CN116854270A - 一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，属于污水处理技术领域，包括浮力圈，分别安装在所述浮力圈的四角的四个垃圾清理器，与所述浮力圈底部固定连接的固定筒，安装在浮力圈中心处的造氧器，以及安装在所述造氧器上的电子装置。本处理器通过遥控器远程操控，通过监视器观察本处理器的周边环境，及时发现漂浮污染物，并进行收集，通过定位功能，实现自动巡航或定点监测清理的功能，提高了本污水节能处理器操作的简便性。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是涉及一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器。
背景技术
水环境监测是以水环境为对象，运用物理的、化学的以及生物的技术手段，对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析，以探索研究水环境质量的变化规律。水环境监测是为水环境管理提供可靠的基础数据，并为治理措施的效果评价提供科学依据。为了使监测数据能准确反映水环境的质量现况，预测水环境污染发展趋势，要求水环境监测数据应具有代表性、准确性、精密性、平行性、重复性、完整性及可比性。
水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的氧，影响水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。
现有的水环境监测装置功能单一，不具备监测和污水处理同时进行的功能，且在水面通过发动机作为动力源，燃油渗漏渗入水体或发动机尾气溶解在水体中会对水体进行二次污染，通过电机作为动力源，电池容量小能实现的功能太少，且电池缺电后，不容易对装置回收，因此需要一种集监测和污染物处理一体化设备，同时具有节能环保功能的污水节理装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器。
本发明的技术方案是：一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，包括浮力圈，分别安装在所述浮力圈的四角的四个垃圾清理器，与所述浮力圈底部固定连接的固定筒，安装在浮力圈中心处的造氧器，以及安装在所述造氧器上的电子装置；所述浮力圈的左右两侧顶部各固定连接有一个传动电机，所述传动电机的输出轴上传动连接有转动轴，所述转动轴的下端穿过所述浮力圈并伸入至所述固定筒内，转动轴与所述浮力圈和固定筒转动连接，所述固定筒的底部横向转动连接有传动轴，所述传动轴的内端与通过一个万向节与所述转动轴传动连接，所述传动轴的外端传动连接有螺旋桨，且所述螺旋桨与固定筒转动连接；
所述造氧器包括外壁与所述浮力圈内侧壁固定连接的挡水罩，固定连接在所述挡水罩顶部的保护筒，转动连接在所述保护筒内部的转动杆，与所述转动杆传动连接且位于挡水罩下方的造氧轮，与所述保护筒顶部固定连接的风轮壳，转动连接在所述风轮壳的内部的风轮轴，风轮轴的外端传动连接有风轮，风轮轴的内端设有齿圈一，所述转动杆的顶部设有与所述齿圈二啮合传动连接的齿圈二；
所述电子装置包括固定连接在所述挡水罩左侧上方的电池，固定连接在所述电池上方的PLC控制器，固定连接在所述PLC控制器上方且与所述PLC控制器电性连接的无线信号发射器，固定连接在所述挡水罩下方的传感器组件，与所述无线信号发射器无线信号连接的遥控器，PLC控制器分别与所述传感器组件、传动电机均电性连接。
进一步地，所述挡水罩的右侧上方固定连接有絮凝剂仓，所述絮凝剂仓的底部设有下料管，所述下料管的下端与所述挡水罩的下方相连通，所述下料管内部转动连接有螺旋杆，所述螺旋杆的顶部与所述絮凝剂仓的顶部转动连接，螺旋杆的中部外侧壁固定连接有固定架，所述固定架的外端与所述絮凝剂仓内壁固定连接，所述絮凝剂仓顶部固定连接有下料电机，所述下料电机的输出轴与所述螺旋杆传动连接。
说明：通过絮凝剂仓向水中抛洒絮凝剂，通过絮凝剂与水中悬浮物结合，然后沉淀的方式，去除水中的悬浮物。
进一步地，所述垃圾清理器包括垃圾桶、螺纹连接在所述垃圾桶顶部的桶盖、固定连接在所述垃圾桶外壁的传动筒，所述垃圾桶的内壁拆卸式连接有收集网，所述垃圾桶的底部联通有吸水泵，所述传动筒的顶部固定连接有风机壳，所述风机壳的内部转动连接有风力轴，所述风力轴的外端固定连接有风叶，风力轴的内端设有齿轮一，所述传动筒的内部转动连接有动力轴，所述动力轴的顶部设有齿轮二，所述齿轮一与所述齿轮二啮合传动连接，动力轴的下端设有齿轮三，所述吸水泵的泵轴上设有齿轮四，所述齿轮四与所述齿轮三啮合传动连接。
说明：通过风力带动风叶转动，然后带动动力轴转动，使吸水泵的泵轴转动，进而将垃圾桶内的水排出，垃圾桶内的水排出后，水面的垃圾在水流的作用下进入垃圾桶内，然后被漏洞阻挡在收集网中。
进一步地，所述传感器组件包括固定设置在浮力圈上的溶解氧传感器、浊度传感器、pH传感器、水温传感器，所述溶解氧传感器、浊度传感器、pH传感器、水温传感器均与所述PLC控制器和无线信号发射器电性连接。
说明：通过溶解氧传感器对水中氧含量进行检测，通过浊度传感器对水中浊度进行检测，通过pH传感器对水中pH值进行检测，通过水温传感器对水中水温进行监测，可以实时了解水体的氧含量、浊度、pH及温度。
进一步地，所述桶盖中部固定连接有漏斗。
说明：漏斗可以阻挡垃圾在浮力作用下再次从垃圾桶上方溢出去。
进一步地，所述无线信号发射器顶部固定连接有GPS定位器，所述GPS定位器与无线信号发射器电性连接。
说明：通过GPS定位器对本处理器进行定位，再通过遥控器设置定点模式或巡航模式。
进一步地，所述收集网顶部固定连接有磁性橡胶圈，所述磁性橡胶圈与所述垃圾桶内壁卡接。
说明：磁性橡胶圈不容易导致收集网脱落，且安装和更换方便。
进一步地，所述浮力圈顶部固定连接有四个支撑杆，所述支撑杆上方固定连接有太阳能发电板，所述太阳能发电板与所述电池电性连接。
说明：通过太阳能发电板对电池进行充电，增强电池的续航能力，也防止电池电量用完后，本污处理器无法收回的问题。
进一步地，所述挡水罩的侧壁设有若干透气孔，所述传动电机外侧固定连接有电机罩。
说明：电机罩保护电机，防止水面波浪过大，水进入电机内部，对电机造成损坏，透气孔能保证挡水罩内有足够空气，提高空气中氧气与水的溶解效率。
进一步地，所述保护筒外壁还固定连接有监控器，所述监控器与所述无线信号发射器电性连接。
说明：通过监控器观测本处理器的行进路线，也便于观测周围的环境，有利于操作本处理器发现水面污染物。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的处理器集水质监测和污水处理功能于一体，通过实时监测水质，并通过垃圾清理器对水面漂浮的垃圾以及绿植进行收集，避免漂浮物或绿植对水体造成污染，垃圾清理器采用风力带动，无需电力驱动，更加环保、节能，通过风力带动造氧轮转动，进而对水进行搅拌，增强水质中的含氧量；
（2）本发明的处理器通过遥控器远程操控，通过监视器观察本处理器的周边环境，及时发现漂浮污染物，并进行收集，本处理器还带有GPS定位器，可以通过定位功能，实现自动巡航或定点监测清理的功能，提高了本污水节能处理器操作的简便性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明挡水罩的剖面图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明与垃圾桶内壁的连接关系图。
其中，1-垃圾清理器、2-浮力圈、3-固定筒、4-万向节、5-螺旋桨、6-造氧器、7-电子装置、21-传动电机、22-转动轴、23-传动轴、61-挡水罩、62-保护筒、63-转动杆、64-造氧轮、65-风轮壳、66-风轮轴、661-风轮、662-齿圈一、631-齿圈二、71-电池、72-PLC控制器、73-无线信号发射器、74-传感器组件、75-遥控器、611-絮凝剂仓、612-下料管、613-螺旋杆、614-固定架、615-下料电机、11-垃圾桶、12-桶盖、13-传动筒、14-收集网、15-吸水泵、16-风机壳、17-风力轴、18-风叶、171-齿轮一、19-动力轴、191-齿轮二、192-齿轮三、151-齿轮四、741-溶解氧传感器、742-浊度传感器、743-pH传感器、744-水温传感器、121-漏斗、76-GPS定位器、141-磁性橡胶圈、24-支撑杆、25-太阳能发电板、616-透气孔、26-电机罩、67-监控器。
具体实施方式
实施例1：如图1-3所示，一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，包括浮力圈2，分别安装在浮力圈2的四角的四个垃圾清理器1，与浮力圈2底部固定连接的固定筒3，安装在浮力圈2中心处的造氧器6，以及安装在造氧器6上的电子装置7；浮力圈2的左右两侧顶部各固定连接有一个传动电机21，传动电机21的输出轴上传动连接有转动轴22，转动轴22的下端穿过浮力圈2并伸入至固定筒3内，转动轴22与浮力圈2和固定筒3转动连接，固定筒3的底部横向转动连接有传动轴23，传动轴23的内端与通过一个万向节4与转动轴22传动连接，传动轴23的外端传动连接有螺旋桨5，且螺旋桨5与固定筒3转动连接；
造氧器6包括外壁与浮力圈2内侧壁固定连接的挡水罩61，固定连接在挡水罩61顶部的保护筒62，转动连接在保护筒62内部的转动杆63，与转动杆63传动连接且位于挡水罩61下方的造氧轮64，与保护筒62顶部固定连接的风轮壳65，转动连接在风轮壳65的内部的风轮轴66，风轮轴66的外端传动连接有风轮661，风轮轴66的内端设有齿圈一662，转动杆63的顶部设有与齿圈二631啮合传动连接的齿圈二631；
电子装置7包括固定连接在挡水罩61左侧上方的电池71，固定连接在电池71上方的PLC控制器72，固定连接在PLC控制器72上方且与PLC控制器72电性连接的无线信号发射器73，固定连接在挡水罩61下方的传感器组件74，与无线信号发射器73无线信号连接的遥控器75，PLC控制器72分别与传感器组件74、传动电机21均电性连接。
垃圾清理器1包括垃圾桶11、螺纹连接在垃圾桶11顶部的桶盖12、固定连接在垃圾桶11外壁的传动筒13，垃圾桶11的内壁拆卸式连接有收集网14，垃圾桶11的底部联通有吸水泵15，传动筒13的顶部固定连接有风机壳16，风机壳16的内部转动连接有风力轴17，风力轴17的外端固定连接有风叶18，风力轴17的内端设有齿轮一171，传动筒13的内部转动连接有动力轴19，动力轴19的顶部设有齿轮二191，齿轮一171与齿轮二191啮合传动连接，动力轴19的下端设有齿轮三192，吸水泵15的泵轴上设有齿轮四151，齿轮四151与齿轮三192啮合传动连接。
传感器组件74包括固定设置在浮力圈2上的溶解氧传感器741、浊度传感器742、pH传感器743、水温传感器744，溶解氧传感器741、浊度传感器742、pH传感器743、水温传感器744均与PLC控制器72和无线信号发射器73电性连接。
实施例2：本实施例与实施例1不同之处在于，如图2所示，
挡水罩61的右侧上方固定连接有絮凝剂仓611，絮凝剂仓611的底部设有下料管612，下料管612的下端与挡水罩61的下方相连通，下料管612内部转动连接有螺旋杆613，螺旋杆613的顶部与絮凝剂仓611的顶部转动连接，螺旋杆613的中部外侧壁固定连接有固定架614，固定架614的外端与絮凝剂仓611内壁固定连接，絮凝剂仓611顶部固定连接有下料电机615，下料电机615的输出轴与螺旋杆613传动连接。
实施例2与实施例1相比，实施例2增加了絮凝剂仓，通过絮凝剂与水中悬浮物结合，然后沉淀的方式，去除水体中的悬浮物。
实施例3：本实施例与实施例2不同之处在于，如图1所示，
桶盖12中部固定连接有漏斗121。
实施例4：本实施例与实施例2不同之处在于，如图2所示，
无线信号发射器73顶部固定连接有GPS定位器76，GPS定位器76与无线信号发射器73电性连接。
实施例4与实施例2相比，实施例4通过GPS定位器76对本处理器进行定位，再通过遥控器75设置定点模式或巡航模式。
实施例5：本实施例与实施例4不同之处在于，如图4所示，收集网14顶部固定连接有磁性橡胶圈141，磁性橡胶圈141与垃圾桶11内壁卡接。
浮力圈2顶部固定连接有四个支撑杆24，支撑杆24上方固定连接有太阳能发电板25，太阳能发电板25与电池71电性连接。
挡水罩61的侧壁设有若干透气孔616，传动电机21外侧固定连接有电机罩26。
保护筒62外壁还固定连接有监控器67，监控器67与无线信号发射器73电性连接。
实施例5与实施例4相比，实施例5中增加了太阳能发电板25，通过太阳能发电板25对电池71进行充电，增强电池71的续航能力，也防止电池71电量用完后，本处理器无法收回的问题，通过监控器67观测本处理器的行进路线，也便于观测处理器周围的环境，有利于操作本处理器发现水面污染物。
实施例6：本实施例记载的是实施例5的污水节能处理器的工作方法，包括以下步骤：
S1：通过遥控器75控制PLC控制器72启动传动电机21，传动电机21转动后带动转动轴22转动，转动轴22转动后通过万向节4将动力输出到传动轴23，传动轴23转动带动螺旋桨5转动，进而使本处理器移动；
S2：风轮661在风力的作用下转动，进而带动风轮轴66转动，齿圈一662和齿圈二631啮合传动，进而将动力传递给转动杆63，转动杆63转动带动造氧轮64转动，增加水中氧气的溶解含量；
S3：风叶18在风力的作用下转动，进而带动风力轴17转动，通过齿轮一171和齿轮二191啮合传动，将动力传递给动力轴19，再通过齿轮三192与齿轮四151啮合传动，将动力传递给吸水泵15的泵轴，泵轴转动带动吸水泵15将垃圾桶11中的水从底部排出，进而使水面的水从垃圾桶11顶部进入垃圾桶内，水流带动水面漂浮物进入垃圾桶11内，落入收集网14中；
S4：通过监控器67观察本处理器周边环境，操作遥控器75使处理器达漂浮物附近进行收集，通过传感器组件74对水温、水体浊度、水体溶解氧含量、水体pH值进行监测，通过絮凝剂仓611投放絮凝剂降低水体浊度，通过GPS定位器76对本处理器进行定位，再通过遥控器75设置巡航模式，使本处理器在规定路线上自动巡航。
以上实施例中采用的监控器67、水温传感器744、太阳能发电板25、pH传感器743、浊度传感器742、溶解氧传感器741、吸水泵15、PLC控制器72、电池71、传动电机21、无线信号发射器73均采用市售产品，只要能实现本发明的功能即可，本领域技术人员可根据常规常识选择使用，在此不做特殊限定。
Claims (10)
1.一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，包括浮力圈（2），分别安装在所述浮力圈（2）的四角的四个垃圾清理器（1），与所述浮力圈（2）底部固定连接的固定筒（3），安装在浮力圈（2）中心处的造氧器（6），以及安装在所述造氧器（6）上的电子装置（7）；所述浮力圈（2）的左右两侧顶部各固定连接有一个传动电机（21），所述传动电机（21）的输出轴上传动连接有转动轴（22），所述转动轴（22）的下端穿过所述浮力圈（2）并伸入至所述固定筒（3）内，转动轴（22）与所述浮力圈（2）和固定筒（3）转动连接，所述固定筒（3）的底部横向转动连接有传动轴（23），所述传动轴（23）的内端与通过一个万向节（4）与所述转动轴（22）传动连接，所述传动轴（23）的外端传动连接有螺旋桨（5），且所述螺旋桨（5）与固定筒（3）转动连接；
所述造氧器（6）包括外壁与所述浮力圈（2）内侧壁固定连接的挡水罩（61），固定连接在所述挡水罩（61）顶部的保护筒（62），转动连接在所述保护筒（62）内部的转动杆（63），与所述转动杆（63）传动连接且位于挡水罩（61）下方的造氧轮（64），与所述保护筒（62）顶部固定连接的风轮壳（65），转动连接在所述风轮壳（65）的内部的风轮轴（66），风轮轴（66）的外端传动连接有风轮（661），风轮轴（66）的内端设有齿圈一（662），所述转动杆（63）的顶部设有与所述齿圈二（631）啮合传动连接的齿圈二（631）；
所述电子装置（7）包括固定连接在所述挡水罩（61）左侧上方的电池（71），固定连接在所述电池（71）上方的PLC控制器（72），固定连接在所述PLC控制器（72）上方且与所述PLC控制器（72）电性连接的无线信号发射器（73），固定连接在所述挡水罩（61）下方的传感器组件（74），与所述无线信号发射器（73）无线信号连接的遥控器（75），PLC控制器（72）分别与所述传感器组件（74）、传动电机（21）均电性连接。
2.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述挡水罩（61）的右侧上方固定连接有絮凝剂仓（611），所述絮凝剂仓（611）的底部设有下料管（612），所述下料管（612）的下端与所述挡水罩（61）的下方相连通，所述下料管（612）内部转动连接有螺旋杆（613），所述螺旋杆（613）的顶部与所述絮凝剂仓（611）的顶部转动连接，螺旋杆（613）的中部外侧壁固定连接有固定架（614），所述固定架（614）的外端与所述絮凝剂仓（611）内壁固定连接，所述絮凝剂仓（611）顶部固定连接有下料电机（615），所述下料电机（615）的输出轴与所述螺旋杆（613）传动连接。
3.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述垃圾清理器（1）包括垃圾桶（11）、螺纹连接在所述垃圾桶（11）顶部的桶盖（12）、固定连接在所述垃圾桶（11）外壁的传动筒（13），所述垃圾桶（11）的内壁拆卸式连接有收集网（14），所述垃圾桶（11）的底部联通有吸水泵（15），所述传动筒（13）的顶部固定连接有风机壳（16），所述风机壳（16）的内部转动连接有风力轴（17），所述风力轴（17）的外端固定连接有风叶（18），风力轴（17）的内端设有齿轮一（171），所述传动筒（13）的内部转动连接有动力轴（19），所述动力轴（19）的顶部设有齿轮二（191），所述齿轮一（171）与所述齿轮二（191）啮合传动连接，动力轴（19）的下端设有齿轮三（192），所述吸水泵（15）的泵轴上设有齿轮四（151），所述齿轮四（151）与所述齿轮三（192）啮合传动连接。
4.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述传感器组件（74）包括固定设置在浮力圈（2）上的溶解氧传感器（741）、浊度传感器（742）、pH传感器（743）、水温传感器（744），所述溶解氧传感器（741）、浊度传感器（742）、pH传感器（743）、水温传感器（744）均与所述PLC控制器（72）和无线信号发射器（73）电性连接。
5.如权利要求3所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述桶盖（12）中部固定连接有漏斗（121）。
6.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述无线信号发射器（73）顶部固定连接有GPS定位器（76），所述GPS定位器（76）与无线信号发射器（73）电性连接。
7.如权利要求3所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述收集网（14）顶部固定连接有磁性橡胶圈（141），所述磁性橡胶圈（141）与所述垃圾桶（11）内壁卡接。
8.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述浮力圈（2）顶部固定连接有四个支撑杆（24），所述支撑杆（24）上方固定连接有太阳能发电板（25），所述太阳能发电板（25）与所述电池（71）电性连接。
9.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述挡水罩（61）的侧壁设有若干透气孔（616），所述传动电机（21）外侧固定连接有电机罩（26）。
10.如权利要求1所述的一种基于水环境生态监测的模式可调型污水节能处理器，其特征在于，所述保护筒（62）外壁还固定连接有监控器（67），所述监控器（67）与所述无线信号发射器（73）电性连接。
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2023
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