一种太阳能智能水体净化系统的制作方法

本公开涉及太阳能应用技术领域，具体涉及一种太阳能智能水体净化系统。

背景技术：

公园池塘、景观水池等地区的水体由于长期封闭、不流动，导致出现水体氧化、水质恶化、水体分层现象，水体很容易出现富营养化状态，随之藻类爆发，水质发绿、发黑、发臭。

为了解决上述问题，一般会采用增氧机来抑制水中厌氧菌的生长，并能够及时向水体内供养。

然而，现有的增氧机装置庞大、对环境美观影响较大，而且功能单一。

技术实现要素：

为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本公开。

解决本公开技术问题所采用的技术方案是：

本公开提供一种太阳能智能水体净化系统，其包括：至少一个标准景观模块和至少一个流体输送设备；每个所述标准景观模块均包括仿生景观体、设置在所述仿生景观体上的太阳能组件、设置在所述仿生景观体底部的密封腔，以及设置在所述密封腔内的驱动控制装置；所述太阳能组件通过所述驱动控制装置与所述流体输送设备电连接；所述流体输送设备设置在所述密封腔内，其输入管和输出管从所述密封腔内向外伸出，用于通过所述输入管吸入富氧流体并通过所述输出管输出至水体内待增氧区域。

本公开所述太阳能智能水体净化系统通过将太阳能组件设置在仿生景观体上，以及使太阳能组件通过位于仿生景观体底部密封腔内的驱动控制装置与同处密封腔内的流体输送设备电连接，从而无需外接电源就能建立一套水体净化自身循环体系，由太阳能供电的流体输送设备启动后能够增加水体含氧量，从而达到净化水体作用。

可选地，所述流体输送设备采用气泵，其输入管的端部向上伸出水面，其输出管的端部向下延伸至水体内待增氧区域；

或者，

所述流体输送设备采用水泵，其输入管的端部延伸至水体富氧表层，其输出管的端部向下延伸至水体内待增氧区域。

可选地，所述待增氧区域划分为多个待增氧子区域；所述流体输送设备的输出管包括主干管和与之连接的若干分支管，各个所述分支管的长度不同，其中每个所述分支管的端部均向下延伸至对应的待增氧子区域。

可选地，所述标准景观模块还包括设置在所述密封腔内的蓄电池，所述太阳能组件与所述蓄电池电连接。

可选地，所述标准景观模块还包括设置在所述密封腔内的光伏最大功率点跟踪控制器，所述太阳能组件通过所述光伏最大功率点跟踪控制器与所述蓄电池电连接。

可选地，所述水体净化系统还包括至少一个仿生景观照明灯；所述太阳能组件还通过所述驱动控制装置与对应的所述仿生景观照明灯电连接。

可选地，所述标准景观模块还包括设置在所述仿生景观体上的光强采集模块，所述光强采集模块用于采集所述仿生景观体所处环境的光强信号；所述驱动控制装置还与所述光强采集模块电连接，用于接收所述光强采集模块采集到的光强信号，并根据所述光强信号控制所述仿生景观照明灯电路的通断。

可选地，所述水体净化系统还包括设置在所述密封腔内的无线传输模块，所述驱动控制装置还用于通过所述无线传输模块接收来自服务器或终端的灯控指令，并根据所述灯控指令控制所述仿生景观照明灯电路的通断。

可选地，所述水体净化系统还包括设置在所述密封腔内的GPS定位器和无线传输模块，所述太阳能组件还通过所述驱动控制装置与所述GPS定位器电连接；所述GPS定位器用于获取定位数据，并将所述定位数据通过所述无线传输模块上传至服务器或终端。

可选地，所述水体净化系统还包括设置在所述密封腔内的水质监测仪器和无线传输模块，以及设置在水体中并与所述水质监测仪器电连接的水质传感器，所述太阳能组件还通过所述驱动控制装置与所述水质监测仪器电连接；所述水质监测仪器用于通过所述水质传感器监测水体中污染物的种类和各类污染物的浓度，并将监测结果通过所述无线传输模块上传至服务器或终端。

可选地，服务器或终端根据其接收到的所述水质监测仪器的监测结果确定所述流体输送设备的运行时间和运行速度，或者，服务器或终端内直接预设有所述流体输送设备的运行时间和运行速度；所述驱动控制装置还用于通过所述无线传输模块接收来自服务器或终端的所述流体输送设备的运行时间和运行速度，并据此对所述流体输送设备进行相应控制。

可选地，所述水体净化系统还包括设置在所述密封腔内的水位监测仪器和无线传输模块，以及设置在水体中并与所述水位监测仪器电连接的水位传感器，所述太阳能组件还通过所述驱动控制装置与所述水位监测仪器电连接；所述水位监测仪器用于通过所述水位传感器监测水体水位，并将监测结果通过所述无线传输模块上传至服务器或终端。

可选地，所述水体净化系统还包括设置在所述密封腔内的环境监测仪器和无线传输模块，以及设置在所述仿生景观体上并与所述环境监测仪器电连接的环境传感器，所述太阳能组件还通过所述驱动控制装置与所述环境监测仪器电连接；所述环境监测仪器用于通过所述环境传感器监测环境信息，并将监测结果通过所述无线传输模块上传至服务器或终端。

可选地，所述水体净化系统还包括设置在所述仿生景观体上的音乐广播仪器，以及设置在所述密封腔内的无线传输模块，所述太阳能组件还通过所述驱动控制装置与所述音乐广播仪器电连接；所述驱动控制装置还用于通过所述无线传输模块接收来自服务器或终端的音控指令和音乐广播数据，并根据所述音控指令控制所述音乐广播仪器电路的通断，以及根据所述音乐广播数据控制所述音乐广播仪器播放相应内容。

附图说明

图1为本公开实施例提供的标准景观模块的俯视图；

图2为本公开实施例提供的标准景观模块的侧视图；

图3为本公开实施例提供的太阳能智能水体净化系统的原理图。

图中：1－标准景观模块；2－仿生景观体；3－太阳能组件；

4－密封腔；5－光伏MPPT控制器；6－蓄电池；7－驱动控制装置；8－无线传输模块；9－流体输送设备；10－仿生景观照明灯；

11－GPS定位器；12－水质监测仪器；13－水位监测仪器；14－

环境监测仪器；15－音乐广播仪器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和实施例对本公开作进一步详细描述。

本实施例针对公园池塘、景观水池等长期封闭、不流动的水体，提供了一种与水体景观一起考虑、功能更加多样化的太阳能智能水体净化系统。

如图1-3所示，所述水体净化系统包括：至少一个标准景观模块1和至少一个流体输送设备9。每个标准景观模块1均包括位于水面上的仿生景观体2、设置在仿生景观体2上的太阳能组件3、设置在仿生景观体2底部的密封腔4，以及设置在密封腔4内的驱动控制装置7。流体输送设备9也设置在密封腔4内，其输入管和输出管从密封腔4内向外伸出，用于通过输入管吸入富氧流体并通过输出管输出至水体内待增氧区域。太阳能组件3通过驱动控制装置7与流体输送设备9电连接。当然，密封腔内的流体输送设备和密封腔外的输入管及输出管之间需通过密封走线管连通。

其中，每个标准景观模块的仿生景观体上设置的太阳能组件的数量为至少一组，虽然图1中仅示出了一个仿生景观体上设置了三组太阳能组件，但本公开并不限制于此，在一个仿生景观体上设置更少数量或更多数量的太阳能组件也在本公开的保护范围内。

仿生景观体连带太阳能组件整体可开启，也可视情况关闭。此外，虽然图1和图2示出的仿生景观体为仿生荷叶，但本公开并不限制于此，其他类型的仿生景观也在本公开的保护范围内。

至于流体输送设备的数量，可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。例如，可根据水体的面积来设定流体输送设备的数量和单台流体输送设备的功率，然后根据单台流体输送设备的功率确定单个标准景观模块的仿生景观体上设置的太阳能组件的数量，而标准景观模块的数量与流体输送设备的数量相同，即一台流体输送设备放置在一个标准景观模块中位于仿生景观体底部的密封腔内。

驱动控制装置7可包括控制器和至少一组驱动板，其中每组驱动板均对应一个用电设备，所述用电设备包括流体输送设备，以及下文中提及的仿生景观照明灯、GPS定位器、水质监测仪器、水位监测仪器、环境监测仪器和音乐广播仪器中的至少一种。

本实施例中，通过将太阳能组件设置在仿生景观体上，以及使太阳能组件通过位于仿生景观体底部密封腔内的驱动控制装置与同处密封腔内的流体输送设备电连接，从而无需外接电源就能建立一套水体净化自身循环体系，由太阳能供电的流体输送设备启动后能够增加水体含氧量，从而达到净化水体作用。

流体输送设备9通过输入管吸入富氧流体后，以一定流量从输出管输出至水体内待增氧区域。其中，富氧流体可以为气体，也可以为液体。

若富氧流体为气体，则流体输送设备9采用气泵，具体为直流气泵，其输入管为进气管、输出管为出水管。直流气泵的进气管的端部向上伸出水面、出水管的端部向下延伸至水体内待增氧区域。

具体地，直流气泵启动后能够向水体中待增氧区域注入空气，使空气中的氧气直接注入至水体内底部缺氧层，促进水体流动，解决水体自然分层导致的缺氧问题，激发水体中生物活性，提高水体自净能力；同时，防止磷的厌氧释放，增加水体含氧量，从而达到进化水体作用。

而且，出于美观等方面的考量，可在直流气泵的进气管的端部设置仿生景观，例如仿生荷花，或者尺寸较小的仿生荷叶等。

若富氧流体为液体，则流体输送设备9采用水泵，其输入管为进水管、输出管为出水管。水泵的进水管的端部延伸至水体富氧表层、出水管的端部向下延伸至水体内待增氧区域。

具体地，水泵启动后能够向水体中待增氧区域注入富氧的表层水，使表层水中的氧气融入水体内底部缺氧层，从而实现上下层水体循环，解决水体自然分层导致的缺氧问题，激发水体中生物活性，提高水体自净能力；同时，防止磷的厌氧释放，增加水体含氧量，从而达到进化水体作用。

此外，若水体较深，为防止水体底部注氧不足，可将待增氧区域分成多个子区域，并向每个子区域内注氧。

具体地，将待增氧区域划分为多个待增氧子区域，划分的方式优选为自上而下或者自下而上划分。流体输送设备9(直流气泵或水泵)的输出管包括主干管和与之连接的若干分支管，各个分支管的长度不同，其中每个分支管均对应一个待增氧子区域，且每个分支管的端部均向下延伸至对应的待增氧子区域。

如图3所示，标准景观模块1还包括设置在密封腔4内的蓄电池6，太阳能组件3与蓄电池6电连接。

本实施例中，通过设置蓄电池，可在阴天、傍晚等太阳能组件无法发电的时段为流体输送设备等用电设备供电。

如图3所示，标准景观模块1还包括设置在密封腔4内的光伏最大功率点跟踪(MPPT，MaximumPower Point Tracking)控制器5，太阳能组件3通过光伏MPPT控制器5与蓄电池6电连接。光伏MPPT控制器5用于调整太阳能组件的输出电压，以使太阳能组件输出符合最大输出功率的电压至流体输送设备等用电设备。

本实施例中，通过设置光伏MPPT控制器，使得太阳能组件的输出功率在任何情况下都能达到最佳，有效提高了太阳能组件的利用率。

如图3所示，所述水体净化系统还包括至少一个仿生景观照明灯10。太阳能组件3还通过驱动控制装置7与对应的仿生景观照明灯10电连接。

本实施例中，由于设置了与太阳能组件电连接的仿生景观照明灯，从而无需外接电源就能为仿生景观照明灯供电，而且美化了公园池塘、景观水池。

此外，标准景观模块1还包括设置在仿生景观体2上的光强采集模块(图中未示出)。光强采集模块用于采集仿生景观体2所处环境的光强信号；驱动控制装置7还与光强采集模块电连接，用于接收光强采集模块采集到的光强信号，并根据光强信号控制仿生景观照明灯10电路的通断。所述光强采集模块可采用现有的光传感器。

本实施例中，驱动控制装置内可预设第一光照强度值和第二光照强度值，用于在其接收到的光强信号的测量值小于第一光照强度值时，控制仿生景观照明灯的电路连通；以及，在其接收到的光强信号的测量值大于第二光照强度时，控制仿生景观照明灯的电路断开。例如，夜晚时，光传感器传递弱光信号至驱动控制装置，而驱动控制装置就会根据该信号的弱光程度，决定是否点亮仿生景观照明灯。其中，第一光照强度值和第二光照强度值的具体数值可由本领域技术人员根据实际情况设定，且第一光照强度值小于或等于第二光照强度值。

如图3所示，所述水体净化系统还包括设置在密封腔4内的无线传输模块8。驱动控制装置7还用于通过无线传输模块8接收来自服务器或终端的灯控指令，并根据灯控指令控制仿生景观照明灯10电路的通断。

本实施例中，可通过服务器或终端向驱动控制装置下发灯控指令，从而控制仿生景观照明灯的点亮时间和熄灭时间。当然，也可通过在驱动控制装置上设置手动按钮的方式，实现仿生景观照明灯点亮时间和熄灭时间的现场手动控制。

如图3所示，所述水体净化系统还包括设置在密封腔4内的GPS定位器11，太阳能组件3还通过驱动控制装置7与GPS定位器11电连接。GPS定位器11用于获取定位数据，并将定位数据通过无线传输模块8上传至服务器或终端。

本实施例中，由于设置了与太阳能组件电连接的GPS定位器，从而无需外接电源就能为GPS定位器供电，而且GPS定位器将标准景观模块的定位数据上传至服务器或终端，可便于工作人员检修。

如图3所示，所述水体净化系统还包括设置在密封腔4内的水质监测仪器12，以及设置在水体中并与水质监测仪器12电连接的水质传感器(图中未示出)，太阳能组件3还通过驱动控制装置7与水质监测仪器12电连接。水质监测仪器12用于通过水质传感器监测水体中污染物的种类和各类污染物的浓度，并将监测结果通过无线传输模块8上传至服务器或终端。

本实施例中，由于设置了与太阳能组件电连接的水质监测仪器和水质传感器，从而无需外接电源就能为水质监测仪器和水质传感器供电，而且水质监测仪器将水体中污染物的种类和各类污染物的浓度上传至服务器或终端，便于工作人员实时掌握水体污染情况。

此外，服务器或终端根据其接收到的水质监测仪器12的监测结果确定流体输送设备9的运行时间和运行速度，或者，服务器或终端内直接预设有流体输送设备9的运行时间和运行速度；驱动控制装置7还用于通过无线传输模块8接收来自服务器或终端的流体输送设备9的运行时间和运行速度，并据此对流体输送设备9进行相应控制。

本实施例中，水质监测仪器的监测结果上传至服务器或终端后，可由服务器或终端根据该监测结果来确定流体输送设备的运行时间和运行速度，并由驱动控制装置对流体输送设备进行相应控制，从而实现了大数据管控。此外，也可由工作人员预先在服务器或终端内设置流体输送设备的运行时间和运行速度，并由驱动控制装置对流体输送设备进行相应控制。

如图3所示，所述水体净化系统还包括设置在密封腔4内的水位监测仪器13，以及设置在水体中并与水位监测仪器13电连接的水位传感器(图中未示出)，太阳能组件3还通过驱动控制装置7与水位监测仪器13电连接；水位监测仪器13用于通过水位传感器监测水体水位，并将监测结果通过无线传输模块8上传至服务器或终端。

本实施例中，由于设置了与太阳能组件电连接的水位监测仪器和水位传感器，从而无需外接电源就能为水位监测仪器和水位传感器供电，而且水位监测仪器将水体水位上传至服务器或终端，便于工作人员实时掌握水体水位情况。

如图3所示，所述水体净化系统还包括设置在密封腔4内的环境监测仪器14，以及设置在仿生景观体2上并与环境监测仪器14电连接的环境传感器(图中未示出)，太阳能组件3还通过驱动控制装置7与环境监测仪器14电连接；环境监测仪器14用于通过环境传感器监测环境信息，并将监测结果通过无线传输模块8上传至服务器或终端。

本实施例中，由于设置了与太阳能组件电连接的环境监测仪器和环境传感器，从而无需外接电源就能为环境监测仪器和环境传感器供电，而且环境监测仪器将环境信息上传至服务器或终端，便于工作人员实时掌握水体环境情况。

如图3所示，所述水体净化系统还包括设置在仿生景观体2上的音乐广播仪器15，太阳能组件3还通过驱动控制装置7与音乐广播仪器15电连接。驱动控制装置7还用于通过无线传输模块8接收来自服务器或终端的音控指令和音乐广播数据，并根据音控指令控制音乐广播仪器15电路的通断，以及根据所述音乐广播数据控制音乐广播仪器15播放相应内容。

本实施例中，由于设置了与太阳能组件电连接的音乐广播仪器，从而无需外接电源就能为音乐广播仪器供电，还可通过服务器或终端向驱动控制装置下发音控指令，从而控制音乐广播仪器的播放时间。

需要说明的是，本公开中提及的流体输送设备(水泵或气泵)、驱动控制装置、蓄电池、光伏最大功率点跟踪控制器、无线传输模块、光强采集模块、仿生景观照明灯、GPS定位器、水质监测仪器、水质传感器、水位监测仪器、水位传感器、环境监测仪器、环境传感器和音乐广播仪器等均可采用现有的电路块、仪器或设备。

综上所述，本公开提供的水体净化系统中，太阳能组件固定在标准景观模块的仿生景观体上，仿生景观体底部密封腔可密封放置光伏MPPT控制器、蓄电池和驱动控制装置，从密封腔输出的走线全部通过密封走线管再与外部的用电设备电连接。

所述水体净化系统可以将检测到的水体信息实时上传至服务器或终端以进行数据统计，再根据反馈确定流体输送设备的运行时间和运行速度，实现大数据管控，或者，预先在服务器或终端内设置流体输送设备的运行时间和运行速度，并由驱动控制装置对流体输送设备进行相应控制；GPS定位可方便工作人员检修、清理组件表面；还可以配合定位数据确定灯光效果和定时音乐广播。

所述水体净化系统可以根据地点需求选择不同数量的标准景观模块组合，且方便安装；无需外接电源，在偏远地带或不方便接电的地方也能使用；功能多样化；与景观设计相结合，较为美观。必要时，多个标准景观模块可与真实水景相结合，共同净化更大面积的水域。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。