[发明专利]一种水生态修复装置、系统及修复方法

摘要

本发明公开了一种水生态修复装置，包括主控制器部分、电源部分、电机驱动部分、导流结构部分、浮标体、传感器检测部分。一种水生态修复系统，包括远程数据中心、上述水生态修复装置及配套的APP。本发明还公开了一种水生态修复方法，具体步骤为：配置系统运行的阈值和参数；主控制器接收上位机的指令，并控制电机叶轮旋转；叶轮旋转带动水体形成了横向流和纵向流；装置通过产生横向水循环和纵向水循环，促进浅层水和深层水体的交换，消除水体分层，促进水体均匀化，显著提高深层水体的溶解氧含量。本发明采用闭环控制策略，通过在一定范围内的水体形成纵横向水循环，促进浅层和深层水体的交换，提高水体溶解氧含量，改善水质，实现水生态修复。

主权项

1.一种水生态修复装置，其特征在于，包括主控制器部分、电源部分、电机驱动部分、导流结构部分、浮标体、传感器检测部分；所述电源部分包括电池仓；所述水生态修复装置还包括固定于浮标平台上的太阳能板，太阳能板与蓄电池配套使用，二者之间的充电控制由位于主控制器的太阳能充电控制电路完成，无需外接电源；所述主控制器部分、电机外设置密封仓，并将电池仓也密封进浮体中；所述导流管为软管且长度可伸缩；所述电机驱动部分包括电机、电机连接轴、叶轮，叶轮和电机靠连接轴连接传动，主控制器驱动电机旋转从而带动叶轮旋转；所述浮标体包括浮标平台、三个以上的浮体，还包括连接浮标平台与浮体、浮体与浮体、浮体与导流结构部分的支架；水生态修复装置以浮标体为载体，分为水上、水下两部分，水上部分包括位于浮标平台上的主控制器部分和电机驱动部分的电机、位于浮体内的电池仓，水下部分包括电机驱动部分的连接轴、叶轮、导流结构部分，叶轮通过连接轴固定于浮标平台下方，伸入浅层水；所述导流结构部分包括导流管、分水盘、压水盘，导流管底端伸入到深水层下并设有进水孔；分水盘连接导流管的另一端，并通过支架与浮标平台连接固定；压水盘固定于浮标平台下，位于叶轮上方；分水盘和压水盘之间形成水流的横向导流空间；所述传感器检测部分具体包括溶解氧检测装置作为水质传感器，水质传感器伸入水下，主控制器采集传感器检测部分的参数，进而控制装置运行，其中，水生态修复方法是：S1、配置系统运行的阈值和参数；建立电机旋转速度、旋转时长和溶解氧含量三者之间的反馈关系，采用闭环控制策略实现溶解氧的提升；以电机转速和转动时长为控制量，以溶解氧含量为反馈量，当溶解氧含量高于设定阈值时，关闭电机，装置处于待机状态；当溶解氧检测装置检测到氧含量较低时，装置进入工作模式；S2、主控制器接收上位机的指令，并控制电机叶轮旋转；S3、叶轮旋转带动水体产生横向流，同时叶轮附近形成局部负压，在大气压作用下管子底部的深层水体被提升到上层，同时管底外面附近的深层水通过进水孔补充到管子内部，从而形成纵向流；装置通过产生横向水循环和纵向水循环，促进浅层水和深层水体的交换，消除水体分层，促进水体均匀化，显著提高深层水体的溶解氧含量；所述浮体上方设有栽培生态修复水生植物的框架；所述主控制器部分包括蓝牙模块，通过蓝牙传输方式，结合配套的APP控制装置运行。