一种河道增氧设备的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及的是一种河道增氧设备。

背景技术：

河道水体增氧在河道污水治理方面有着非常重要的作用，这是因为增氧是河道污水体生化处理及水体自净工艺的中心环节，也是关键环节。在现有技术中，河道污水体进行微生物修复时会采用在水体中培养微生物来处理其中的特定种类的污染物质，但是微生物繁殖降解污染物质需要氧气，而水体中氧气不足无法促使微生物的大量繁殖，必须要对该水体中进行增氧。

而现有技术中，一般在对河道增氧前都需要操作人员根据经验预估或者根据历史数据大概计算河道的水体量，然后根据预估或者预先计算的河道水体量控制增氧设备对河道进行增氧。但是，这种预估或者预先计算的方式往往存在误差，不能根据河道的实际尺寸进行增氧量的实时调整，对操作人员的经验依赖较大；而且预估或者预先计算的方式往往为了保证污水处理效果都会对增氧设备的增氧量预留较大的余量，无疑增大了污水处理的成本，造成浪费。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种河道增氧设备，旨在解决现有的河道增氧设备不能根据河道的实际尺寸实时调整增氧量，需要预留增氧量余量，增大污水处理成本的问题。

本发明的技术方案如下：一种河道增氧设备，其中，包括漂浮组件、气液溶解罐、水泵、吸水机构以及氧气提供装置；

所述氧气提供装置与气液溶解罐通过气管连通，以给气液溶解罐提供氧气；

所述漂浮组件用于漂浮于水面上，所述气液溶解罐设置在所述漂浮组件下方；

所述水泵设置于气液溶解罐上并与所述气液溶解罐连通，所述水泵通过水管与所述吸水机构连接，所述吸水机构位于所述气液溶解罐下方；

所述气液溶解罐呈圆筒状，在圆筒状的气液溶解罐上设置有排水管组，所述排水管组包括多个沿着所述气液溶解罐的周向均匀设置并呈辐射状向外延伸的排水管；每一所述排水管对应设置有一电磁阀；

还包括设置于所述漂浮组件上的第一地形检测单元和与所述第一地形检测单元和所述电磁阀连接的控制器；

所述第一地形检测单元实时获取所述漂浮组件当前所处位置四周的第一距离数据，所述第一距离数据包括所述河道增氧设备在至少一个方向上与河道河岸的距离值；

所述控制器根据所述第一距离数据控制实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量；

所述河道增氧设备在某一方向上与河道河岸的距离值与该方向输出的混合氧水的量正相关。

所述的河道增氧设备，其中，所述第一地形检测单元采用超声波测距传感器或激光测距传感器或红外线测距传感器或24ghz雷达传感器。

所述的河道增氧设备，其中，还包括设置在气液溶解罐上的第二地形检测单元，所述第二地形检测单元与所述控制器连接，所述第二地形检测单元实时获取所述气液溶解罐当前所处位置四周的第二地形环境数据；所述控制器判断所述第一地形环境数据和所述第二地形环境数据的差值是否在预设范围内，是则所述控制器根据所述第一地形环境数据或第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量；否则所述控制器根据所述第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

所述的河道增氧设备，其中，沿所述气液溶解罐的轴向方向由上到下设置有多组第二地形检测单元，每组第二地形检测单元包括多个沿所述气液溶解罐周向设置在所述气液溶解罐侧面的第二地形检测单元；沿所述气液溶解罐的轴向方向由上到下设置有多层排水管，每层排水管包括多个沿着所述气液溶解罐的周向均匀设置并呈辐射状向外延伸的排水管，每一所述排水管对应设置有一电磁阀；所述多组第二地形检测单元实时获取所述气液溶解罐当前所处位置四周不同深度的第二地形环境数据，所述控制器根据所述不同深度的第二地形环境数据实时控制位于不同深度的排水管的电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

所述的河道增氧设备，其中，所述第二地形检测单元采用声呐或超声波测距传感器或激光测距传感器或红外线测距传感器或24ghz雷达传感器。

所述的河道增氧设备，其中，还包括设置在气液溶解罐上的拍摄模块，所述拍摄模块与所述控制器连接，所述拍摄模块实时获取所述气液溶解罐当前所处位置四周的环境图像数据，所述控制器根据所述环境图像数据判断气液溶解罐当前所处位置是否有排污口，并根据判断结果实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

所述的河道增氧设备，其中，所述漂浮组件为浮箱。

所述的河道增氧设备，其中，还包括卷扬组件，所述卷扬组件设置于所述漂浮组件上并通过绳索与所述气液溶解罐连接；所述卷扬组件包括卷扬电机以及卷绳轮盘，所述卷扬电机的转轴与所述卷绳轮盘连接，所述卷绳轮盘用于供所述绳索卷于其上；所述卷扬组件通过所述卷扬电机驱动所述卷绳轮盘沿着对应的方向旋转，从而调整所述气液溶解罐的下水深度。

所述的河道增氧设备，其中，所述水泵为具有电控功能的水泵，所述水泵设置在该气液溶解罐的临近下端的侧壁上。

所述的河道增氧设备，其中，所述漂浮组件上还设置有用于驱动该漂浮组件在水面上各个方向移动的驱动组件，该驱动组件与控制器通信连接；所述控制器控制该漂浮组件在水面上移动预设距离值。

本发明的有益效果：本发明通过提供一种河道增氧设备，通过实时获取漂浮组件当前所处位置四周的地形环境数据，控制器根据地形环境数据实时控制电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量；因为是实时获取地形环境数据，可以根据实时获取的河道尺寸实时调整混合氧水的量，无需操作人员根据经验预估或者根据历史数据大概计算河道的水体量，降低了对操作人员的经验依赖，无需预留混合氧水余量，降低了污水处理的成本；还可以进一步根据河道水下实际尺寸通过控制电磁阀的开合程度以调整向四周输出的混合氧水的量，避免农村河道水下尺寸多变影响污水处理的效果；还可以在监测到河道中设有排污口的地方，通过增大电磁阀的开合程度以增大向四周输出的混合氧水的量，以提高排污口处的污水处理效果。

附图说明

图1是本发明中河道增氧设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，一种河道增氧设备，包括漂浮组件10、气液溶解罐20、水泵50、吸水机构以60及氧气提供装置40；

所述氧气提供装置40与气液溶解罐20通过气管连通，以给气液溶解罐20提供氧气；

所述漂浮组件10用于漂浮于水面上，所述气液溶解罐20设置在所述漂浮组件10下方；

所述水泵50设置于气液溶解罐20上并与所述气液溶解罐20连通，所述水泵50通过水管与所述吸水机构60连接，所述吸水机构60位于所述气液溶解罐20下方；

所述气液溶解罐20呈圆筒状，在圆筒状的气液溶解罐20上设置有排水管组，所述排水管组包括多个沿着所述气液溶解罐20的周向均匀设置并呈辐射状向外延伸的排水管21；每一所述排水管21对应设置有一电磁阀；

还包括设置于所述漂浮组件10上的第一地形检测单元71和与所述第一地形检测单元71和所述电磁阀连接的控制器72；

所述第一地形检测单元71实时获取所述漂浮组件10当前所处位置四周的第一距离数据，所述第一距离数据包括所述河道增氧设备在至少一个方向上与河道河岸的距离值；

所述控制器72根据所述第一距离数据控制实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量；

所述河道增氧设备在某一方向上与河道河岸的距离值与该方向输出的混合氧水的量正相关。

其中，对于河道来说，所述漂浮组件10当前所处位置四周的第一地形环境数据主要包括漂浮组件10所处的河道位置距离河两岸的距离尺寸（即河道的宽度尺寸）以及河道的长度尺寸，控制器72根据漂浮组件10所处的河道位置距离河两岸的距离尺寸以及河道的长度尺寸控制对应方向的排水管21的电磁阀的开合程度。

例如，当前漂浮组件10所处的河道位置距离河两岸的左边距离为5米，距离河两岸的右边距离为8米，通过计算可知，面向左边河岸的排水管21的电磁阀的开合度在50%的情况下，需要10分钟喷出的混合氧水的量即满足要求；而面向右边河岸的排水管21的电磁阀的开合度在80%的情况下，需要10分钟喷出的混合氧水的量即满足要求；而面向河道的长度方向的排水管21的电磁阀的开合度在100%的情况下，10分钟喷出的混合氧水的量可以达到距离为10米的范围。这样，通过实时获取漂浮组件10当前所处位置四周的地形环境数据，从而实时控制每一排水管的对应电磁阀的开合程度，以调节河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

在某些具体实施例中，所述第一地形检测单元71可以根据实际需要采用不同的手段实现，如通过测距传感器（如超声波测距传感器，激光测距传感器，红外线测距传感器，24ghz雷达传感器，等）实时获取所述漂浮组件10当前所处位置四周的地形环境数据。

对于一些在城市中的通过水泥等筑成有规则河道两岸形状的河道来说，其河面上和河面下的形状尺寸基本是一致的，所以通过设置在漂浮组件10上的第一地形检测单元71检测漂浮组件10当前所处位置四周的河面上的地形环境数据，即可知道河面下的形状尺寸。但是，在一些农村地方，河道两岸没有经过水泥修筑，往往会出现河面上的尺寸较小，但河面下的尺寸较大的情形，这时单凭第一地形检测单元71检测到的地形环境数据，可能会导致排放的混合氧水的量不足，从而影响污水处理的效果，为了解决这一问题，所述河道增氧设备还包括设置在气液溶解罐20上的第二地形检测单元73，所述第二地形检测单元73与所述控制器72连接，所述第二地形检测单元73实时获取所述气液溶解罐20当前所处位置四周的第二地形环境数据；所述控制器72判断所述第一地形环境数据和所述第二地形环境数据的差值是否在预设范围内，是则所述控制器72根据所述第一地形环境数据或第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量；否则所述控制器72根据所述第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

其中，所述第二地形环境数据与第一地形环境数据类似，第一地形环境数据是主要包括漂浮组件10所处的河道位置距离河两岸的距离尺寸（即河道的宽度尺寸）以及河道的长度尺寸，而第二地形环境数据是主要包括气液溶解罐20所处的河道位置距离河两岸的距离尺寸（即河道的宽度尺寸）以及河道的长度尺寸。

其中，所述第一地形环境数据和所述第二地形环境数据的差值是否在预设范围内，可以根据实际需要而设定，例如预设范围取第一地形环境数据和第二地形环境数据的差值不超过0.5%，第一地形检测单元71获取的第一地形环境数据中，漂浮组件10距离河道一侧岸边的距离为5米，漂浮组件10距离河道另一侧岸边的距离为8米；而第二地形检测单元73获取的第二地形环境数据中，漂浮组件10距离河道一侧岸边的距离为5.02米，漂浮组件10距离河道另一侧岸边的距离为8.03米；第一地形环境数据和第二地形环境数据的差值在预设0.5%以内，则控制器72根据所述第一地形环境数据或第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量（因为此时根据第一地形环境数据或第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量相差不大，不会对污水处理效果有影响）。又如预设范围取第一地形环境数据和第二地形环境数据的差值不超过0.5%，第一地形检测单元71获取的第一地形环境数据中，漂浮组件10距离河道一侧岸边的距离为5米，漂浮组件10距离河道另一侧岸边的距离为8米；而第二地形检测单元73获取的第二地形环境数据中，漂浮组件10距离河道一侧岸边的距离为5.04米，漂浮组件10距离河道另一侧岸边的距离为8.05米；第一地形环境数据和第二地形环境数据的差值超出预设0.5%，则控制器72根据所述第二地形环境数据实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

因为农村河道的河面下的环境是多变的，不同深度的地形环境数据可能也会不同，为了使污水处理效果更好，沿所述气液溶解罐20的轴向方向由上到下设置有多组第二地形检测单元73，每组第二地形检测单元73包括多个沿所述气液溶解罐20周向设置在所述气液溶解罐20侧面的第二地形检测单元73；沿所述气液溶解罐20的轴向方向由上到下设置有多层排水管21，每组排水管21包括多个沿着所述气液溶解罐20的周向均匀设置并呈辐射状向外延伸的排水管21，每一所述排水管21对应设置有一电磁阀；所述多组第二地形检测单元73实时获取所述气液溶解罐20当前所处位置四周不同深度的第二地形环境数据，所述控制器72根据所述不同深度的第二地形环境数据实时控制位于不同深度的排水管21的电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

例如，沿所述气液溶解罐20的轴向方向由上到下设置有3组第二地形检测单元73，第一组第二地形检测单元73检测水深0.5米处的地形环境数据，第二组第二地形检测单元73检测水深1.5米处的地形环境数据，第三组第二地形检测单元73检测水深3米处的地形环境数据；对应沿所述气液溶解罐20的轴向方向由上到下设置有3层排水管21，控制器72根据水深0.5米处的地形环境数据控制第一层排水管21的电磁阀的开合程度，控制器72根据水深1.5米处的地形环境数据控制第二层排水管21的电磁阀的开合程度，控制器72根据水深3米处的地形环境数据控制第三层排水管21的电磁阀的开合程度。其中，还可以根据实际设置控制器72根据同一水深处的地形环境数据控制两层或多层排水管21的电磁阀的开合程度，以达到更好的污水处理效果。

在某些具体实施例中，所述第二地形检测单元73可以根据实际需要采用不同的手段实现，如通过设置多个声呐获取河湖的距离尺寸，通过测距传感器（如超声波测距传感器，激光测距传感器，红外线测距传感器，24ghz雷达传感器，等）获取河湖的距离尺寸，等等。

在河道污水处理中，排污口作为河道污水排放的出口，其所处位置的污水量远大于河道其他位置的污水量，为了提高排污口处的污水处理效果，所述河道增氧设备还包括设置在气液溶解罐20上的拍摄模块74，所述拍摄模块74与所述控制器72连接，所述拍摄模块74实时获取所述气液溶解罐20当前所处位置四周的环境图像数据，所述控制器72根据所述环境图像数据判断气液溶解罐20当前所处位置是否有排污口，并根据判断结果实时控制每一所述电磁阀的开合程度，以调节所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。当控制器72根据所述环境图像数据判断气液溶解罐20当前所处位置有排污口时，控制增大每一所述电磁阀的开合程度，以增大所述河道增氧设备向四周输出的混合氧水的量。

其中，所述漂浮组件10可以为浮箱，大致呈长方体状，可以防止其翻滚。

其中，所述河道增氧设备还包括卷扬组件30，卷扬组件30设置于漂浮组件10上并通过绳索31与气液溶解罐20连接以控制所述气液溶解罐20的入水深度。所述卷扬组件30包括卷扬电机以及卷绳轮盘，卷扬电机的转轴与所述卷绳轮盘连接，卷绳轮盘用于供所述绳索31卷于其上。卷扬组件30通过该卷扬电机驱动该卷绳轮盘沿着对应的方向旋转，从而调整所述气液溶解罐20的下水深度。

其中，所述氧气提供装置40可以将早已制作出的纯氧传输给该气液溶解罐20。或者，在一些实施例中，所述氧气提供装置40为氧气制作装置，其吸收空气然后提取其中的氧气并传输给该气液溶解罐20，氧气制作装置在现有技术中为成熟的技术，故不赘述。

其中，所述水泵50为具有电控功能的水泵50。所述水泵50设置在该气液溶解罐20的临近下端的侧壁上。该水泵50的出水口与该气液溶解罐20连通，该水泵50的入水口与吸水机构60连通。

其中，所述漂浮组件10上还设置有用于驱动该漂浮组件10在水面上各个方向移动的驱动组件，该驱动组件与控制器72通信连接；所述控制器72控制该漂浮组件10在水面上移动预设距离值。该驱动组件为现有技术，故不赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。