温度较低的区域。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括依据所述扰冰设备的位置信息和/或姿态信息规划所述扰冰设备的巡航路径。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括依据所述水体温度驱动所述扰冰设备的至少一部分被加热。

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