本發(fā)明涉及水質(zhì)凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能生態(tài)浮島及其使用方法。

背景技術(shù)：

近些年，隨著城市建設(shè)的不斷加快推進(jìn)，人們周邊生活環(huán)境中的如自然湖泊、人工景觀池塘等地區(qū)不僅能提高城市居民生活質(zhì)量的檔次，另一方面還能改善城市的空氣質(zhì)量等。然而，上述自然湖泊和人工景觀池塘等地區(qū)在近些年面臨著被污染的威脅，因?yàn)槠湟话憔哂兴蛎娣e小、水體易受到污染、水環(huán)境容量小、水體內(nèi)動(dòng)植物的自凈能力較低、水體富營(yíng)養(yǎng)化等特點(diǎn)導(dǎo)致大量的城市污染物易沉積在水體的底部，同時(shí)這些沉積污染物又會(huì)源源不斷地向周圍水體釋放可溶性污染物，這些污染物的大量滋生導(dǎo)致水體中藻類迅速繁殖、水質(zhì)的清澈度下降等現(xiàn)象。對(duì)于某些污染嚴(yán)重而未得到有效治理的湖泊和池塘，由于水體的自我修復(fù)功能破壞嚴(yán)重，嚴(yán)重的威脅著人民的生命健康及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。

研究者們近些年致力于研究如何改善水體的水質(zhì)，主要可概況為有針對(duì)性地采取污染控制和修復(fù)技術(shù)，如人工生態(tài)浮床法、化學(xué)沉淀法、生物接觸氧化法等，雖然這些技術(shù)或者方法能在一定程度上改善水體的污染現(xiàn)象，但是還存在著處理成本較高、處理周期相對(duì)頻繁、水體的自修復(fù)能力得不到提高等缺陷。因此，研究并提出一種能夠長(zhǎng)效改善水體且維護(hù)成本低的水處理手段具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中自然湖泊、人工池塘中處理手段存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于：提供一種智能生態(tài)浮島及其控制方法，其具有：生產(chǎn)和維護(hù)成本低、使用方便、自動(dòng)化程度高、能夠有效改善水體的水質(zhì)并且具有長(zhǎng)效處理的特點(diǎn)，同時(shí)還具有美觀大方，能夠滿足城市建設(shè)和人們對(duì)環(huán)境的需求度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)手段：

一種智能生態(tài)浮島，該智能生態(tài)浮島包括可設(shè)置于水體上的浮島主體、與所述浮島主體連接的動(dòng)力組件、以及設(shè)置在浮島主體上的太陽(yáng)能光伏板及防水型蓄電池；其中，浮島主體包括若干個(gè)單元模塊框架拼裝形成的基座、可種植在所述基座上部的挺水植物；所述動(dòng)力組件設(shè)置在所述基座的底部，所述太陽(yáng)能光伏板通過(guò)安裝支架固定安裝在所述基座上；所述動(dòng)力組件與所述太陽(yáng)能光伏板電連接。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述基座選用高密度聚乙烯材料加工制得；所述挺水植物包括蘆、蒲草、荸薺、蓮、水芹、茭白荀、荷花、香蒲中的一種或者組合；相鄰的單元模塊采取錯(cuò)位齒合拼接方式固定連接，并且相鄰的單元模塊上還設(shè)置有彈性卡扣件；基座的整體外表面上設(shè)置有管件及鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行框架固定。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述基座的外周面上還設(shè)置有緩沖件，所述緩沖件包括彈性橡膠件、氣壓彈簧或者液壓彈簧。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述基座底部的動(dòng)力組件包括若干個(gè)太陽(yáng)能推進(jìn)器，所述太陽(yáng)能推進(jìn)器為變頻式步進(jìn)電機(jī)推進(jìn)器；所述動(dòng)力組件還包括與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)連接的位置傳感器和角度傳感器、以及與所述太陽(yáng)能推進(jìn)器控制連接的控制芯片；控制芯片根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心預(yù)設(shè)或者指定的位置傳感器和角度傳感器信號(hào)，控制太陽(yáng)能推進(jìn)器的啟動(dòng)或關(guān)閉使得智能生態(tài)浮島運(yùn)動(dòng)至預(yù)設(shè)的位置或者區(qū)域。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述基座的外周面安裝有若干個(gè)能夠檢測(cè)智能生態(tài)浮島基座四周是否存在障礙物的接近式傳感器，所述接近式傳感器與所述控制芯片通過(guò)數(shù)據(jù)線信號(hào)連接，控制芯片通過(guò)接近傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)控制太陽(yáng)能推進(jìn)器變頻式步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制智能生態(tài)浮島的自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述基座上還設(shè)置有自動(dòng)噴泉組件；自動(dòng)噴泉組件包括控制器、噴泉電機(jī)、光強(qiáng)度傳感器、噴泉閥組件；所述控制器分別與噴泉電機(jī)和光強(qiáng)度傳感器相連接；所述噴泉電機(jī)與噴泉閥組件相連接；控制器根據(jù)光強(qiáng)度傳感器檢測(cè)到的太陽(yáng)光強(qiáng)度能夠控制噴泉電機(jī)的啟動(dòng)或者關(guān)閉；所述噴泉閥組件上設(shè)置有調(diào)節(jié)噴泉口角度和流量的控制裝置，該控制裝置包括萬(wàn)向鉸和自動(dòng)驅(qū)動(dòng)底座，萬(wàn)向鉸設(shè)置在自動(dòng)驅(qū)動(dòng)底座上；所述噴泉口上設(shè)置有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述自動(dòng)調(diào)節(jié)閥與控制裝置驅(qū)動(dòng)連接。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述基座底部還設(shè)置有若干個(gè)在線監(jiān)測(cè)的有機(jī)污染物濃度傳感器，所述有機(jī)污染物濃度傳感器與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)數(shù)據(jù)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)連接；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心能夠根據(jù)有機(jī)污染物濃度傳感器的濃度檢測(cè)值控制智能生態(tài)浮島的運(yùn)動(dòng)位置。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述自動(dòng)噴泉組件還包括自動(dòng)高度升降調(diào)節(jié)桿或者套筒伸縮桿。

上述一種智能生態(tài)浮島的使用方法包括如下步驟：

1)基座制備：根據(jù)待處理水體水質(zhì)的情況選用預(yù)先設(shè)置的單元模塊形狀；將相鄰的單元模塊進(jìn)行拼接搭建形成所需要的面積或者幾何形狀；

2)種植挺水植物：選用所需要的挺水植物類型進(jìn)行篩選、馴化，以適應(yīng)吸收水中有機(jī)污染物，將篩選馴化后的挺水植物植入基座預(yù)制好的漂浮載體種植槽內(nèi)

3)智能生態(tài)浮島位置設(shè)置：根據(jù)待處理水體的水質(zhì)情況進(jìn)和單個(gè)生態(tài)浮島的尺寸情況，選擇合適的生態(tài)浮島數(shù)量，并將其置入待處理水體中，種植在種植槽內(nèi)的挺水植物在無(wú)土栽培的環(huán)境下生長(zhǎng)，植物根系自然延伸并懸浮于待處理水體中，吸附、吸收水中的氨、氮、磷有機(jī)污染物質(zhì)；借助于太陽(yáng)能光伏板的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為浮島主體的動(dòng)力組件進(jìn)行供電，動(dòng)力組件能夠帶動(dòng)基座運(yùn)動(dòng)至待處理水體的預(yù)設(shè)位置吸收水體的有機(jī)污染物。

與現(xiàn)有技術(shù)中的處理技術(shù)相比，采用本發(fā)明的智能生態(tài)浮島及其使用方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)生產(chǎn)及維護(hù)成本較低，使用較為靈活，不僅能夠用于自然琥珀、人工池塘，還能夠用于城市及大自然中更多、更廣泛的水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重及其他污染較嚴(yán)重的區(qū)域，有效吸附、吸收水中的氨氮磷等有機(jī)污染物，為水體中的魚(yú)蝦、昆蟲(chóng)和微生物提供生存和附著的條件，抑制水體中的藻類等其他污染物的繁殖，使得水質(zhì)有效得到改善。

(2)自帶有景觀噴泉和水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，不僅提高了智能生態(tài)浮島的美觀，還能夠借助于傳感器組件實(shí)時(shí)監(jiān)控水體的水質(zhì)情況，并將檢測(cè)的實(shí)時(shí)結(jié)果與監(jiān)控或者管理中心實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交流，方便管理人員的控制，自動(dòng)化程度也較高，并且能夠被廣泛應(yīng)用和易于操控。

(3)充分利用太陽(yáng)能資源，有效降低了能耗，能夠給企業(yè)或者個(gè)人帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。

(4)能夠根據(jù)使用者的需求以及水體的實(shí)際情況，有效調(diào)節(jié)智能生態(tài)浮島的噴泉、太陽(yáng)能光伏板的高度以滿足使用需求。

(5)借助于智能生態(tài)浮島動(dòng)力組件變頻式的推進(jìn)器，一方面噪音較低，不影響水體動(dòng)植物，另一方面維護(hù)成本較低，借助于安裝底座四周的接近式傳感器，能夠有效控制智能生態(tài)浮島的運(yùn)動(dòng)位置，無(wú)需人工操作。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明智能生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為本發(fā)明智能生態(tài)浮島的橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-2對(duì)本發(fā)明智能生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)及其使用方法作以詳細(xì)說(shuō)明。

一種智能生態(tài)浮島，智能生態(tài)浮島包括可設(shè)置于水體上的浮島主體1、與所述浮島主體連接的動(dòng)力組件2、以及設(shè)置在浮島主體上的太陽(yáng)能光伏板3，設(shè)置在浮島主體上的防水型蓄電池4；其中，浮島主體包括若干個(gè)單元模塊框架拼裝形成的基座、可種植在所述基座上部的挺水植物5；所述動(dòng)力組件設(shè)置在所述基座的底部，所述太陽(yáng)能光伏板通過(guò)安裝支架固定安裝在所述基座上；所述動(dòng)力組件與所述防水型蓄電池電連接，所述太陽(yáng)能光伏板與所述防水型蓄電池電連接。所述基座選用高密度聚乙烯材料加工制得；所述挺水植物包括蘆、蒲草、荸薺、蓮、水芹、茭白荀、荷花、香蒲中的一種或者組合；相鄰的單元模塊采取錯(cuò)位齒合拼接方式固定連接，并且相鄰的單元模塊上還設(shè)置有彈性卡扣件；基座的整體外表面上設(shè)置有管件及鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行框架固定。所述基座的外周面上還設(shè)置有緩沖件，所述緩沖件包括彈性橡膠件、氣壓彈簧或者液壓彈簧。所述基座底部的動(dòng)力組件包括若干個(gè)太陽(yáng)能推進(jìn)器，所述太陽(yáng)能推進(jìn)器為變頻式步進(jìn)電機(jī)推進(jìn)器；所述動(dòng)力組件還包括與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)連接的位置傳感器和角度傳感器、以及與所述太陽(yáng)能推進(jìn)器控制連接的控制芯片；控制芯片根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心預(yù)設(shè)或者指定的位置傳感器和角度傳感器信號(hào)，控制太陽(yáng)能推進(jìn)器的啟動(dòng)或關(guān)閉使得智能生態(tài)浮島運(yùn)動(dòng)至預(yù)設(shè)的位置或者區(qū)域。所述基座的外周面安裝有若干個(gè)能夠檢測(cè)智能生態(tài)浮島基座四周是否存在障礙物的接近式傳感器6，所述接近式傳感器與所述控制芯片通過(guò)數(shù)據(jù)線信號(hào)連接，控制芯片通過(guò)接近傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)控制太陽(yáng)能推進(jìn)器變頻式步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制智能生態(tài)浮島的自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)。所述基座上還設(shè)置有自動(dòng)噴泉組件7；自動(dòng)噴泉組件包括控制器、噴泉電機(jī)、光強(qiáng)度傳感器、噴泉閥組件；所述控制器分別與噴泉電機(jī)和光強(qiáng)度傳感器相連接；所述噴泉電機(jī)與噴泉閥組件相連接；控制器根據(jù)光強(qiáng)度傳感器檢測(cè)到的太陽(yáng)光強(qiáng)度能夠控制噴泉電機(jī)的啟動(dòng)或者關(guān)閉；所述噴泉閥組件上設(shè)置有調(diào)節(jié)噴泉口角度和流量的控制裝置，該控制裝置包括萬(wàn)向鉸和自動(dòng)驅(qū)動(dòng)底座，萬(wàn)向鉸設(shè)置在自動(dòng)驅(qū)動(dòng)底座上；所述噴泉口上設(shè)置有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述自動(dòng)調(diào)節(jié)閥與控制裝置驅(qū)動(dòng)連接。所述基座底部還設(shè)置有若干個(gè)在線監(jiān)測(cè)的有機(jī)污染物濃度傳感器，所述有機(jī)污染物濃度傳感器與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)數(shù)據(jù)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)連接；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心能夠根據(jù)有機(jī)污染物濃度傳感器的濃度檢測(cè)值控制智能生態(tài)浮島的運(yùn)動(dòng)位置。所述自動(dòng)噴泉組件還包括自動(dòng)高度升降調(diào)節(jié)桿或者套筒伸縮桿。

本發(fā)明智能生態(tài)浮島的使用方法包括如下步驟：

1)基座制備：根據(jù)待處理水體水質(zhì)的情況選用預(yù)先設(shè)置的單元模塊形狀；將相鄰的單元模塊進(jìn)行拼接搭建形成所需要的面積或者幾何形狀；

2)種植挺水植物：選用所需要的挺水植物類型進(jìn)行篩選、馴化，以適應(yīng)吸收水中有機(jī)污染物，將篩選馴化后的挺水植物植入基座預(yù)制好的漂浮載體種植槽內(nèi)

3)智能生態(tài)浮島位置設(shè)置：根據(jù)待處理水體的水質(zhì)情況進(jìn)和單個(gè)生態(tài)浮島的尺寸情況，選擇合適的生態(tài)浮島數(shù)量，并將其置入待處理水體中，種植在種植槽內(nèi)的挺水植物在無(wú)土栽培的環(huán)境下生長(zhǎng)，植物根系自然延伸并懸浮于待處理水體中，吸附、吸收水中的氨、氮、磷有機(jī)污染物質(zhì)；借助于太陽(yáng)能光伏板的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為浮島主體的動(dòng)力組件進(jìn)行供電，動(dòng)力組件能夠帶動(dòng)基座運(yùn)動(dòng)至待處理水體的預(yù)設(shè)位置吸收水體的有機(jī)污染物。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的多次大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的智能生態(tài)浮島能夠有效控制和降低受污染的水體有機(jī)污染物的濃度，并且其外觀能夠深得人們的喜好，并且具有廣泛的推廣和應(yīng)用空間。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。