[发明专利]一种水下森林保育系统

说明书

本发明公开了一种水下森林保育系统，光伏板、设备柜固定于浮体上，设备柜内安装有空气泵、锂电池、可编程逻辑控制器，空气泵分别与锂电池、可编程逻辑控制器相连，光伏板、空气泵、锂电池、可编程逻辑控制器之间以电线连接。设备柜与补光环、曝气头、溶氧探头、光照探头和底部配重通过支撑杆连接，在支撑杆上装有伸缩套筒，支撑杆中空，在支撑杆内部布设输气管与电线。支撑杆上设置旋转轴承，旋转轴承通过连接杆与圆环毛刷连接，并与曝气输气管连通。溶氧探头和光照探头与支撑杆连接，溶氧探头和光照探头通过电线与可编程逻辑控制器连接。结构简单，使用寿命长，可提升水下光照补偿的持续性和稳定性，适用于多种水体的水生态修复，应用性强。

技术领域

本发明属于水生态修复技术领域，特别涉及一种水下森林保育系统，尤其适用于水生态修复中的水下森林保育。

背景技术

水体富营养化已成为中国大部分水体所面临的主要问题，水生态系统衰退是富营养化程度逐渐加剧的自然表征，也是当前国内主要的环境难题之一。水下森林主要以沉水植物为主体，在维持水生态系统健康方面具有十分重要的意义。因此，修复受损水体的水下森林无疑是水生态修复的重要途径之一。

充足的水下光照是水下森林存活的必要前提，水下光照条件受到水体中浮游藻类、悬浮颗粒物、有色可溶性有机物等因素的共同影响，而在富营养化水体中这些影响更为剧烈。在水生态修复实践中，常常由于水下光照的不足导致水下森林恢复失败，因此必须为水下森林提供充足的光照条件。

目前，关于水下森林的种植已具有较多的技术手段与方法，而针对水下森林的保育尤其是补充水下光照方面的探索却存在一些技术缺陷。中国专利(申请)号为201210140952.4的专利提供了一种恢复沉水植被的水下补光系统。中国专利(申请)号为201720253284.4的专利提供了一种沉水植物补光-曝气一体化装置。中国专利(申请)号为201821599510.5的专利提供了一种沉水植物光补偿装置。上述专利对于水下光照补偿方面进行了一定的探索，但存在一些无法解决的问题。一方面是装置无法长期稳定运行，这主要是由于补光设备长期浸泡在水下，再加上充足的光照条件，设备表面会滋生大量的生物膜和附着藻类阻碍光的传播，影响补光系统的正常工作，甚至到后期完全无法提供光照补偿。另一方面是未综合考虑水体中悬浮颗粒物、有色可溶性有机物等因素，导致补偿光可扩散范围不一定能到达水下森林界面。

发明内容

针对现有水下光照补偿装置存在的缺陷和水下森林保育的需求，本发明的目的是在于提供了一种水下森林保育系统，结构简单，使用寿命长，可极大地提升了水下光照补偿的持续性和稳定性，同时兼顾水下溶氧的补充，适用于多种水体的水生态修复，应用性强。

为达到上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种水下森林保育系统，它由光伏板、设备柜、空气泵、锂电池、可编程逻辑控制器、浮体、支撑杆、输气管、伸缩套筒、旋转轴承、出气口、连接杆、圆环毛刷、补光环、曝气头、溶氧探头、光照探头、底部配重组成。其中补光环由LED植物补光灯和环形紫外灯构成。其特征在于：光伏板、设备柜均固定于浮体之上，设备柜内安装有空气泵、锂电池、可编程逻辑控制器，空气泵分别与锂电池、可编程逻辑控制器相连，光伏板、空气泵、锂电池、可编程逻辑控制器之间以电线连接。设备柜与补光环、曝气头、溶氧探头、光照探头和底部配重通过支撑杆连接，支撑杆穿过浮体中央，在支撑杆上装有伸缩套筒，支撑杆中空，在支撑杆上装内部布设输气管与电线。支撑杆上设置旋转轴承，旋转轴承通过连接杆与圆环毛刷连接，连接杆上设置出气口。曝气头与支撑杆连接，并与曝气输气管连通。溶氧探头和光照探头与支撑杆连接，溶氧探头和光照探头通过电线与可编程逻辑控制器连接。

所述的补光环采用石英玻璃。

所述的补光环内圈布设环形紫外灯，外圈布设LED植物补光灯。

所述的输气管由动力输气管和曝气输气管构成。

所述的连接杆上设置的出气口均为同一方向。