CN216614194U - 一种沉水植物浮床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种沉水植物浮床，包括漂浮在水面上的浮体和沉入水中的植物种植载体，所述浮体上设置有多个连接件，所述植物种植载体通过多根所述连接件与所述浮体连接，通过调节所述浮体和植物种植载体之间的多根连接件的长度，改变所述植物种植载体在水中的深度位置。浮体上设置的电机、控制芯片以及植物种植载体上的光照强度传感器，可实现植物种植载体在水中深度的自主调节。通过采用浮体连接可升降植物种植载体的样式，保证沉水植物在环境恶劣水中的生长发育。浮体结构可以回收重复利用。本实用新型利于在透明度低、底质环境恶劣、水流速度较快的水域条件下大量种植沉水植物。

Description

一种沉水植物浮床

技术领域

本实用新型属于水质处理装置领域，涉及一种植物浮床。

背景技术

沉水植物能抑制水体悬浮颗粒物再悬浮，有助于改善和净化水质。沉水植物也能吸收无机营养元素，如氮、磷等，缓解水体富营养化。沉水植物根系吸收作用以及植物根系上微生物的降解作用还能有效降解水体中有机化合物。因此繁殖沉水植物用于水生态环境修复具有十分重要的意义。

影响沉水植物生长的因素之一就是光照。由于沉水植物的植物体全部位于水面之下，因此要求水体具有一定的透光性，才能满足这些沉水植物光合作用的需要。同时，沉水植物的幼苗由于容易需要慢慢沉入水底生根萌芽，因此在水流湍急的区域，存活率不高。许多城市中河岸甚至河底已经做了硬化的处理，进一步增加了沉水植物的生根、生长的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沉水植物浮床，其可调节在水中的种植载体的水深位置，以使得能在透明度低、底质环境恶劣、水流速度较快的水域条件下种植沉水植物。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种沉水植物浮床，包括漂浮在水面上的浮体、沉入水中的植物种植载体和深度控制系统；所述植物种植载体通过连接件悬吊在所述浮体的下方；所述深度控制系统包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述浮体上，所述驱动装置与所述连接件相连接；所述驱动装置通过改变所述浮体与所述植物种植载体之间的连接件的长度，改变所述植物种植载体与所述浮体在竖直方向上的距离。

可选的，所述浮体形成有具有周缘部的通光区域，所述通光区域周缘部在所述植物种植载体上的投影与所述植物种植载体在同一水平面上的投影重合。

可选的，所述深度控制系统还包括设置在所述植物种植载体顶部的光照强度传感器和安装在所述浮体上的控制芯片，所述光照强度传感器与所述控制芯片电性连接，所述控制芯片与所述驱动装置电性连接。

可选的，所述驱动装置为电机。

可选的，所述浮体包括两个浮筒和多根并行设置的连接杆，两个所述浮筒分别固定连接在连接杆的两端。

可选的，所述连接件为尼龙绳，所述尼龙绳设置有四根；四根所述尼龙绳一端端部均固定连接在所述植物种植载体上，另一端端部连接在所述电机的输出轴上。

可选的，所述浮体上还设置有四个导向滑轮；四根所述尼龙绳分别嵌入一个导向滑轮的轮槽中。

可选的，所述电机输出轴上连接有牵拉绳，所述牵拉绳的不与所述电机输出轴相连接的那一端与所述植物种植载体顶部的悬挂点相连接。

可选的，所述电机输出轴上连接有牵拉绳，四根所述尼龙绳远离植物种植载体的那一端连接在一起形成牵引点，所述牵拉绳的不与所述电机输出轴相连接的那一端与所述牵引点相连接。

可选的，所述牵拉绳上设置有刻度标记。

可选的，所述植物种植载体包括可降解塑料承载框架。

可选的，所述浮体顶部还设置有太阳能发电组件和蓄电池组件，所述太阳能发电组件与所述蓄电池电性连接；所述控制芯片和电机分别与所述蓄电池组件电性连接。

本实用新型的有益效果包括：

1、可重复利用：沉水植物采用浮体连接可升降植物种植载体的样式，当最后种植平台落于水底后，浮体结构可以回收重复利用，经济实惠；

2、使用灵活：本实用新型上设置有控制芯片、光照强度传感器和电机，控制芯片会根据植物种植载体所处的水深位置处的光照强度控制电机自动调节植物种植载体在水中的深度位置，适用于多种水域环境；

3、操作简便：整个装置易于安装、拆卸、回收，且操作人员不需要经过专门的训练即可完成组装，统一规格下也可方便串联多个装置；

4、维护方便：无需进入河道进行种植及后期的维护，可以通过伸缩绳拉动浮体直接在岸边进行种植、维护操作；

5、适用范围：本装置适用于底质环境恶劣，水流速度较快，水体透明度较低的河流湖泊水域使用，可大量、快速种植大量沉水植物，大大提高了对污染水域的生态治理效果。整个装置对水质净化的综合效果较好。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的整体结构立体示意图。

图2是本实用新型一个实施例的植物种植载体立体示意图。

图中：1、浮筒；2、支撑架；3、浮体；4、牵拉绳；5、定滑轮；6、悬挂点；7、电机；8、导向滑轮；9、蓄电池组件；10、植物种植载体；11、控制芯片；12、光照强度传感器；13、线缆。

具体实施方式

请参阅图1-2所示，本实用新型为一种沉水植物浮床，包括植物种植载体10、漂浮在水面上的浮体3和通过连接件悬吊在所述浮体3上的植物种植载体10，其中所述浮体3可漂浮在水面上，所述植物种植载体10则位于水中，位于所述浮体3和所述植物种植载体10之间的那部分连接件的长度是可调的。所述沉水植物浮床还包括深度控制系统，所述深度控制系统包括设置在所述浮体3上的驱动装置，所述驱动装置的与所述连接件相连接，所述驱动装置通过改变所述浮体3和所述植物种植载体10之间的连接件的长度，改变所述植物种植载体10与浮体3在竖直方向上的距离。

将所述植物种植载体10和所述浮体3放置到水中时，由于浮力作用，浮体3的位置会出现在所述植物种植载体10的上方，水面上的浮体3会对照射到所述植物种植载体10上的光照形成部分或者全部的遮挡，使得光线无法直射进入水中并照射在所述植物种植载体10上，造成植物种植载体10上的沉水植物无法获得足够的光照，生长缓慢，甚至出现由于光照不足，植物种植载体10上的沉水植物死亡的情况。因此在所述浮体3上形成有具有周缘部的通光区域，所述通光区域在竖直方向上大致处于所述植物种植载体10的正上方处，也就是，所述通光区域周缘部在所述植物种植载体10上的投影与所述植物种植载体10在同一水平面上的投影重合。

优选的，通光区域大致成矩形形状。

在一些实施例中，所述浮体3可以选择例如木头、浮球、船型漂浮物、充气橡胶等其中一种或多种具有浮力的物体。

优选的，所述浮体3包括两个圆柱形浮筒1和多根连接杆，多根所述连接杆并行设置，相邻的两个连接杆间隔设置，两个所述浮筒1分别固定在连接杆的两端。优选的，所述连接杆数量为4～16根。两个所述浮筒1和浮体3最外侧的两根连接杆围成的区域即为所述通光区域，彼此之间相互间隔的连接杆不影响光线入水。进一步的，所述连接杆还可以替换为其他中部通光的连接结构。

优选的，所述圆柱形浮筒1为密封的中空结构，其外径不小于20cm，所述浮筒1的壁厚不小于0.2cm。

所述植物种植载体10用于为沉水植物提供生长附着位置。在一个可选的实施例中，所述植物种植载体10为一平板，平板顶面可用于放置植物毯或者沉水植物盆栽。

在另一个实施例中，所述植物种植载体10上为一表面阵列设置有多个种植孔的平台板，种植孔内可直接放入沉水植物盆栽。也可以在种植孔内填充种植基质，直接在种植孔内种植沉水植物。

在一个可选的实施例中，所述植物种植载体10还可以是框架结构，框架结构上可固定放置多个沉水植物盆栽或者设置植物毯，再或者可以直接在框架结构上填充种植基质。

在另一些实施例中，植物种植载体10也可以是框架结构与平板的组合结构。应当认为，在水中可以提供稳定可靠的持续承载能力的结构都是可选择的。

优选的，所述种植基质可由黏土、陶粒及中空多孔植物纤维(丝瓜瓤)等混合而成。

优选的，组成所述植物种植载体10的材质为可降解材料。在达到预期使用寿命时间后，水中的植物种植载体10逐步降解，不会对水体及河床造成污染。在一个可选的实施例中，所述植物种植载体包括淀粉基可降解塑料框架。

在一个可选的实施例中，所述驱动装置为电机7。所述电机7设置在所述浮体3上。所述电机7通过改变所述浮体3和所述植物种植载体10之间的连接件的长度对所述植物种植载体10在水中的深度进行调节。

所述连接件优选为绳索等柔性连接组件。

优选的，所述连接件为尼龙绳。考虑到水流流动等环境因素会对水中悬浮的植物种植载体10的稳定性带来较大影响，同时提高植物种植载体10在深度调节过程中的控制性和稳定性，所述植物种植载体10通过四根尼龙绳连接到所述浮体上。

进一步的，在所述浮体3上的矩形通光区域四个顶角位置处分别设置有四个导向滑轮8。四根所述尼龙绳的一端分别连接在所述植物种植载体10的四个顶角位置处，另一端分别绕过与之对应的距离最近的导向滑轮8，尼龙绳绳体嵌入导向滑轮8的轮槽中，最终连接到所述电机7的输出轴上。通过电机7输出轴的转动改变四根所述尼龙绳位于所述浮体3和所述植物种植载体10之间的那部分绳段的长度。对所述尼龙绳的长度进行调整时，所述导向滑轮8对运动的尼龙绳绳体进行导向，避免尼龙绳收放过程中卡在所述浮体3上，造成所述植物种植载体10在水中的深度位置无法调整。在另一些实施例中，所述导向滑轮8还可以是其他不影响尼龙绳等绳索收放的导向结构，如垂直于尼龙绳收放方向设置的表面光滑的导向杆件，所述尼龙绳中段与导向杆件表面相接触。

应当注意的是，连接到电机7上的四根所述尼龙绳的，尤其是所述浮体3和所述植物种植载体10之间的那部分尼龙绳的在电机7开始转动时，其运动速率是相同的，以保证植物种植载体10在水中的平稳升降。因此，四根所述尼龙绳端到端的长度并不一定要求是一致的。

进一步的，为了进一步提高水中的植物种植载体10的稳定性，在所述电机7输出轴上还连接有牵拉绳4，所述牵拉绳4远离所述电机7的那一端连接在植物种植载体10的中心受力点，即悬挂点6。四根所述尼龙绳同中间的牵拉绳会随着电机的转动，以保证植物种植载体能够稳定上下移动。

进一步的，所述浮体3上还设置有支撑架2，所述支撑架2上还转动安装有定滑轮5。所述牵拉绳4远离所述电机7的那一端嵌入到所述定滑轮5的轮槽中，最后再连接到植物种植载体10的中心受力点，即悬挂点6。支撑架2和定滑轮5的设置有利于保证牵拉绳4收放的稳定性。

在另一个可选的实施例中，四根所述尼龙绳不与所述植物种植载体10连接的那一端并不直接连接到所述电机7的输出轴上，而是先连接在一起形成牵引点，所述牵拉绳4远离所述电机7的那一端端部连接到牵引点上。所述牵引点大致设置在通光区域的竖直中心线上，四根所述尼龙绳的长度大致相等，所述电机7通过改变所述牵拉绳4的长度便可实现对四根所述尼龙绳的同步控制，实现在所述浮体3和所述植物种植载体10之间的那部分尼龙绳绳体的同步运动。在另一个可选的实施例中，四根尼龙绳的端部均连接到一个圆环上，形成所述悬挂点6。

优选的，所述电机7的输出轴上还固定连接有卷筒，牵拉绳4和尼龙绳的端部连接在所述卷筒上，以提高电机7对所述牵拉绳4和尼龙绳的收放效率和收放稳定性。

进一步的，所述深度控制系统还包括安装密封在所述浮体3上的控制芯片11和设置在所述植物种植载体10顶面的光照强度传感器12，所述控制芯片11和光照强度传感器12通过线缆13电性连接。所述控制芯片11与所述电机7电性连接。

所述光照强度传感器12可在水下感知植物种植载体10所在位置的光照强度，所述光照强度传感器12将测得的水下的光照强度转化为电信号并通过线缆13传给控制芯片11，所述控制芯片11的计算模块对比光照强度传感器12测得的光照强度数值H与预设在控制芯片11中光补偿点数据值X进行比对。若H<X，则表明所述植物种植载体10所在的水深位置光照强度不满足沉水植物的生长需要，控制芯片11控制电机7启动，拉动所述牵拉绳4以带动所述植物种植载体10向靠近水面的方向移动，直至植物种植载体10移动到光亮强度适宜的水深深度；反之，则说明光照强度满足需要沉水植物生长需要，则保持所述植物种植载体10在水中的位置不变；若光照强度数值H较大，对沉水植物的生长造成不利影响，则控制芯片11控制启动电机7增加植物种植载体10与水面之间的距离。进一步的，所述光照强度传感器12和所述控制芯片11的运行时间可设置为与所在地区的日升、日落时间相对应，夜间时，所述光照强度传感器12和所述控制芯片11处于待机或者休眠状态。

进一步的，控制芯片11具有数据删改、读写端口。实际应用中，需要在控制芯片11中输入所要种植的沉水植物的生长所需的的光照强度数值，即光补偿点强度数值X。不同的沉水植物对应不同的光补偿点强度数值X，以使得本实用新型所述沉水浮床可以满足多种沉水植物的生长需要，提高整个装置的泛用性，而不仅局限于某种或某几种沉水植物。

进一步的，在所述牵拉绳4上设置有刻度标记。在一些实施例中，通过在牵拉绳4上按照0.5cm～1.0cm的间隔用不溶于水的涂料做标记，并可在标记上增加数值印记，通过观察牵拉绳4上的刻度标记即数值印记的变化情况判断水中的所述植物种植载体10与水面浮体3的相对距离。在某些实施例中，还可以在牵拉绳4上等间距绑定易识别的条带作为刻度标识。

在一个可选的实施例中，在所述植物种植载体10上设置有多个活动扣，所述尼龙绳连接在这些活动扣上。在植物种植载体10上的沉水植物生长起来后，水质透明度增加，水质改善后，增加植物种植载体10的水中的深度。也可在冬天，通过牵拉绳4将植物种植载体10及浮体3拉到岸边，对凋谢的沉水植物主体部分进行收割，待来年开春或者温度适宜时再进行新沉水植物的种植，实现反复利用。

必要时，还可解除所述植物种植载体10与所述浮体3之间的连接，将植物种植载体10沉底。另一方面，将所述浮体3、线缆13、光照强度传感器12等部件回收重复利用，降低使用成本，同时也能避免潜在的污染风险。

进一步的，所述浮体3上还连接有定位锚，所述定位锚是可沉入水底的重物，可以限制所述浮体3在水面的移动。

所述浮体上还设置有太阳能发电组件和蓄电池组件9，所述太阳能发电组件与所述蓄电池组件9电连接。所述蓄电池组件9与所述电机7和所述控制芯片11电性连接。太阳能发电组件和蓄电池组件9可以实现本实用新型的自主能量供应，适宜在偏远区域或者电力配套设施不全的区域使用，同时满足在露天水域长时间运行的需要，提高了使用效率。

上述实施例及描述是为了本领域技术人员能理解和应用本实用新型，而本领域技术人员可以容易地对这些实施例做出各种显而易见的修改和改进，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。本实用新型不限于上述实施例及描述，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的不超出本实用新型范畴的修改和改进都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种沉水植物浮床，其特征在于，包括漂浮在水面上的浮体、沉入水中的植物种植载体和深度控制系统；所述植物种植载体通过连接件悬吊在所述浮体的下方；所述深度控制系统包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述浮体上，所述驱动装置与所述连接件相连接；所述驱动装置通过改变所述浮体与所述植物种植载体之间的连接件的长度，改变所述植物种植载体与所述浮体在竖直方向上的距离。

2.根据权利要求1所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述浮体形成有具有周缘部的通光区域，所述通光区域周缘部在所述植物种植载体上的投影与所述植物种植载体在同一水平面上的投影重合。

3.根据权利要求2所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述深度控制系统还包括设置在所述植物种植载体顶部的光照强度传感器和安装在所述浮体上的控制芯片，所述光照强度传感器与所述控制芯片电性连接，所述控制芯片与所述驱动装置电性连接。

4.根据权利要求3所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述驱动装置为电机。

5.根据权利要求3所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述浮体包括两个浮筒和多根并行设置的连接杆，两个所述浮筒分别固定连接在连接杆的两端。

6.根据权利要求4所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述连接件为尼龙绳，所述尼龙绳设置有四根；四根所述尼龙绳一端端部均固定连接在所述植物种植载体上，另一端端部连接在所述电机的输出轴上。

7.根据权利要求6所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述浮体上还设置有四个导向滑轮；四根所述尼龙绳分别嵌入一个导向滑轮的轮槽中。

8.根据权利要求7所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述电机输出轴上连接有牵拉绳，所述牵拉绳的不与所述电机输出轴相连接的那一端与所述植物种植载体顶部的悬挂点相连接。

9.根据权利要求7所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述电机输出轴上连接有牵拉绳，四根所述尼龙绳远离植物种植载体的那一端连接在一起形成牵引点，所述牵拉绳的不与所述电机输出轴相连接的那一端与所述牵引点相连接。

10.根据权利要求8或9所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述牵拉绳上设置有刻度标记。

11.根据权利要求3所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述植物种植载体包括可降解塑料承载框架。

12.根据权利要求3所述的沉水植物浮床，其特征在于：所述浮体顶部还设置有太阳能发电组件和蓄电池组件，所述太阳能发电组件与所述蓄电池电性连接；所述控制芯片和电机分别与所述蓄电池组件电性连接。

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