[发明专利]一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置及方法

权利要求书

1.一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，包括一以浮游式工作方式在水面上运行的船体，浮游式包括漂浮与游动，其特征在于：所述船体的前部安装有实现船体对水面障碍物规避的红外避障装置，所述船体后部位于水面下方安装有用于向水体供氧的曝气装置，所述船体的前部周侧还设置有用于发射超声波去除及抑制藻类生长的若干超声波换能器，所述船体的后部相对于水平面还倾斜设置有太阳能板，该太阳能板将转换的电能传输给设置于船体上的供电系统，以供整个装置使用，所述船体的尾部还设置有实现船体游动的螺旋桨推进器。

2.根据权利要求1所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：还包括一与所述超声波换能器连接的超声波发生器，该超声波发生器由所述供电系统供电，所述超声波发生器由信号发生器和功率放大器组成。

3.根据权利要求2所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：所述供电系统包括依次连接的太阳能控制器、蓄电池、用于控制蓄电池工作时间的时间控制器和逆变器，所述太阳能控制器和时间控制器分别用于控制太阳能板和蓄电池的工作时间，以保证发电量低于蓄电池电容量，所述逆变器用于将蓄电池输出的直流电转化为220V交流电，输出给所述信号发生器。

4.根据权利要求3所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：所述螺旋桨推进器包括与所述逆变器连接的电机调速开关、电动机和螺旋桨；所述电机调速开关通过控制电动机来控制螺旋桨的转速，以控制船体在水面上的游动速度，进而控制整个装置的除藻作用范围。

5.根据权利要求4所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：所述曝气装置与所述逆变器连接，所述曝气装置还经配气装置连接一曝气头，以便于曝气装置通过曝气头向水体释放氧气。

6.根据权利要求5所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：所述红外避障装置包括与时间控制器连接的红外线传感器、与红外线传感器连接且用于控制船体游动方向的控制板，所述控制板还连接至所述电动机。

7.根据权利要求1所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：所述超声波换能器频率范围20kHz~100kHz。

8.根据权利要求1所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置，其特征在于：所述的装置设计外形采用最宽处置于中间靠后的流线形体。

9.一种基于权利要求6所述的治理富营养化水体蓝藻水华的浮游装置的治理富营养化水体蓝藻水华方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1：当太阳能控制器检测到太阳能板的发电量达到预设值时，蓄电池通过时间控制器输出直流电供给逆变器和红外线传感器，经逆变器转换为220V交流电，输出给超声波发生器、电机调速开关及曝气装置；

步骤S2：超声波发生器将电能转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号，向水体发射特定频率超声波，以利用超声引起的空化作用破坏蓝藻细胞结构，抑制藻细胞分裂增殖；同时，电机调速开关通过电动机来控制螺旋桨的转速，以控制船体在水面上的游动速度，进而控制超声波的作用范围，另外红外线传感器利用蓄电池输出的部分直流电工作，感应船体前方障碍物的距离产生信号传输给控制板，进而控制整个装置的除藻方向，实现整个装置避障转弯功能；而曝气装置压缩空气进入配气装置，通过曝气孔相受污染水体供氧，增大水中溶解氧的含量；

步骤S3：当蓄电池的电量低于预定电量值时，停止对超声波发生器及电动机的供电，整个装置停止运行，直至下一次太阳能控制器检测到太阳能板的发电量达到预设值。

10.根据权利要求8所述的一种治理富营养化水体蓝藻水华的方法，其特征在于：所述特定频率超声波的频率为20~100kHz。