一种可再生能源全自动污水净化机器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种污水净化机器，具体涉及到一种可再生能源全自动污水净化机器。本发明有蓄电模块、污水处理模块和智能避障模块；蓄电模块有太阳能发电板、太阳能控制器以及蓄电池,太阳能发电板与太阳能控制器连接，太阳能控制器与蓄电池连接；污水处理模块有抽水泵和滤芯，滤芯包括内层滤芯和外层滤芯，抽水泵通过水管与滤芯连接。智能避障模块有超声波传感器、红外线传感器、动力水泵、控制电路板和继电器，控制电路板分别与超声波传感器、红外线传感器和继电器连接，继电器与动力水泵连接，太阳能控制器分别与控制电路板和抽水泵连接。本发明利用可再生能源太阳能来进行污水处理，能减少污水处理所需耗费的大量能源，符合可持续发展的要求。
【专利说明】—种可再生能源全自动污水净化机器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污水净化机器，具体涉及到一种可再生能源全自动污水净化机器。
【背景技术】
[0002]目前，水体污染的治理方法主要为建造污水处理厂、生态治理方法以及移动式污水处理工艺。建造污水处理厂需要大量的资金投入，长期使用水泵取水耗费大量的能源，而长期的人工操控要求投入相当的人力。而生态治理方法的投入不大，然而利用生态方法治理河流污染需经过漫长时间才能见到成效，而且对于带有毒性污染物的河流，两岸的植物也难以生存。另外，移动式污水处理工艺，是针对分散点源的生活污水的净化处理，其实就是利用汽车作为移动工具的一种可移动式污水处理厂。它不但需要耗费大量的人力、物力及能源，而且由于只能在有道路围绕的湖泊、河流边上工作，具有作业范围狭窄的缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种利用可再生能源对水体污染进行初步治理的全自动机器，可弥补现有污水处理方法耗费能源、收效慢、作业范围狭窄的不足。
[0004]为了达到上述目的，采用如下技术方案:
[0005]一种可再生能源全自动污水净化机器，包括蓄电模块、污水处理模块以及智能避障模块；
[0006]所述蓄电模块包括太阳能发电板、太阳能控制器以及蓄电池，所述太阳能控制器与控制电路板、抽水泵分别相连接；
[0007]所述污水处理模块包括抽水泵和滤芯，所述滤芯包括内层滤芯和外层滤芯，所述抽水泵通过水管与滤芯相连接。
[0008]所述智能避障模块包括若干超声波传感器、红外线传感器、动力水泵、控制电路板和继电器，所述控制电路板分别与超声波传感器、红外线传感器和继电器相连接，所述继电器与动力水泵相连接。
[0009]所述太阳能控制器与控制电路板、太阳能控制器与抽水泵相连接。
[0010]进一步地，所述内层滤芯设有水流分散板，所述水流分散板以下依次设有稀土瓷砂层、柱状活性炭层、活性氧化铝层、椰壳活性炭层，各层滤材间由透水膜隔开，所述水流分散板设置多个透水孔，内层滤芯底部设置有出水板。
[0011]进一步地，所述外层滤芯由上而下设置有若干层滤材，依次为活性氧化铝层、柱状活性炭层、椰壳活性炭层，各层滤材间由透水膜隔开，外层滤芯顶部边缘处设置出水口。
[0012]进一步地,所述净化机器包括一底座和一外壳,所述外壳内设置有若干挡水板，所述挡水板相互拼接且将外壳内部分隔成内区和外区，所述外壳的外表面设置有若干凹陷位，所述外壳底部设置有若干水泵槽，所述太阳能发电板覆盖在所述外壳的顶部，所述滤芯设置在内区，所述抽水泵和继电器设置在所述挡水板相对于滤芯的外侧，所述超声波传感器设置在所述外壳外表面的凹陷位，所述动力水泵设置在所述外壳的水泵槽内，所述抽水泵设置在外区且其下方设有进水口，所述控制电路板和太阳能控制器设置在外区。
[0013]进一步地，所述控制电路板由传感器控制区、动力水泵控制区、集成芯片控制区和第一无线控制区组成，其中所述传感器控制区分别与所述超声波传感器以及所述红外线传感器连接，所述动力水泵控制区依次与继电器及动力水泵连接，所述集成芯片控制区设置有电压转换芯片和单片机芯片，所述第一无线控制区设置有无线芯片。
[0014]进一步地，所述智能避障模块包括无线遥控器，所述无线遥控器由控制按钮、集成芯片控制区以及第二无线控制区组成。
[0015]进一步地，所述超声波传感器、红外线传感器、动力水泵和继电器的数量为4个。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明利用可再生能源太阳能来进行污水处理，能减少污水处理所需耗费的大量能源，符合可持续发展的要求。可放置在湖泊、河流和海湾中，降低水体中氮磷污染物以及有机污染物含量，防止水体变质，降低污染和富营养化程度。当藻类爆发时，亦可作为一种临时性的治理手段。同时，利用红外线虚拟墙可以使本发明集中于某区域内进行作业，具有自动避障自动运行的功能，无须人工操作即可进行污水的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的组装图；
[0018]图2是本发明的结构示意图；
[0019]图3是滤芯的结构示意图；
[0020]图4是本发明部件连接图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本发明，但并不作为对发明的限定。
[0022]一种可再生能源全自动污水净化机器，包括蓄电模块、污水处理模块以及智能避障模块；
[0023]所述蓄电模块包括太阳能发电板3、太阳能控制器4以及蓄电池14，所述太阳能发电板3与太阳能控 制器4相连接，所述太阳能控制器4与蓄电池相连接14 ；
[0024]所述污水处理模块包括抽水泵8和滤芯，所述滤芯包括内层滤芯6和外层滤芯5，所述抽水泵8通过水管与滤芯相连接。
[0025]所述智能避障模块包括若干超声波传感器9、红外线传感器10、动力水泵11、控制电路板12和继电器13，所述控制电路板12分别与超声波传感器9、红外线传感器10和继电器13相连接，所述继电器13与动力水泵11泵相连接。
[0026]所述太阳能控制器4与控制电路板12、抽水泵8分别相连接。
[0027]进一步地，所述内层滤芯6设有水流分散板61，所述水流分散板以下依次设有稀土瓷砂层62、柱状活性炭层64、活性氧化铝层65、椰壳活性炭层66，各层滤材间由透水膜63隔开，所述水流分散板61设置多个透水孔，内层滤芯6底部设置有出水板7。[0028]进一步地，所述外层滤芯5由上而下设置有若干层滤材，依次为活性氧化铝部分层52、柱状活性炭层53、椰壳活性炭层54，各层滤材间由透水膜隔开，外层滤芯顶部边缘处设置出水口 51。
[0029]进一步地,所述净化机器包括一底座I和一外壳2,所述外壳2内设置有若干挡水板15，所述挡水板15将外壳2内部分隔成内区和外区，所述外壳2的外表面设置有若干凹陷位，所述外壳2底部设置有若干水泵槽，所述太阳能发电板3覆盖在所述外壳2的顶部，所述滤芯设置在内区，所述抽水泵8和继电器13设置在所述挡水板15相对于滤芯的外侧，所述超声波传感器9设置在所述外壳2外表面的凹陷位，所述动力水泵11设置在所述外壳2的水泵槽内，所述抽水泵8设置在外区且其下方设有进水口，所述控制电路板12和太阳能控制器4设置在外区 。
[0030]进一步地，所述控制电路板12由传感器控制区、动力水泵控制区、集成芯片控制区和第一无线控制区组成，其中所述传感器控制区分别与所述超声波传感器9以及所述红外线传感器10连接，所述动力水泵控制区依次与继电器10及动力水泵11连接，所述集成芯片控制区设置有电压转换芯片和单片机芯片，所述第一无线控制区设置有无线芯片。
[0031]进一步地，所述智能避障模块包括无线遥控器，所述无线遥控器由控制按钮、集成芯片控制区以及第二无线控制区组成。
[0032]进一步地，所述超声波传感器9、红外线传感器10、动力水泵11和继电器13的数量为4个。
[0033]发电蓄电模块工作原理为:机器的太阳能发电板3收集太阳能并存储于蓄电池14中，其后由蓄电池14为其余内部构件进行供电。当自然环境中的太阳能不足以支持发电时，机器将直接使用蓄电池14内所存储的电能进行供电。
[0034]处理模块工作原理为:抽水水泵8利用蓄电池14储蓄的电能抽取污水进入内层滤芯6上方，污水由上到下分别通过四种滤材吸附相关污染物后进入外层滤芯5，再由下到上通过三种滤材从出水口 51排出，从而达到净化污水的目的。该模块中选用的水泵参数为电压12V，功率5W，流量为0.24m3/h。滤芯上部设置了水流分散板61，防止水流冲刷滤材，并让污水均衡分布。在滤材布置方面，该滤芯选择了柱状活性炭、活性氧化铝、椰壳活性炭以及稀土瓷砂四种滤材分层布置的方式。稀土瓷砂主要用于吸附悬浮污染物，活性氧化铝主要用于吸附含氨氮以及磷的污染物，其通过反应能将污染物滞留于滤芯当中，柱状活性炭以及椰壳活性炭主要用于吸附颗粒大小不同的有机污染物，同时也可以吸附氨氮、磷及重金属等污染物。
[0035]智能避障模块的控制原理可简述为:控制电路板12中的主控制芯片通过接收超声波传感器9以及红外线传感器10的信号，发出不同的指令控制动力水泵11采取不同的开启组成方式，以推动机器向特定的方向运动。
[0036]超声波传感器9在机器工作时主动发射超声波，并探测发射波与反射波的时间差，根据时间差计算出距离数值，转换成相应距离的电平信号并发送至控制电路板12。该款机器所选取的超声波传感器的参数为2-450cm，所设定的距离为1.5m，触发距离可根据需要通过修改芯片程序进行调节。
[0037]红外线传感器10功能为识别虚拟墙，通过控制动力水泵11令机器在虚拟墙的范围里面运动。此红外线传感器10为红外线接收传感器,所接收红外线频率为39KHZ，因此需要配合相应频率的红外线虚拟墙进行使用。虚拟墙的原理为通过红外线发射塔在一定的区域内形成一道看不见的红外线墙。当机器进入该区域后，红外线传感器10接收到红外线信号，便会产生电平信号的变化，从而将信号传至控制电路板12的单片机，进而触发单片机发射指令控制动力水泵11的运动状态。
[0038]控制电路板12的功能为接收并分析超声波传感器9及红外线传感器10所传递的信号，进而控制动力水泵11的运动，起媒介功能。
[0039]控制电路板12由四个部分组成，分别是传感器控制区、动力水泵控制区、集成芯片控制区和第一无线控制区。其中传感器控制区分别与四个超声波传感器9以及四个红外线传感器10连接，负责接收传感器信号。而动力水泵控制区依次连接四个继电器13及四个动力水泵11，并对动力水泵11的开启情况以及转向情况进行控制。集成芯片控制区包括了电压转换芯片以及单片机芯片。电压转换芯片负责将电压从12V转换为5V，以便于其他小型的电子零件使用。单片机芯片负责接收并分析传感器所产生的电平信号，并对继电器13发出指令，进而控制动力水泵11的运动。第一无线控制区的功能为接收附加无线遥控器的信号并进行分析，进而向单片机发出信号并驱使动力水泵11以不同形式的运行来控制机器运动。
[0040]无线遥控器的组成为控制按钮、集成芯片控制区以及第二无线控制区。控制按钮部分为上下左右四个方向的控制键，用户可通过简易的方向操作控制机器的运动。而集成芯片控制区上的单片机通过接收控制按钮的信号，转换为相应的数据信号传递至无线芯片中。第二无线控制区上连接着无线芯片，无线芯片负责发射无线电信号，无线电信号被控制电路板12上的无线芯片所接收，进而转换为数据信号并对机器进行运动的控制。
[0041]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明利用可再生能源太阳能来进行污水处理，能减少污水处理所需耗费的大量能源，符合可持续发展的要求。可放置在湖泊、河流和海湾中，降低水体中氮 磷污染物以及有机污染物含量，防止水体变质，降低污染和富营养化程度。当藻类爆发时，亦可作为一种临时性的治理手段。同时，利用红外线虚拟墙可以使本发明集中于某区域内进行作业，具有自动避障自动运行的功能，无须人工操作即可进行污水的处理。
[0042]以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:包括蓄电模块、污水处理模块以及智能避障模块； 所述蓄电模块包括太阳能发电板、太阳能控制器以及蓄电池，所述太阳能发电板与太阳能控制器相连接，所述太阳能控制器与蓄电池相连接； 所述污水处理模块包括抽水泵和滤芯，所述滤芯包括内层滤芯和外层滤芯，所述抽水泵通过水管与滤芯相连接； 所述智能避障模块包括若干超声波传感器、红外线传感器、动力水泵、控制电路板和继电器，所述控制电路板分别与超声波传感器、红外线传感器和继电器相连接，所述继电器与动力水泵相连接； 所述太阳能控制器与控制电路板、抽水泵分别相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:所述内层滤芯设有水流分散板，所述水流分散板以下依次设有稀土瓷砂层、柱状活性炭层、活性氧化铝层、椰壳活性炭层，各层滤材间由透水膜隔开，所述水流分散板设置多个透水孔，内层滤芯底部设置有出水板。
3.根据权利要求2所述的一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:所述外层滤芯由上而下设置有若干层滤材，依次为活性氧化铝层、柱状活性炭层、椰壳活性炭层，各层滤材间由透水膜隔开，外层滤芯顶部边缘处设置出水口。
4.根据权利要求1所述的一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:所述净化机器包括一底座和一外壳，所述外壳内设置有若干挡水板，所述挡水板相互拼接且将外壳内部分隔成内区和外区，所述外壳的外表面设置有若干凹陷位，所述外壳底部设置有若干水泵槽，所述太阳能发电板覆盖在所述外壳的顶部，所述滤芯设置在内区，所述抽水泵和继电器设置在所述挡水板相对于滤芯的外侧，所述超声波传感器设置在所述外壳外表面的凹陷位，所述动力水泵设置在所述外壳的水泵槽内，所述抽水泵设置在外区且其下方设有进水口，所述控制电路板和太阳能控制器设置在外区。
5.根据权利要求1所述的一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:所述控制电路板由传感器控制区、动力水泵控制区、集成芯片控制区、第一无线控制区组成，其中所述传感器控制区分别与所述超声波传感器以及所述红外线传感器连接，所述动力水泵控制区依次与继电器及动力水泵连接，所述集成芯片控制区设置有电压转换芯片和单片机芯片，所述第一无线控制区设置有无线芯片。
6.根据权利要求1所述的一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:所述智能避障模块包括无线遥控器，所述无线遥控器由控制按钮、集成芯片控制区以及第二无线控制区组成。
7.根据权利要求1所述的一种可再生能源全自动污水净化机器，其特征在于:所述超声波传感器、红外线传感器、动力水泵和继电器的数量为4个。
【文档编号】C02F9/02GK103570150SQ201310481754
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】张志燊, 谢华浪, 张伟亮, 匡翠萍, 刘曙光 申请人:张志燊