太阳能板多功能生态修复装置及用其修复水域生态的方法与流程

1.本发明属于水域生态修复技术领域，涉及一种太阳能板多功能生态修复装置；本发明还涉及一种用该修复装置修复水域生态的方法。


背景技术：

2.水域生态修复，亦称“水域生态恢复”，是根据生态学原理，采用有关技术手段对受损、退化或被破坏的水域生态系统进行的部分或全部恢复的过程，即生态整合性的恢复和管理过程，主要通过工程、物理、化学、生物和管理等技术，进行重建、改进、修补、更新、再植等，通常通过太阳能板，给修复用种植装置提供作业用电，进行水域生态的修复作业。
3.现有技术中的太阳能板多功能生态修复装置不具备对水域环境进行改善的功能，导致生态修复效果差。也不具备对种植的植被进行喷淋灌溉的功能，不利于生态环境的生产，微生物滋生环境差，造成造成生态修复效果差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种能对水域环境进行改善的太阳能板多功能生态修复装置。
5.本发明的另一个目的是提供一种用上述生态修复装置对水域生态进行修复的方法。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种太阳能板多功能生态修复装置，包括浮动板，；浮动板一侧安装有驱动模组，浮动板顶面上设有蓄水箱、种植槽、控制柜、抽水泵、曝气机构、气泵和四根支撑杆，种植槽位于凹坑上方；控制箱内安装有蓄电池、逆变器和控制模块；四根支撑杆组成一个四棱柱形的框架空间，种植槽位于该框架空间内；该框架空间内还安装有两层太阳能组件，两层太阳能组件上下设置，且两层太阳能组件均位于种植槽上方；种植槽和与种植槽相邻的太阳能组件之间设置有至少一根喷淋管，所有的喷淋管并排设置；沿喷淋管的长度方向、喷淋管上安装有多个出水口朝向种植槽的喷淋头；喷淋管为桶形，喷淋管的开口端与蓄水箱连通；控制模块分别与驱动模组中的信号接收模块、太阳能组件、曝气机构、气泵和蓄水箱信号连接；所述的太阳能组件包括并排设置的两根电动滑轨，电动滑轨上安装有可沿电动滑轨往复移动的滑套，两个滑套通过托板相连接，托板上安装有多块太阳能电池板；一根电动滑轨与四根支撑杆中的两根支撑杆固接，另一根电动滑轨与四根支撑杆中的另外两根支撑杆固接。
7.本发明所采用的另一个技术方案是：一种用上述生态修复装置对水域生态进行修复的方法，具体按以下步骤进行：1）将多功能生态修复装置放入需要修复的水域中，该多功能生态修复装置漂浮在
水面上；通过控制模块发出信号，滑套沿电动滑轨移动，上下两层太阳能组件中滑套的移动方向相反，使得两层太阳能组件中的托板反向移动，直至上层太阳能组件中的托板不遮挡下层太阳能组件中的太阳能电池板，同时，两层太阳能组件都不再遮挡种植槽，太阳能电池板将接收到的光能转换为电能，并将电能输送给蓄电池，蓄电池接收并储存电能；2）通过控制模块向驱动模组发出信号，此时蓄电池瞬时将电能传输给逆变器，逆变器改变电压后，将电能传送给驱动模组；驱动模组中的信号接收模块接收到控制模块发送的信号后，将该信号传输给控制板，控制板控制启动电动机，电动机驱动自适应螺旋桨转动，推动多功能生态修复装置在水面移动，移动至指定位置后，控制模块发出信号控制电动机停止工作，然后，控制模块启动曝气机构，曝气机构在水中曝出大量气泡，使水中杂质漂浮于水面，防止下沉，对水内的杂质过滤，完成水域过滤后，控制模块关闭曝气机构；3）控制模块启动抽水泵，将水送入蓄水箱，过滤后，进入第三导管，从喷淋头喷出，对种植槽进行喷淋灌溉，种植槽内种植的植被滋生微生物，增加水体中生物的种类，改善水体生态系统。
8.本发明生态修复装置具有如下优点：1、通过驱动模组推动装置移动到合适的作业位置，通过喷淋头对种植槽内种植的生态植物进行浇灌，形成微生物生长环境，增加水域中生物种类，改善水体生态系统，从而进行生态修复。导气管外接有泵气设备，可以通过导气管给曝气管泵气，曝气管可以在水域中曝气作业，净化水环境，使水质得到有效快速改善。
9.2、托板可以在电动滑轨表面滑动，从而带动太阳能电池板横向移动，使两个太阳能电池板能够横向展开，露出底端的种植槽，使种植槽内的植物能够进行光合作用。通过太阳能模组可以将光能转换成电能，储蓄在蓄电池内，给推动装置、曝气装置及喷淋灌溉装置提供电力，且当阳光过大时，托板可以遮挡在种植槽上方，防止植被被晒伤死亡。
10.3、用喷淋头灌溉植被时，通过两个第一滤网，使过多的水分流入种植槽两侧位置，再通过排水管排出，以防止植被被淹死。手动拉动连接杆，可以带动清洁刷在第一滤网表面刮蹭，防止第一滤网出现堵塞、造成过多灌溉水无法渗出的情况发生。
11.4、通过伺服电机带动卷筒转动，可以收放导气管，将曝气管放入指定深度的水域中，对不同深度环境的水域进行曝气净化。
附图说明
12.图1是本发明生态修复装置的示意图。
13.图2是本发明生态修复装置中太阳能组件的示意图。
14.图3是本发明生态修复装置中种植槽的示意图。
15.图4是图3的俯视图。
16.图5是图4中p处的放大示意图。
17.图6是本发明生态修复装置中蓄水箱内部的示意图。
18.图7是本发明生态修复装置中曝气机构的示意图。
19.图中：1.浮动板，2.气囊，3.支撑杆，4.电动滑轨，5.滑套，6.托板，7.太阳能组件，8.种植槽，9.排水管，10.安装座，11.连接柱，12.第一滤网，13.滑槽，14.滑块，15.连接杆，16.压缩弹簧，17.清洁刷，18.驱动模组，19.蓄水箱，20.盖板，21.抽水泵，22.进水管，23.出
水管，24.第二滤网，25.喷淋管，26.喷淋头，27.控制柜，28.蓄电池，29.逆变器，30.支撑板，31.卷筒，32.导气管，33.曝气管，34.伺服电机，35.太阳能电池板，36.框架，37.壳体，38.支架。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
21.如图1，本发明多功能生态修复装置，包括浮动板1，浮动板1下面并排固接有多个气囊2；浮动板1的一侧安装有驱动模组18，浮动板1中部设有凹坑，浮动板1顶面上设有蓄水箱19、种植槽8、控制柜27、抽水泵21、曝气机构、气泵和四根支撑杆3，种植槽8位于凹坑上方；控制箱27内安装有蓄电池28、逆变器29和控制模块；四根支撑杆3组成一个四棱柱形的框架空间，四根支撑杆3为该框架空间的四个侧棱，种植槽8位于该框架空间内。该框架空间内还安装有两层太阳能组件7，两层太阳能组件7上下设置，且两层太阳能组件7均位于种植槽8上方。
22.控制模块分别与驱动模组18中的信号接收模块、太阳能组件7、曝气机构、气泵、蓄水箱19和抽水泵21信号连接。
23.如图2，本发明多功能生态修复装置中的太阳能组件7，包括并排设置的两根电动滑轨4，电动滑轨4上安装有可沿电动滑轨4往复移动的滑套5，两根电动滑轨4上的滑套5通过托板6相连接，托板6上安装有多块太阳能电池板35。一根电动滑轨4与四根支撑杆3中的两根支撑杆3固接，另一根电动滑轨4与四根支撑杆3中的另外两根支撑杆3固接。
24.所有的太阳能电池板35均与蓄电池28电连接，电动滑轨4与控制模块信号连接。
25.如图3、图4和图5所示，本发明多功能生态修复装置中的种植槽8，包括方桶形的框架36，框架36的底板上设有若干通孔；框架36中的一个侧壁上固接有两根排水管9，框架36中与排水管9轴线相垂直的两个侧壁上均并排固接有两个安装座10，安装座10的截面形状为u形，位于两个侧壁上的安装座10分别相对设置，即安装于框架36相对侧壁上的安装座10 的开口相对设置，相对设置的两个安装座10内分别设有可沿安装座10轴线上下移动的连接柱11，相对设置的两个连接柱11之间设有第一滤网12，第一滤网12与连接柱11焊接。框架36中与排水管9轴线相平行的两个侧壁内侧均安装有滑槽13，滑槽13内设有可沿滑槽13往复移动的清洁机构，该清洁机构包括滑块14，滑块14通过连接杆15与压缩弹簧16的一端相连接，压缩弹簧16的另一端连接有清洁刷17，清洁刷17上的刷毛与第一滤网12相接触。滑块14安装于滑槽13内，并可沿滑槽13往复移动。
26.一根进水管9的进水口位于一个第一滤网12和框架36中与该第一滤网12相邻的安装有滑槽13的侧壁之间。
27.如图6，本发明多功能生态修复装置中的蓄水箱19，包括中空的壳体37，壳体37顶部通过合页连接有可开启可盖合的盖板20，壳体37内安装有支架38，支架38上设有第二滤网24，第二滤网24将壳体37内部分为上下两部分。抽水泵21的出水管23伸入壳体37内，出水管23的出水口位于第二滤网24上方，抽水泵21上还安装有进水管22；壳体37上设有至少一根喷淋管25，所有的喷淋管25并排设置；喷淋管25为桶形结构，喷淋管25的开口端伸入壳体37内，并位于第二滤网24下方，所有的喷淋管25均位于种植槽8和与种植槽8相邻的太阳能组件7之间。
28.沿喷淋管25的长度方向、喷淋管25上安装有多个喷淋头26，喷淋头26的出水口朝向种植槽8。
29.如图7，本发明多功能生态修复装置中的曝气机构，包括并排设置的两块支撑板30，一块支撑板30上安装有伺服电机34，两块支撑杆30之间安装有卷筒31，卷筒31与两块支撑杆30轴承连接，卷筒31的转轴与伺服电机34相连，卷筒31上缠绕有导气管32，导气管32的一端与气泵相连接，导气管32的另一端安装有曝气管33。
30.两块支撑板30均固接于浮动板1上。
31.太阳能电池板35与蓄电池28相连接，可以将太阳能电池板35产生的电能储存在蓄电池28内，蓄电池28与逆变器29电连接，逆变器29分别与电动滑轨4、驱动模组18、抽水泵21和伺服电机34电连接。
32.连接杆15和压缩弹簧16构成弹性伸缩结构，通过压缩弹簧16的弹性特性，挤压着清洁刷17与第一滤网12紧密贴合。
33.驱动模组18包括自适应螺旋桨、电动机、控制板和信号接收模块；该电机驱动螺旋桨作业；该控制板分别与电机和信号接收模块信号连接。
34.控制模块分别与太阳能组件7、伺服电机34、气泵、抽水泵21和驱动模组18中的信号接收模块信号连接。
35.浮动板1中部开设有通槽，种植槽8底板上设有若干通孔，种植槽8内种植的植物的根部从种植槽8底部的通孔伸出，进入浮动板1上的凹坑内，同时根茎会堵住种植槽8底板上的通孔。
36.本发明提供了一种利用上述多功能生态修复装置对水域生态进行修复的方法，具体按以下步骤进行：1）将本发明多功能生态修复装置放入需要修复的水域中，在气囊2与浮动板1的浮力作用下，多功能生态修复装置漂浮在水面上；通过控制模块发出信号，使滑套5沿电动滑轨4移动，上下两层太阳能组件7中滑套5的移动方向相反，使得两层太阳能组件7中的托板6反向移动，直至上层太阳能组件7中的托板6不遮挡下层太阳能组件7中的太阳能电池板35，同时，两层太阳能组件7都不再遮挡种植槽8，此时，两层太阳能组件7中的太阳能电池板35和种植槽8都暴露的阳光下，种植槽8内的植被暴露在阳光下，可以进行光合作用；同时，太阳能电池板35将接收到的光能转换为电能，并将电能输送给蓄电池28，蓄电池接收并储存电能；2）要将多功能生态修复装置移动到需修复的水域时，通过控制模块向驱动模组18发出信号，此时蓄电池28瞬时将电能传输给逆变器29，逆变器29改变电压后，将电能传送给驱动模组18；驱动模组18中的信号接收模块接收到控制模块发送的信号后，将该信号传输给控制板，控制板控制启动电动机，电动机驱动自适应螺旋桨转动，推动多功能生态修复装置在水面移动，移动至指定位置后，控制模块发出信号控制电动机停止工作，然后，控制模块启动伺服电机34，伺服电机34带动卷筒31转动，卷筒31转动时，表面缠绕的导气管32放出，将曝气管33放入水中，当曝气管33向下深入指定深度时，控制模块控制伺服电机34停止工作，并启动气泵，气泵将空气通过导气管32泵入曝气管33，曝气管33在水中曝出大量气泡，使水中杂质漂浮于水面，防止下沉，对水内的杂质过滤，完成水域过滤后，控制模块启动伺服电机34反向转动，卷筒31反转，将曝气管33从水中拉出；
曝气管33可以在水体中进行曝气作业，净化水环境，使水质得到有效快速的改善。
37.3）控制模块启动抽水泵21，将水抽入第一导管22，再经由第二导管23进入蓄水箱19，并落到第二过滤网24上，经第二过滤网24过滤后，流到蓄水箱19位于第二过滤网24下方的容腔内，该容腔内的水进入第三导管25，从喷淋头26喷出，对种植槽8进行喷淋灌溉，种植槽8内种植的植被滋生微生物，增加水体中生物的种类，改善水体生态系统，种植槽8内过多的灌溉水通过第一滤网12渗出，溢到种植槽8两侧，再通过排水管9排回水体中；当第一滤网12堵塞时，手动拉动连接杆15，连接杆15一端的滑块14在滑槽13内滑动，清洁刷17在第一滤网12表面刮蹭，对第一滤网12进行清理疏通。
38.第二过滤网24用于过滤水中的杂质，防止杂质进入第三导管25。
39.当第一滤网12上的脏污严重，清洁刷17不能清理干净，或第一滤网12破损，此时，可以向上拉动第一滤网12，将卡块11从卡槽10内抽出，更换新的第一滤网12。