移动式水体净化装置及水体净化系统的制作方法

1.本技术涉及水体净化设备的领域，尤其是涉及一种移动式水体净化装置及水体净化系统。


背景技术：

2.水体净化设备即对水体进行净化、以达到治理水污染的目的的设备。水体富营养化是一种常见的水污染状况，治理水体富营养化的方式为向水体中供氧，以保障水体富营养化能够较为彻底的治理。
3.相关技术中的水体净化设备存在固定式和移动式两种。
4.固定式的水体净化设备一般设置于水体的指定位置，在该指定位置工作以为水体供氧。然而，固定式的水体净化装置净化水体的能力有限，在水体规模较大时，需要设置多个固定式的水体净化设备，多个固定式的水体净化装置的设置及运营均会产生较高的费用。
5.移动式的水体净化设备需要工作人员驾驶操作，以对水体进行供氧。然而，工作人员驾驶操作移动式的水体净化设备会使水体净化工作增加额外的人工成本，导致水体净化工作的成本增高。
6.综上所述，发明人认为，相关技术中，无论是固定式还是移动式的水体净化设备，均会导致水体净化的成本较高。


技术实现要素：

7.为了降低水体净化的成本，本技术提供了一种移动式水体净化装置及水体净化系统。
8.第一方面，本技术提供了一种移动式水体净化装置。该装置包括：可漂浮主体以及设置于所述可漂浮主体的可充电电源、水动力装置、超细纳米发生装置和控制器；
9.所述水动力装置用于以所述可漂浮主体所在水体为所述超细纳米发生装置的进水喷嘴供水；
10.所述超细纳米发生装置的进气口用于连通连接所述可漂浮主体所在大气环境，超细纳米发生装置的出水口用于输出气水混合体，以用于净化水体以及用于为所述可漂浮主体提供在水体内移动的动力；
11.所述控制器用于控制所述水动力装置，以控制所述超细纳米发生装置，继而实现对净化水体以及可漂浮主体在水体内移动和转向的控制；
12.所述可充电电源用于为所述水动力装置和控制器供电。
13.通过采用上述技术方案，控制器能够控制水动力装置与超细纳米发生装置，继而实现对水体净化工作以及可漂浮主体的移动的控制，且该移动式水体净化装置的移动动力以及对水体的净化能力均来自超细纳米发生装置输出的气水混合体，实现了超细纳米发生装置的一物双用，该移动式水体净化装置能够在移动的同时进行进行水体净化工作。该移
动式水体净化装置能够在控制器的控制下移动，从而能够实现大规模水体的净化，且控制器可以基于预设程序或远程控制中心控制该移动式水体净化装置移动，较之一个移动式的水体净化装置需要至少一个工作人员驾驶操作降低了人工成本。
14.可选的，还包括：水体监测系统；
15.所述水体监测系统配置于所述可漂浮主体，用于监测所述可漂浮主体所在水体的状态；
16.所述水体监测系统由所述可充电电源供电。
17.可选的，所述水体监测系统包括do传感器、orp传感器、ph传感器、浊度传感器、电导率传感器、水温传感器中的一种或多种。
18.可选的，所述可充电电源包括蓄电池，所述水动力装置包括直流水泵。
19.可选的，还包括：太阳能充电装置；
20.所述太阳能充电装置配置于所述可漂浮主体，连接所述可充电电源，以用于为所述可充电电源充电。
21.可选的，还包括：定位模块；
22.所述定位模块配置于所述可漂浮主体，用于获取所述可漂浮主体的位置信息；
23.所述控制器连接所述定位模块，以获取所述位置信息。
24.可选的，还包括：无线通信模块；
25.所述无线通信模块连接所述控制器，用于无线连接外部控制设备。
26.可选的，所述水动力装置有一个，所述超细纳米发生装置有两个，两个所述超细纳米发生装置的进水喷嘴连通连接所述水动力装置的供水口；
27.两个所述超细纳米发生装置与所述供水口连通连接的节点分别设置有一阀门，所述阀门用于控制相应超细纳米发生装置的进水喷嘴与所述供水口连通状态；
28.所述控制器连接所述阀门，以用于控制所述阀门的开度；
29.两个所述超细纳米发生装置的出水口位于所述可漂浮主体一侧，两个所述超细纳米发生装置的出水口的出水方向相平行。
30.第二方面，本技术提供了一种水体净化系统。该系统包括一个或多个如以上第一方面所述的移动式水体净化装置，还包括：控制中心；
31.所述控制中心连接所述移动式水体净化装置，以用于监控所述移动式水体净化装置。
32.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
33.提供了一种移动式水体净化装置及水体净化系统，该系统包含一个或多个该装置，该装置以控制器形成独立主机系统，控制自身进行移动及水体净化工作，且该装置中移动及水体净化工作均由超细纳米发生装置实现，使该装置在移动的同时能够自动实现水体净化工作，有利于方便该装置的控制操作。该装置适用于各个规模水体的净化工作，自动化程度较高，设置及操作成本均较低，有利于降低水体净化的成本，提高水体净化工作的效率。
34.应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
35.结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
36.图1示出了本技术实施例中移动式水体净化装置的系统结构示意图。
37.图2示出了本技术实施例中超细纳米发生装置的供水结构示意图。
38.图3示出了本技术实施例中超细纳米发生装置的原理结构示意图。
39.附图说明：1、直流水泵；11、阀门；2、超细纳米发生装置；21、进水喷嘴；22、气液混合腔；221、螺旋凹槽；23、出水口；24、进气口；3、控制器；4、蓄电池组；5、水体监测系统；6、太阳能板；7、5g网络模块；8、北斗定位模块。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
42.本技术中，应用带有独立可控的主机系统的移动式水体净化装置对水体进行净化，或者依照该移动式水体净化装置构建水体净化系统对水体进行净化，该装置及系统自动化程度较高，控制成本较低，有利于降低水体净化工作的成本。
43.第一方面，本技术提供了一种移动式水体净化装置。
44.参照图1和图2，移动式水体净化装置包括一个可漂浮主体以及设置于该可漂浮主体的一个水动力装置、两个超细纳米发生装置2、一个控制器3和一个可充电电源。
45.可漂浮主体由浮筒组成（图中未示出），可以包含一个浮筒，也可以包含多个浮筒，浮筒的大小和数量由移动式水体净化装置的载重而定，一般选择多个浮筒。以多个浮筒连接形成可漂浮主体，多个浮筒之间可以以绑扎、粘接或螺纹连接等方式安装形成可漂浮主体，该部分内容属于本领域技术人员的常规技术手段，不作具体公开。当然，可漂浮主体也可以由其他任意可漂浮的材料或结构构件，例如以木质材料构件，或以不锈钢材料构建形成常规船体结构，其他具体示例不作一一列举介绍。
46.可充电电源的功能是为水动力装置和控制器3供电。可充电电源可以包含充电电容、蓄电池等任意带有蓄电功能的装置，本技术实施例中可充电电源具体选择为蓄电池组4。水动力装置和控制器3工作需要的电压无疑不同，故可以使可充电电源连接电源模块，以输出水动力装置和控制器3需要的电压。
47.水动力装置的功能是于水体中抽水、并为超细纳米发生装置2供水。在本技术实施例中，水动力装置选择为直流水泵1，直流水泵1固定安装于浮筒构建形成的可漂浮主体，直流水泵1的抽水口连通一管道一端、该一管道另一端伸出至可漂浮主体的一侧，在可漂浮主体漂浮于水体时，该一管道的另一端没入水体，使直流水泵1的抽水口连通水体、能够于水体内抽水。
48.水动力装置选择为直流水泵1，控制器3的供电电压也为直流电压，使电源模块仅需对蓄电池组4输出的电压进行直流变换即可，电源模块无需具备整流、逆变等，有利于简化电源模块结构，降低电源模块成本。
49.参照图2和图3，超细纳米发生装置2包括进水喷嘴21、气液混合腔22、出水口23和进气口24，其中，进水喷嘴21用于接入水，进气口24用于接入空气，出水口23用于输出气水混合物。气液混合腔22内壁设置有螺旋凹槽221，进气口24设置在气液混合腔22上并与螺旋凹槽221连通，螺旋凹槽221深度为1mm至2mm，宽度为1mm至2mm，具体可选择螺旋凹槽221深度为0.5mm、宽度为1.5mm，气液混合腔22为密封腔。
50.超细纳米发生装置2的进水喷嘴21接入水时，其对准螺旋凹槽221加压喷水，水经螺旋凹槽221形成加速喷射而由出水口23输出，此部分原理可参考步枪枪管（滑膛线）。在水加速流经螺旋凹槽221时进气口24形成负压，空气由进气口24进入，空气和水的速度均较快，空气被水切割成纳米结构，形成带有纳米气泡的水，即气水混合物，该气水混合物具有较好的水体净化效果。
51.在本技术实施例中，两个超细纳米发生装置2配置于可漂浮主体。两个进水喷嘴21分别连通直流水泵1的供水口、以实现供水，具体来说，一个三通管的三端分别连通连接供水口和进水喷嘴21，且三通管和两个进水喷嘴21连通的节点分别设置有一阀门11，控制器3连接以用于控制两个阀门11，通过控制两个阀门11的开度能够控制向两个超细纳米发生装置2供水的速度。两个进气口24均伸至可漂浮主体一侧，当可漂浮主体入水时，进气口24连通连接大气环境。两个出水口23伸至可漂浮主体同一侧、且出水方向平行，在可漂浮主体入水时，两个出水口23没入水体，以使两个出水口23输出气水混合物时能够产生驱动可漂浮主体在水体内移动或转向的驱动力，移动的原理为相互作用力原理，转向的原理为差速转向原理，该部分原理为本领域技术人员公知常识，不作详细阐述。
52.可以理解的，基于相互作用力原理，可以使直流水泵1的抽吸口连通可漂浮主体的一侧背离两个出水口23所在一侧，且抽吸口的抽吸方向与出水口23输出方向相反，该手段有利于提升可漂浮主体的速度。
53.参照图1，为了增加该移动式水体净化装置的续航能力，可在该移动式水体净化装置上设置太阳能充电装置，太阳能充电装置连接蓄电池组4，用于承接太阳能以为蓄电池组4供电。在本技术实施例中，太阳能充电装置包括太阳能板6，太阳能板6固定安装于可漂浮主体，在可漂浮主体入水时，太阳能板6朝向天空，以使太阳能板6能够较好的承接太阳能。
54.太阳能充电装置的设计，不仅能够增加该移动式水体净化装置的续航能力，还能够使该移动式水体净化装置在可充电电源电量不足时也能够安全返航，有利于增加该移动式水体净化装置工作的可靠性。
55.该移动式水体净化装置还包括水体监测系统5，水体监测系统5配置于可漂浮主体、用于监测可漂浮主体所在水体的状态。水体监测系统5可以包括do传感器，也可以包括opr传感器、ph传感器、浊度传感器、电导率传感器、水温传感器等任意能够采集水体状态的感测元件。在本技术实施例中，水体监测系统5包括do传感器、orp传感器、ph传感器、浊度传感器、电导率传感器和水温传感器，水体监测系统5能够检测水体状态信息，水体状态信息包括水体的溶解氧浓度信息、水质信息、ph值信息、浊度信息、电导率信息和水温信息。do传感器、orp传感器、ph传感器、浊度传感器、电导率传感器和水温传感器配置于可漂浮主体以
检测相应信息的方式为各个种类传感器的常规应用，故对前述各个种类传感器具体的配置方式不作公开，仅需可漂浮主体放置于水体时，水质检测系统中各个种类传感器能够监测水体的状态即可。
56.另外，该移动式水体净化装置还配置有定位模块，定位模块连接控制器3，用于获取可漂浮主体的位置信息，以使控制器3能够获取该移动式水体净化装置的位置信息。在本技术实施例中，定位模块具体选择为北斗定位模块8。
57.控制器3连接有无线通信模块，控制器3通过无线通信模块能够连接外部控制设备，例如服务器等。无线通信模块可以选择为移动通信模块，例如4g网络模块、5g网络模块7等，无线通信模块也可以选择为wifi模块、蓝牙模块或lora通信模块等其他通信模块。在本技术实施例中，无线通信模块具体选择为5g网络模块7。控制器3通过5g网络模块7连接服务器，有利于实现对移动式水体净化装置队列的批量控制，有利于为净化水体的工作提供进一步的便利。
58.该移动式水体净化装置中其他例如电气结构的防水处理等常规结构设计，属于本领域技术人员的常规技术手段，不作赘述。
59.本技术实施例中移动式水体净化装置的具体实施原理为：
60.将移动式水体净化装置接入服务器，尔后将该移动式水体净化装置投入待净化的水体中。通过服务器可控制该移动式水体净化装置移动，且能够监控该移动式水体净化装置所在位置处水体的状态，也能够获取该移动式水体净化装置的位置，并且该移动式水体净化装置在移动过程中即可同步实现对水体的净化，操作方式较为简单，对水体的净化效率较高，能够实现大规模水体的净化，水体净化的成本较低。
61.第二方面，本技术实施例公开了一种水体净化系统，该系统包括一个或多个如本技术实施例第一方面所述的移动式水体净化装置，还包括控制中心。控制中心连接一个或多个移动式水体净化装置，以实现移动式水体净化装置的监控。控制中心具体可以选择为服务器，服务器能够控制移动式水体净化装置移动以及进行水体净化工作，并接收移动式水体净化装置检测所得的水体状态信息以及移动式水体净化装置的位置信息。
62.该系统还可以包括移动终端，移动终端通信连接服务器，以使服务器能够控制移动式水体净化装置，以及接收移动式水体净化装置检测所得的水体状态信息以及移动式水体净化装置的位置信息。移动终端的设置有利于便于对移动式水体净化装置的控制，从而为水体的净化工作提供进一步的便利。
63.应理解，在移动式水体净化装置被充分公开的基础上，本领域技术人员基于服务器以及一个或多个移动式水体净化装置能够构建该系统，以该系统实现水体的净化工作，实现了移动式水体净化装置的集中控制，有利于大规模水体净化工作的中心化控制，有利于降低水体净化工作中需要的人工成本，提高水体净化工作的效率。
64.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。