[发明专利]扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法

说明书

本公开提供一种扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法，扰冰设备包括浮体；检测机构，设置于浮体上，被构造成检测浮体的附近的水体至少两个区域的水体温度；以及曝气机构，和检测机构通讯连接，被构造成沿气体的输出方向曝气，并依据检测机构所检测的水体温度驱动扰冰设备平移或转向，以使曝气机构的曝气方向面对水体温度较低的区域。扰冰方法包括检测扰冰设备所处水体的水体温度；依据水体温度驱动扰冰设备曝气；依据水体的至少两个区域的水体温度，驱动扰冰设备平移或转向，以使扰冰设备的曝气方向面对水体温度较低的区域。

技术领域

本公开的至少一种实施例涉及水利设施技术领域，更具体地，涉及一种扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法。

背景技术

在水利工程中，尤其是在用于输水的渠道中，由于冬季气温低会造成冰塞及溜冰堆积等冰害的出现，冰层会侵占过水断面，冰层产生的冰压力还可能导致河道建筑发生变形，甚至导致断水情况的发生。

基于上述冰害目前多采用两种方式进行防治，其一，是将冰凌、流冰等输送到建筑物以外的地方(主要包括修建排冰闸和堰，渠道开挖，利用弯道进行排冰等)，以减少渠道中的冰量(以形成冬季排冰)；其二，是利用滞冰建筑物来拦截冰凌，进而形成稳定的冰盖，主要有利用拦冰索、拦冰栅拦水促进渠道快速形成冰盖，形成冰盖后，可使渠道水流减少失热，以避免冰盖的水体继续产生冰花(以形成冰下输水)，但上述两种防治方式均造成了输水效率的降低。

因此，如可采用扰冰设备防止水体结冰，则有利于维持渠道的输水效率。为此，现有扰冰设备可采用曝气设备，通过曝气在形成气体水体，可防止结冰核的形成，以减小水体结冰的情况发生。但现有的扰冰设备位置固定、曝气范围有限，利用率较低。

发明内容

为解决现有技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题，本公开提供一种扰冰设备及基于扰冰设备的扰冰方法。扰冰设备的浮体适用于搭载曝气机构移动，检测机构适用于检测浮体的附近的水体温度，曝气机构适用于依据检测机构所检测的水体温度调节朝向，以使曝气机构的曝气方向面对水体温度较低的区域。

本公开的实施例一方面提供一种扰冰设备，包括：浮体；检测机构，设置于上述浮体上，被构造成检测上述浮体的附近的水体至少两个区域的水体温度；以及曝气机构，和上述检测机构通讯连接，被构造成沿气体的输出方向曝气，并依据上述检测机构所检测的水体温度驱动上述扰冰设备平移或转向，以使上述曝气机构的曝气方向面对上述水体温度较低的区域，以限制水体内形成结冰核。

在一种示意性的实施例中，上述检测机构包括多个水温传感器，多个上述水温传感器环绕上述浮体布置；其中，相邻的至少两个上述水温传感器被构造成检测上述浮体的外侧一个区域的上述水体温度。

在一种示意性的实施例中，上述曝气机构包括至少两个曝气机，两个上述曝气机对称设置于上述浮体的下部，两个上述曝气机的曝气方向被构造成相平行。

在一种示意性的实施例中，上述曝气机构还包括扰流桨，设置于上述曝气机的曝气方向的下游，上述扰流桨的叶片上设置有通孔，以对上述曝气机形成的气流进行扰动。

在一种示意性的实施例中，扰冰设备还包括辅热机构，设置于上述浮体的下部，被构造成对上述浮体的至少一部分进行加热。

在一种示意性的实施例中，扰冰设备还包括控制机构，被构造成获取上述扰冰设备的姿态信息，并与和上述曝气机构通讯连接，以驱动上述曝气机构调整上述扰冰设备的平移或转向。

在一种示意性的实施例中，扰冰设备还包括定位机构，被构造成获取上述扰冰设备的位置信息。

本公开的实施例另一方面还提供基于基于扰冰设备的扰冰方法，包括：检测上述扰冰设备所处水体的水体温度；依据上述水体温度驱动上述扰冰设备曝气；以及依据上述水体的至少两个区域的水体温度，驱动上述扰冰设备平移或转向，以使上述扰冰设备的曝气方向面对上述水体温度较低的区域。