[发明专利]太阳能可移动式水生态维护机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种水中检测装置，特别涉及一种太阳能可移动式水生态维护机器人。

背景技术

封闭水域（水库、湖沼、池塘等）水质的恶化给环境保护带来了很多问题。例如，由于水质富养化，营养盐类过剩，从而引起藻类等的异常繁殖；同时，没有水循环会导致水滞留，由贫氧状态引起堆积物的腐坏，底层淤泥中营养盐溶出，周围发生恶臭；于是，水中的生物，昆虫，动植物浮游生物，鱼类等会死亡，那时自然界原来的食物链会遭受严重的破坏。因此，有必要对封闭水域进行水质监测和搅拌增氧，从而改善封闭水域的水质问题。

目前，针对封闭水域的水质问题，一般采用的是增氧机，它是利用电机带动叶轮的旋转，进行搅拌增氧，或者利用曝气机和水下的曝气管为水体提供氧气，如中国专利CN201957602U公开的“一种水产养殖用太阳能节电增氧装置”和中国专利CN202068838U公开的“一种太阳能增氧机”。以前者为例，它包括电源，电机，减速器，电源切换器，太阳能发电板和发电机，太阳能电池板与发电机并联连接于电源切换器上，为两组蓄电池供电；蓄电电源为两组蓄电池并联，蓄电电源与电源切换器相连；电机的电源输入端与电源切换器相连，电机输出轴与减速器输入轴连接，减速器输出轴通过转轴与叶轮连接，电机输出轴还通过减速器输入轴与发电机输入端连接。但是这种增氧机不能移动工作，使用范围比较小，且不能进行转速等自动控制。

发明内容

本发明是针对太阳能增氧机不能移动工作，使用范围比较小的问题，提出了一种太阳能可移动式水生态维护机器人，不仅能够利用光伏发电技术实现对新能源的有效利用，节约化石燃料，并且采用驱动技术进行水体搅拌增氧，抑制蓝藻生长，加速污泥分解，提高水体自净能力，另外，该机器人还利用自动控制技术实现了自动巡航避障、水质监测、无线遥控、叶轮转速控制和自动参照当前水质情况选择工作时间等功能。

本发明的技术方案为：一种太阳能可移动式水生态维护机器人，包括太阳能电池板、太阳能板支架、中央控制台、螺旋桨、超声波避障模块、浮筒、主叶轮、主电机室、多参数水质分析仪和十字形底座，中央控制台固定在十字形底座的中央位置，中央控制台内部放置连接太阳能电池板的太阳能控制器、储能元件、机器人主控电路、水质分析系统、数据采集器、无线通讯模块，十字形底座水平平台上方四侧通过太阳能板支架架设太阳能电池板，中央控制台通过导线与正下方的主电机室相连，主电机通过主轴穿出主电机室带动主叶轮旋转，穿出连接部分放置密封圈，多参数水质分析仪从主电机室的一侧探入水体，开口做防水密封处理，数据通过数据线连接中央控制台的数据采集器，十字形底座水平平台的四端各有一个架端浮筒部分，浮筒部分包括柱形浮筒、螺旋桨系统、超声波避障模块，螺旋桨系统由螺旋桨及辅助电机组成，辅助电机位于浮筒内部，中央控制台通过导线给辅助电机供电，并通过传动装置带动螺旋桨转动，超声波避障模块放置在浮筒的外侧，超声波避障模块发送信息到中央控制室。

所述机器人主控电路包括GPS定位模块、超声波测距模块、螺旋桨系统控制板和无线遥控控制板。

所述叶轮为六叶平直叶圆盘涡轮。

本发明的有益效果在于：本发明太阳能可移动式水生态维护机器人，实现新能源的有效利用。设备能源自给自足，太阳能作为唯一的能源，可以节约大量化石燃料；可移动，使用范围广，增氧效率高，避免了局部搅拌所带来的增氧不均衡的问题；具有手/自动两种模式，可手动无线遥控，也可利用超声波自动避障，进行智能控制。当处于手动模式时，采用无线遥控技术可进行手动控制方向、叶轮转速等；当处于自动模式时，该机器人随意移动，利用超声波信号进行自动避障，另外，该机器人安装的多参数水质分析仪，可监测PH值、溶解氧浓度、叶绿素a、蓝绿藻等参数，当监测到其值超出标准范围，则自动增加机器人在此处的搅拌时间；成本低、免维护、操作和控制简单，智能设计，自主管理。对水生态的维护具有相当高的应用价值，符合当今社会提倡的节能环保，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明太阳能可移动式水生态维护机器人结构示意图；

图2为本发明太阳能可移动式水生态维护机器人的控制硬件结构图

图3为本发明太阳能可移动式水生态维护机器人的增氧机理图；

图4为本发明太阳能可移动式水生态维护机器人的抑藻机理图。

具体实施方式