CN205313209U - 一种智能导航太阳能曝气装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于曝气机械领域，目的是提供一种智能导航太阳能曝气装置，该曝气装置移动灵活性高，且能自主可控的进行移动，有效提高使用效果。一种智能导航太阳能曝气装置，包括浮体架，浮体架下方设置浮球。所述曝气装置还包括太阳能供电系统、曝气系统、移动系统和方向控制系统；所述移动系统包括水流推进器；所述方向控制系统包括与水流推进器相连的导航系统和遥控系统。该曝气装置的移动系统包括水流推进器，提高了曝气装置移动的灵活性。通过方向控制系统对水流推进器的控制，使曝气装置能自主可控的进行移动。这样曝气装置能快速准确的移动到指定位置，有效提高其使用效果。

Description

一种智能导航太阳能曝气装置
技术领域
本实用新型属于曝气机械领域，具体涉及一种太阳能曝气装置。
背景技术
目前地表水营养化已是世界普遍现象，更成为了一个急需解决的难题。相比于底泥疏浚、调水推流等方法来说，原位处理具有简单、资金使用少、效果好且生态风险低等优点，其中曝气被认为是有效处理方式之一。曝气装置存在使用能耗高、电力运输麻烦的缺点；并且定点安装曝气装置不仅影响航运，其安装数量也较大。
因此，可移动曝气装置应运而生。专利CN204529481U提供了一种移动式太阳能曝气装置，该装置依靠“漂浮材料”在水面上进行移动，其移动既被动又没有方向性。专利CN103570146A提供了一种太阳能移动式水层交换和增氧装置，其移动方式为“搅水附体自转，搅水浮体绕太阳能船公转”，在导向绳的两侧移动，移动范围有限。专利CN104775461A公开了一种太阳能水底除污方式，也只能在直线两侧进行往复运动。专利CN103828759A提供了一种自由移动的高效增氧装置，“通过连接杆控制多个挡水板的方向和伸缩来调节外力方向，机械控制杆连接控制挡水板伸缩频率及持续时间的电子控制器”；专利CN204022576U提供了一种自由移动的水上曝气推进装置，“方向调节器通过连接轴控制挡水板的方向和维持时间”；这两种装置虽然可以自由移动，然而是其移动的灵活性及可控性都较低。因此现有的可移动曝气装置，存在不能灵活且准确移动的问题，影响其使用效果。
此外如湖泊、水库等较为开阔水域，其水面风力较大。曝气装置容易被风吹到岸边不能发挥其作用，即使移动也会受到风力的影响。使得曝气装置不能得到很好的应用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种智能导航太阳能曝气装置，该曝气装置移动灵活性高，且能自主可控的进行移动，有效提高使用效果。
为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能导航太阳能曝气装置，包括浮体架，浮体架下方设置浮球。所述曝气装置还包括太阳能供电系统、曝气系统、移动系统和方向控制系统，太阳能供电系统用于给整个装置供电；所述移动系统包括水流推进器；所述方向控制系统包括与水流推进器相连的导航系统和遥控系统。
优选的：所述曝气系统包括与太阳能供电系统相连的风机，风机上设置导气管连接位于水下的气体扩散装置，所述气体扩散装置外设置桶体，所述桶体位于水下，底部设有进水口，并通过连接杆与浮体架相连。
优选的：所述移动系统还包括挡水系统，所述挡水系统包括至少一个设于桶体上部旁侧的挡水板，所述挡水板连接机械控制件，机械控制件连接电子控制器，电子控制器与方向控制系统连接。
优选的：所述太阳能供电系统包括设置在浮体架上的太阳能板组件，太阳能板组件连接控制逆变系统，控制逆变系统连接蓄电池和风机。
优选的：所述蓄电池与导航系统、遥控系统、水流推进器以及风机相连。
优选的：所述太阳能板组件构成的形状为圆弧形，太阳能板组件可以在浮体架上转动。
优选的：所述浮体架上沿太阳能板组件边缘设置轨道；所述太阳能板组件的底端设置与轨道配合的滑动件。
优选的：所述导航系统包括定位系统、目的地选择系统、路径计算系统以及路径指导系统；所述遥控系统包括控制信号产生机构、传输设备以及执行机构。
优选的：所述桶体底部设置导流管，导流管下端延伸到深水区域。
优选的：所述导流管呈十字形状，上端与桶体底部相连，左右两端及下端形成进水口。
本实用新型具有以下有益效果：该曝气装置设有太阳能供电系统，使用能耗低。移动系统包括水流推进器，提高了曝气装置移动的灵活性。通过方向控制系统对水流推进器的控制，使曝气装置能自主可控的进行移动。这样曝气装置能快速准确的移动到指定位置，有效提高其使用效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为太阳能板组件与浮体架的结构示意图；
图3为图1中A的局部放大图；
图4为本实用新型的优选实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的，一种智能导航太阳能曝气装置，包括浮体架11，浮体架11下方设置浮球12，浮球12为曝气装置提供浮力。所述曝气装置还包括太阳能供电系统、曝气系统、移动系统和方向控制系统，太阳能供电系统用于给整个装置供电。利用太阳能进行供电，使用能耗低。所述移动系统包括水流推进器15。水流推进器15可以是较为常用的螺旋桨式或喷水式推进器，能快速调节曝气装置的移动方向及速度，提高了曝气装置移动的灵活性。所述方向控制系统包括与水流推进器15相连的导航系统13和遥控系统14。利用方向控制系统控制水流推进器15，来改变曝气装置的移动方向及速度。
更好的是，所述导航系统13包括定位系统、目的地选择系统、路径计算系统以及路径指导系统。所述路径指导系统包括能控制水流推进器15的执行机构。通过对曝气装置定位并确定目的地后，计算出移动路径，通过路径指导系统控制水流推进器15，使曝气装置按照该路径进行移动。所述遥控系统14包括控制信号产生机构、传输设备以及执行机构。遥控系统14可以接收由人工操作的遥控器或者是岸上指挥系统所发出的控制信号；然后通过执行机构控制水流推进器15，从而实现曝气装置移动的可控性。
因此该曝气装置的移动控制方式有三种。第一，导航路径模式；通过导航系统13的导航作用，控制水流推进器15，使曝气装置按照导航路径进行移动；第二，遥控路径模式；人工操作的遥控器或者是岸上指挥系统发出的控制信号，通过遥控系统14控制水流推进器15，使曝气装置按照遥控路径进行移动；第三，曝气装置由上述的导航路径模式和遥控路径模式配合进行移动。通过方向控制系统对水流推进器15的控制，使曝气装置能自主可控的进行移动。这样曝气装置能快速准确的移动到指定位置，有效提高其使用效果。
所述曝气系统包括与太阳能供电系统相连的风机3，风机3上设置导气管5连接位于水下的气体扩散装置6。风机3通过导气管5为气体扩散装置6提供具有压力的气体。所述气体扩散装置6可以是曝气盘或者曝气管。所述气体扩散装置6外设置桶体8，所述桶体8位于水下，底部设有进水口，并通过连接杆7与浮体架11相连。桶体8内充满了气体扩散装置6分散的气泡，在桶体8内形成负压，促使水体从桶体8底部流进，从桶体8顶部流出。
所述移动系统还包括挡水系统10，所述挡水系统10包括至少一个设于桶体8上部旁侧的挡水板。挡水系统10阻挡从桶体8顶部流出的水体，利用水体对其的反推力带动曝气装置进行移动，不需要额外提供动力。因此能提高移动系统的工作效率，并且减少其使用能耗。所述挡水板连接机械控制件，机械控制件连接电子控制器，电子控制器与方向控制系统连接。也就是利用导航系统13和遥控系统14控制电子控制器，电子控制器再通过机械控制件控制挡水板的上下伸缩插入或者旋转，也就是控制其是否对从桶体8顶部流出的水体进行阻挡，及阻挡时的阻挡面积和角度。这样能改变水体对其反推力的方向和大小，进而改变曝气装置的移动速度和方向。因此，挡水系统10还能作为方向控制系统的组成部分，起到曝气装置方向调节的协同作用。
所述太阳能供电系统包括设置在浮体架11上的太阳能板组件1，太阳能板组件1连接控制逆变系统2，控制逆变系统2连接蓄电池4。所述太阳能板组件1通过控制逆变系统2向风机3提供电能，同时并联输入一部分电能给蓄电池4。所述导航系统13、遥控系统14、水流推进器15的动力可以由外接电源提供。更好的是，所述蓄电池4与导航系统13、遥控系统14、水流推进器15以及风机3相连。这样风机3可以直接由太阳能板组件1提供电能；也可以在阴雨天气或夜晚，由蓄电池4提供电能，有效改善其适应能力。如图2所示，所述太阳能板组件1构成的形状为圆弧形。可以是其整体为圆弧形，也可以是将若干太阳能板布置成圆弧形。太阳能板组件1可以在浮体架11上转动。这样风力较大时，通过太阳能板组件1的转动吸收一部分的风能，有效减少风阻，降低风对曝气装置的影响。
太阳能板组件1的转动可以通过多种方式实现。可以是在太阳能板组件1的中心轴位置设置旋转轴，旋转轴上端与太阳能板组件1固定连接，下端通过轴承与浮体架11相固定。也可以是，所述浮体架11上沿太阳能板组件1边缘设置轨道16；所述太阳能板组件1的底端设置与轨道16配合的滑动件。如图3所示，所述圆形的轨道16可以是由浮体架11上开设的滑动槽111构成，太阳能板组件1底端设置与滑动槽111相吻合的滑块101，滑动槽111和滑块101的横截面形状并不仅限于图中所示的形状，也可以是矩形、圆形。或者是，所述轨道16由设置在浮体架11上表面的导轨或者导槽构成，太阳能板组件1底端设置与导轨或导槽相吻合的滑动件。该滑动件可以是滑动块，太阳能板组件1与所述轨道16之间为滑动连接；滑动件也可以是滑轮或内部带有钢柱的滑套，太阳能板组件1与所述轨道16之间为构成滚动配合，运行阻力进一步减小，更有利于太阳能板组件1的转动。
所述桶体8底部设置导流管9，导流管9下端延伸到深水区域。所述导流管9的长度可以根据水深和实际情况进行调整。这样使较为下层的水体进入桶体8，提高水体的流动性，增强处理效果。所述导流管9可以是直管，更好的是如图4所示，所述导流管9呈十字形状，上端与桶体8相连，左右两端及下端形成进水口。导流管9可以延伸至接近水底处，曝气装置移动时带动导流管9进行移动，对泥水界面进行搅动，从而改善泥水界面处的处理效果。

Claims (10)

1.一种智能导航太阳能曝气装置，包括浮体架(11)，浮体架(11)下方设置浮球(12)，其特征在于：所述曝气装置还包括太阳能供电系统、曝气系统、移动系统和方向控制系统，太阳能供电系统用于给整个装置供电；所述移动系统包括水流推进器(15)；所述方向控制系统包括与水流推进器(15)相连的导航系统(13)和遥控系统(14)。
2.根据权利要求1所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述曝气系统包括与太阳能供电系统相连的风机(3)，风机(3)上设置导气管(5)连接位于水下的气体扩散装置(6)，所述气体扩散装置(6)外设置桶体(8)，所述桶体(8)位于水下，底部设有进水口，并通过连接杆(7)与浮体架(11)相连。
3.根据权利要求2所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述移动系统还包括挡水系统(10)，所述挡水系统(10)包括至少一个设于桶体(8)上部旁侧的挡水板，所述挡水板连接机械控制件，机械控制件连接电子控制器，电子控制器与方向控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述太阳能供电系统包括设置在浮体架(11)上的太阳能板组件(1)，太阳能板组件(1)连接控制逆变系统(2)，控制逆变系统(2)连接蓄电池(4)和风机(3)。
5.根据权利要求4所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述蓄电池(4)与导航系统(13)、遥控系统(14)、水流推进器(15)以及风机(3)相连。
6.根据权利要求4所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述太阳能板组件(1)构成的形状为圆弧形，太阳能板组件(1)可以在浮体架(11)上转动。
7.根据权利要求6所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述浮体架(11)上沿太阳能板组件(1)边缘设置轨道(16)；所述太阳能板组件(1)的底端设置与轨道(16)配合的滑动件。
8.根据权利要求1所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述导航系统(13)包括定位系统、目的地选择系统、路径计算系统以及路径指导系统；所述遥控系统(14)包括控制信号产生机构、传输设备以及执行机构。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述桶体(8)底部设置导流管(9)，导流管(9)下端延伸到深水区域。
10.根据权利要求9所述的一种智能导航太阳能曝气装置，其特征在于：所述导流管(9)呈十字形状，上端与桶体(8)底部相连，左右两端及下端形成进水口。
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