一种船载式河湖生态修复喷洒系统的制作方法

1.本发明涉及河湖生态修复技术领域，具体涉及一种船载式河湖生态修复喷洒系统。


背景技术：

2.近年来，我国大量工程中应用了河湖水体修复技术。该技术根据原位水体是否需要移出分为异位修复和原位修复，相较之异位修复，原位修复直接在原有河湖对水体进行治理与修复，无需转换污染水体，通过生态修复材料对河湖水体、底泥中的污染物进行吸附、分解或者降解等，快速修复水体，改善水体生态环境，促进水体自恢复和自净化功能，该方法具有经济、操作方便等优点。然而，针对一些开阔水域，以及芦苇带等切割严重的偏僻水域，施工难度偏大。
3.现有河湖生态修复材料在喷洒过程中，存在喷洒系统机械结构复杂，机械体积庞大，制造成本高昂，不适用于小型的河湖生态系统，同时其他小型的河湖生态修复材料喷洒系统存在自动化程度不高，无法实现全自动的喷洒过程，严重喷洒效果不明显以及水体修复功能。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种船载式河湖生态修复喷洒系统解决了现有河湖生态修复材料喷洒系统存在机械结构复杂，机械体积庞大，不适用于小型的河湖生态系统的问题。
5.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种船载式河湖生态修复喷洒系统，包括：船体、输料管、储料舱和喷洒舱；
6.所述储料舱和喷洒舱设置在船体上，所述输料管一端与储料舱连接，其另一端与喷洒舱连接；所述储料舱用于存储待进行喷洒的生态修复的材料；所述喷洒舱用于抽取储料舱的材料喷洒在河湖中。
7.进一步地，所述喷洒舱中包括：电机、漏斗、喷洒驱动装置和喷头；
8.所述电机与输料管连接，并放置于漏斗上；所述漏斗的底部插入喷洒驱动装置中；所述喷头与喷洒驱动装置固定连接。
9.上述进一步方案的有益效果为：电机一方面可以抽取储料舱中的生态修复的材料，另一方面在震动时将漏斗内生态修复的材料抖入喷洒驱动装置中。
10.进一步地，所述喷洒驱动装置包括：储料区、吸料管、出料管、泵、空气室和喷料管；
11.所述吸料管的一端与储料区连接；所述吸料管的另一端和出料管的一端与泵的同一端连接；所述出料管的另一端与空气室的输入口连接；所述喷料管的一端与空气室的输出口连接，其另一端与喷头连接。
12.进一步地，所述泵包括：活塞、活塞杆和泵筒；
13.所述活塞与活塞杆固定连接；所述活塞与泵筒滑动连接；所述泵筒的一端分别与
吸料管的另一端和出料管的一端连接。
14.进一步地，所述吸料管内设有第一单向阀；所述出料管内设有第二单向阀；所述喷料管内设有控制阀。
15.上述进一步方案的有益效果为：在活塞上移过程中，泵筒中有短时间真空，使得第一单向阀打开，生态修复的材料吸入泵筒中，在活塞下移过程中，第一单向阀关闭，第二单向阀打开，将生态修复的材料通过出料管推入空气室中，活塞多次上移和下移，将生态修复的材料压入空气室，使得空气室持续被压缩，打开控制阀，通过喷料管持续的喷出生态修复的材料。
16.进一步地，还包括：电源单元、控制单元、电机驱动单元、活塞杆驱动单元和污染物检测单元；
17.所述电源单元分别与控制单元、电机驱动单元、活塞杆驱动单元和污染物检测单元电连接；所述控制单元分别与电机驱动单元、活塞杆驱动单元和污染物检测单元通信连接；所述电机驱动单元用于驱动电机，活塞杆驱动单元用于驱动活塞杆，污染物检测单元用于对河湖污水进行实时检测；所述控制单元还与控制阀通信连接。
18.进一步地，所述电源单元包括：电容c1、接地电容c2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、滑动变阻器r5、接地电阻r6、三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4和二极管vd1；
19.所述三极管q1的集电极分别与三极管q2的集电极、电阻r1的一端和电容c1的一端连接，并作为电源单元的输入端；所述三极管q1的基极与三极管q2的发射极连接，其发射极分别与电阻r2的一端、三极管q3的集电极和电阻r3的一端连接；所述三极管q2的基极分别与电阻r1的另一端、三极管q3的发射极和三极管q4的集电极连接；所述三极管q4的发射极分别与二极管vd1的负极和电阻r2的另一端连接，其基极与滑动变阻器r5的动端连接；所述二极管vd1的正极分别与电容c1的另一端和接地电阻r6连接；所述三极管q3的基极分别与电阻r3的另一端、电阻r4的一端和接地电容c2连接，并作为电源单元的输出端；所述滑动变阻器r5的第一不动端与电阻r4的另一端连接，其第二不动端接地。
20.进一步地，所述污染物检测单元包括：电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、接地电阻r11、电阻r12、滑动变阻器r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、接地电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、污染物数据接口rt、三极管q5、三极管q6、三极管q7、三极管q8、放大器a1、放大器a2和放大器a3；
21.所述放大器a1的正相输入端与电阻r7的一端连接，其反相输入端分别与电阻r7的另一端、电阻r8的一端、污染物数据接口rt的一端、电阻r9的一端和电阻r10的一端和放大器a1的输出端连接；所述三极管q7的基极分别与电阻r8的一端和电阻r9的一端连接，其集电极与放大器a3的正相输入端连接，其发射极分别与电阻r20的一端和三极管q5的集电极连接；所述三极管q8的基极分别与污染物数据接口rt的另一端和电阻r10的另一端连接，其集电极分别与放大器a3的反相输入端和电阻r19的一端连接，其发射极分别与电阻r20的另一端和三极管q6的集电极连接；所述三极管q5的基极分别与三极管q6的基极和放大器a2的输出端连接，其发射极分别与接地电阻r11和电阻r12的一端连接；所述三极管q6的发射极分别与电阻r14的一端和电阻r15的一端连接；所述放大器a2的正相输入端与电阻r18的一端连接，其反相输入端与电阻r15的另一端连接，其供电端分别与电阻r16的一端和滑动变阻器r13的动端连接；所述滑动变阻器r13的第一不动端与电阻r12的另一端连接，其第二不
动端与电阻r14的另一端连接；所述电阻r18的另一端分别与电阻r16的另一端和接地电阻r17连接；所述放大器a3的输出端与电阻r19的另一端连接，并作为污染物检测单元的数据输出端。
22.综上，本发明的有益效果为：本发明通过喷洒驱动装置将间断吸入的生态修复的材料，变成持续喷出的生态修复的材料，再通过控制单元控制电机驱动单元、活塞杆驱动单元和控制阀的工作，使得其实现全自动化功能，还设立了污染物检测单元，实时检测河湖中污染物的浓度，进而控制生态修复的材料的喷洒量。本发明的机械结构少且各部分机械结构并不复杂和庞大，使得本发明的系统更加适用于小型的河湖生态系统。
附图说明
23.图1为一种船载式河湖生态修复喷洒系统的结构图；
24.图2为喷洒驱动装置的结构图；
25.图3为电源单元的电路图
26.图4为污染物检测单元的电路图；
27.其中，1、船体；2、输料管；3、电机；4、漏斗；5、喷洒驱动装置；6、第一喷头；7、第二喷头；8、第三喷头；11、储料舱；12、喷洒舱；51、吸料管；52、出料管；53、泵；54、空气室；55、喷料管；531、活塞；532、活塞杆；533、泵筒；511、第一单向阀；521、第二单向阀；551、控制阀。
具体实施方式
28.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
29.如图1所示，一种船载式河湖生态修复喷洒系统，包括：船体1、输料管2、储料舱11和喷洒舱12；
30.所述储料舱11和喷洒舱12设置在船体1上，所述输料管2一端与储料舱11连接，其另一端与喷洒舱12连接；所述储料舱11用于存储待进行喷洒的生态修复的材料；所述喷洒舱12用于抽取储料舱11的材料喷洒在河湖中。
31.所述喷洒舱12中包括：电机3、漏斗4、喷洒驱动装置5和喷头；
32.所述电机3与输料管2连接，并放置于漏斗4上；所述漏斗4的底部插入喷洒驱动装置5中；所述喷头与喷洒驱动装置5固定连接。
33.在本实施例中，喷头可设置多个。
34.电机3一方面可以抽取储料舱11中的生态修复的材料，另一方面在震动时将漏斗4内生态修复的材料抖入喷洒驱动装置5中。
35.如图2所示，所述喷洒驱动装置5包括：储料区、吸料管51、出料管52、泵53、空气室54和喷料管55；
36.所述吸料管51的一端与储料区连接；所述吸料管51的另一端和出料管52的一端与泵53的同一端连接；所述出料管52的另一端与空气室54的输入口连接；所述喷料管55的一端与空气室54的输出口连接，其另一端与喷头连接。
37.所述泵53包括：活塞531、活塞杆532和泵筒533；
38.所述活塞531与活塞杆532固定连接；所述活塞531与泵筒533滑动连接；所述泵筒533的一端分别与吸料管51的另一端和出料管52的一端连接。
39.所述吸料管51内设有第一单向阀511；所述出料管52内设有第二单向阀521；所述喷料管55内设有控制阀551。
40.在活塞531上移过程中，泵筒533中有短时间真空，使得第一单向阀511打开，生态修复的材料吸入泵筒533中，在活塞531下移过程中，第一单向阀511关闭，第二单向阀521打开，将生态修复的材料通过出料管52推入空气室54中，活塞531多次上移和下移，将生态修复的材料压入空气室54，使得空气室54持续被压缩，打开控制阀551，通过喷料管55持续的喷出生态修复的材料。
41.本发明还包括：电源单元、控制单元、电机驱动单元、活塞杆驱动单元和污染物检测单元；
42.所述电源单元分别与控制单元、电机驱动单元、活塞杆驱动单元和污染物检测单元电连接；所述控制单元分别与电机驱动单元、活塞杆驱动单元和污染物检测单元通信连接；所述电机驱动单元用于驱动电机3，活塞杆驱动单元用于驱动活塞杆532，污染物检测单元用于对河湖污水进行实时检测；所述控制单元还与控制阀551通信连接。
43.如图3所示，所述电源单元包括：电容c1、接地电容c2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、滑动变阻器r5、接地电阻r6、三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4和二极管vd1；
44.所述三极管q1的集电极分别与三极管q2的集电极、电阻r1的一端和电容c1的一端连接，并作为电源单元的输入端；所述三极管q1的基极与三极管q2的发射极连接，其发射极分别与电阻r2的一端、三极管q3的集电极和电阻r3的一端连接；所述三极管q2的基极分别与电阻r1的另一端、三极管q3的发射极和三极管q4的集电极连接；所述三极管q4的发射极分别与二极管vd1的负极和电阻r2的另一端连接，其基极与滑动变阻器r5的动端连接；所述二极管vd1的正极分别与电容c1的另一端和接地电阻r6连接；所述三极管q3的基极分别与电阻r3的另一端、电阻r4的一端和接地电容c2连接，并作为电源单元的输出端；所述滑动变阻器r5的第一不动端与电阻r4的另一端连接，其第二不动端接地。
45.如图4所示，所述污染物检测单元包括：电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、接地电阻r11、电阻r12、滑动变阻器r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、接地电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、污染物数据接口rt、三极管q5、三极管q6、三极管q7、三极管q8、放大器a1、放大器a2和放大器a3；
46.所述放大器a1的正相输入端与电阻r7的一端连接，其反相输入端分别与电阻r7的另一端、电阻r8的一端、污染物数据接口rt的一端、电阻r9的一端和电阻r10的一端和放大器a1的输出端连接；所述三极管q7的基极分别与电阻r8的一端和电阻r9的一端连接，其集电极与放大器a3的正相输入端连接，其发射极分别与电阻r20的一端和三极管q5的集电极连接；所述三极管q8的基极分别与污染物数据接口rt的另一端和电阻r10的另一端连接，其集电极分别与放大器a3的反相输入端和电阻r19的一端连接，其发射极分别与电阻r20的另一端和三极管q6的集电极连接；所述三极管q5的基极分别与三极管q6的基极和放大器a2的输出端连接，其发射极分别与接地电阻r11和电阻r12的一端连接；所述三极管q6的发射极分别与电阻r14的一端和电阻r15的一端连接；所述放大器a2的正相输入端与电阻r18的一
端连接，其反相输入端与电阻r15的另一端连接，其供电端分别与电阻r16的一端和滑动变阻器r13的动端连接；所述滑动变阻器r13的第一不动端与电阻r12的另一端连接，其第二不动端与电阻r14的另一端连接；所述电阻r18的另一端分别与电阻r16的另一端和接地电阻r17连接；所述放大器a3的输出端与电阻r19的另一端连接，并作为污染物检测单元的数据输出端。
47.污染物数据接口rt用于连接污染物传感器。
48.综上，本发明的有益效果为：本发明通过喷洒驱动装置5将间断吸入的生态修复的材料，变成持续喷出的生态修复的材料，再通过控制单元控制电机驱动单元、活塞杆驱动单元和控制阀551的工作，使得其实现全自动化功能，还设立了污染物检测单元，实时检测河湖中污染物的浓度，进而控制生态修复的材料的喷洒量。本发明的机械结构少且各部分机械结构并不复杂和庞大，使得本发明的系统更加适用于小型的河湖生态系统。