一种河道生态治理浮床及其使用方法与流程

    专利2025-12-25  10


    本发明属于生态治理,尤其是涉及一种河道生态治理浮床及其使用方法。


    背景技术:

    1、河道生态治理是指通过改善和保护河道的生态环境,促进生态系统的健康发展,实现河道生态功能的恢复和提升,河道生态治理的主要目标是保护水体生态环境、维护生态平衡和促进水资源的可持续利用。

    2、河道生态治理中的浮床是指在水体表面漂浮的一层悬浮物或水生植被,浮床对河道的生态环境和水质有着重要的影响,浮床上的悬浮物和水生植物可以吸附和吸收水体中的有机物、重金属、营养物等污染物质,起到净化水质的作用,提高水体的透明度和水质,目前的生态浮床配合绳索在河道中进行固定式的使用,但河道中因为污染造成的富营养化却不是均匀分布的,更多的是一块区域水体富营养化,其它区域水体正常,因此采用固定投放浮床的方式难以满足对河道的生态治理需求;

    3、且在浮床进行生态治理的过程中,水体中的富营养化程度越高,会导致浮床上的水生植物生长越快,进而在一段时间后形成浮床过度扩展,会直接导致水面被覆盖、影响水流量,对生态环境的治理反而起到负面作用,因此需要工作人员对浮床上的水生植物进行定期处理,但定期处理存在着以下两个问题,一是当水体营养化程度不高时,水生植物的生长相对较慢,这时候进行清理效果不明显,反而浪费了劳动力,二是当水体营养化程度很高时,水生植物的生长速度相对较快,还是采用定期处理的方式很容易使得水生植物早就形成了过度扩展的情况,造成处理不及时的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是针对上述问题,提供一种河道生态治理浮床及其使用方法。

    2、为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:一种河道生态治理浮床,包括浮床本体,所述浮床本体的中心处开设有通槽,且对应通槽的上端固定安设有安装筒,所述安装筒的上端固定插套有雷达水深计,所述安装筒的上端一侧还固定安设有绳索牵拉机构,所述绳索牵拉机构的下端输出端贯穿安装筒的上端,且固定连接有取水检测机构,所述安装筒的上端固定插套有与取水检测机构位置对应的氨氮传感器,所述安装筒的上端固定安设有与氨氮传感器电连接的水体营养化程度反馈机构,所述安装筒的上端还固定安设有与水体营养化程度反馈机构电性连接的防过度扩展处理提醒机构,所述浮床本体的相背两侧均固定安设有河道触边反馈机构,所述浮床本体的下端固定安设有动力移动机构,所述安装筒的内壁还固定安设有plc控制器,所述雷达水深计、绳索牵拉机构、取水检测机构、氨氮传感器、河道触边反馈机构、动力移动机构均与plc控制器电连接。

    3、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述绳索牵拉机构包括固定安设在安装筒上端的卷扬机,所述卷扬机上卷绕有牵拉绳,所述牵拉绳的下端通过安装筒上端开设的通孔贯穿安装筒的上端,且固定连接有连接板,所述连接板的一端固定连接在取水检测机构的外壁,所述安装筒的内壁顶部还固定连接有套设在牵拉绳外的抵撑筒,所述抵撑筒的下端设为外扩结构,且抵触在连接板的上端。

    4、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述取水检测机构包括取水筒,所述取水筒的上下两端均开设有开口,所述取水筒的上下两端内壁均固定连接有旋转电机,所述旋转电机的输出端固定连接有密封挡板,所述密封挡板设置在取水筒的两端外,所述取水筒的侧壁还固定连接有多个支撑滚轮,所述取水筒的下端外壁固定安设有配重块。

    5、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述水体营养化程度反馈机构包括反馈壳,所述反馈壳的内壁固定连接有多根导向滑杆,多根所述导向滑杆外滑动套接有同一个反馈板,所述反馈壳的内壁后侧固定连接有反馈电磁板,所述反馈板的后侧固定连接有反馈永磁板,所述反馈板的内壁前侧和反馈壳的内壁前侧固定连接有多个套设在导向滑杆外的复位弹簧,所述反馈壳的一侧还固定连接有绝缘壳,所述绝缘壳内固定连接有反馈电阻棒,所述反馈板的侧壁固定连接有延伸块,所述延伸块的一端通过反馈壳侧壁开设的条形通口贯穿伸入绝缘壳内,且固定连接有与反馈电阻棒电接触的反馈导电接片,所述反馈板的内部固定安设有电动推杆,所述电动推杆的输出端贯穿反馈板的一侧,且固定连接有橡胶限位板,所述反馈板的后侧与反馈壳的后端外壁固定安设有低营养化反馈机构。

    6、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述防过度扩展处理提醒机构包括调控壳,所述调控壳的前后相对一侧内壁通过轴承转动连接有调节螺杆,所述调控壳的后侧还固定连接有驱动电机,所述驱动电机的输出端与调节螺杆的后端之间通过减速齿轮箱传动连接,所述调节螺杆的杆壁螺纹套接有驱动块,所述驱动块的一侧固定连接有弧形按压块,所述调控壳的内壁前侧固定安设有与弧形按压块位置对应的启动开关,所述调控壳的外壁固定安设有警示器,所述启动开关和警示器电连接,所述反馈电阻棒和反馈导电接片串联在驱动电机的供电电路上。

    7、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述河道触边反馈机构包括固定连接在浮床本体外壁的定位杆,所述定位杆的一端外活动插套有触边筒,所述触边筒的一端固定连接有接触球,所述触边筒的内壁底部固定安设有信号开关,所述定位杆的一端杆壁固定套接有位于触边筒后侧的外扩环板,所述触边筒的后端固定连接有多根防脱杆,所述防脱杆的一端贯穿外扩环板的侧壁,且固定连接有防脱板,所述触边筒和外扩环板之间固定连接有多个套设在防脱杆外的补偿弹簧。

    8、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述动力移动机构包括固定连接在浮床本体下端外壁的转向电机,所述转向电机的下端输出端固定连接有潜水推进器,所述转向电机外还安设有防水保护壳。

    9、在上述的一种河道生态治理浮床中,所述低营养化反馈机构包括固定连接在反馈板后侧的触发杆,所述反馈壳的后侧还固定连接有触发筒,所述触发杆的后端贯穿伸出反馈壳的后端,且伸入触发筒内,所述触发筒的后端内壁与反馈壳的后侧之间固定连接有多根固定滑杆,多根所述固定滑杆外滑动套接有同一个受力板,所述受力板的前侧固定连接有压力触发开关,所述触发筒的内壁后侧与受力板之间固定连接有多个套设在固定滑杆外的挤推弹簧。

    10、一种河道生态治理浮床的使用方法,包括如下步骤:

    11、s1.潜水推进器为整个浮床本体提供动力,使得浮床本体得以移动,当浮床本体移动至河道边侧时,检测球抵触在河道边侧,在浮床本体的继续移动下,定位杆相对触边筒移动,当定位杆作用在信号开关上时,信号开关反馈信号给plc控制器,plc控制器驱动转向电机带动潜水推进器转动度,使得整个浮床本体继续向前移动一段距离,然后再控制转向电机使得潜水推进器旋转度,再次进行横向的直线移动;

    12、s2.浮床本体每移动一段距离就停下来,当浮床本体停下来后,雷达水深计对当前水体深度进行探测,并反馈信号给plc控制器,依据水深使得取水筒进行不同深度水体的取样操作,卷扬机配合牵拉绳实现对取水筒相对下放高度的调节,下放取水筒的时候,使得上下两个密封挡板在旋转电机的驱动下脱离取水筒的两端,进而使得取水筒的两端打开,水体会穿过取水筒不会残留,当取水筒到达合适的取样深度后,再次驱动旋转电机带动密封挡板转动,使得密封挡板将取水筒的两端密封盖上,进而将当前深度的水体存储在取水筒内,卷扬机配合牵拉绳将取水筒向上吊起,当取水筒的上端移动至浮床本体中心处的通孔处时,plc控制器控制上侧的旋转电机带动密封挡板动作,进而将取水筒的上端打开,取水筒在侧壁配重块和支撑滚轮的抵触支撑下保持竖直状态继续上移,使得氨氮传感器插入取水筒内;

    13、s3.驱动电机配合减速齿轮箱驱动调节螺杆转动,通过调节螺杆和驱动块的螺纹套接作用使得弧形按压块逐渐移动,当弧形按压块作用在启动开关上后,启动开关通过警示器进行远程提醒操作;

    14、s4.当触发杆在检测后还保持与压力触发开关接触时,压力触发开关反馈信号给plc控制器,plc控制器继续通过潜水推进器驱动浮床本体移动。

    15、与现有的技术相比,本发明的有益效果在于:

    16、1.通过设置的浮床本体、绳索牵拉机构、取水检测机构、雷达水深计、氨氮传感器,能够对浮床所在水域的水体进行快速采样,并对水体富营养化程度进行快速检测,且能够基于水体深度选择合适深度的水样进行检测,保证检测质量。

    17、2.通过设置的氨氮传感器、水体营养化程度反馈机构、防过度扩展处理提醒机构、低营养化反馈机构,能够判断水体是否富营养化,进而使得浮床本体上的水生植物停留在此进行水质治理,并基于水体富营养化的程度判断水生植物的生长速度,能够更加及时有效的提醒工作人员在合适的时间对水生植物进行清理,避免出现过度扩展的问题,且减少了劳动力的浪费。

    18、3.通过设置的河道触边反馈机构、动力移动机构,能够使得浮床本体得以自由移动,并能够在河道中对水体每个区域进行移动探测,进而满足对河道富营养化区域的准确治理。

    19、综上所述:本发明能够对浮床所在水域的水体进行快速采样,并对水体富营养化程度进行快速检测,且能够基于水体深度选择合适深度的水样进行检测,保证检测质量,能够判断水体是否富营养化,进而使得浮床本体上的水生植物停留在此进行水质治理,并基于水体富营养化的程度判断水生植物的生长速度,能够更加及时有效的提醒工作人员在合适的时间对水生植物进行清理,避免出现过度扩展的问题,且减少了劳动力的浪费,能够使得浮床本体得以自由移动,并能够在河道中对水体每个区域进行移动探测,进而满足对河道富营养化区域的准确治理。


    技术特征:

    1.一种河道生态治理浮床,包括浮床本体(1),其特征在于,所述浮床本体(1)的中心处开设有通槽,且对应通槽的上端固定安设有安装筒(9),所述安装筒(9)的上端固定插套有雷达水深计(10),所述安装筒(9)的上端一侧还固定安设有绳索牵拉机构(2),所述绳索牵拉机构(2)的下端输出端贯穿安装筒(9)的上端,且固定连接有取水检测机构(3),所述安装筒(9)的上端固定插套有与取水检测机构(3)位置对应的氨氮传感器(11),所述安装筒(9)的上端固定安设有与氨氮传感器(11)电连接的水体营养化程度反馈机构(4),所述安装筒(9)的上端还固定安设有与水体营养化程度反馈机构(4)电性连接的防过度扩展处理提醒机构(5),所述浮床本体(1)的相背两侧均固定安设有河道触边反馈机构(6),所述浮床本体(1)的下端固定安设有动力移动机构(7),所述安装筒(9)的内壁还固定安设有plc控制器(12),所述雷达水深计(10)、绳索牵拉机构(2)、取水检测机构(3)、氨氮传感器(11)、河道触边反馈机构(6)、动力移动机构(7)均与plc控制器(12)电连接。

    2.根据权利要求1所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述绳索牵拉机构(2)包括固定安设在安装筒(9)上端的卷扬机(21),所述卷扬机(21)上卷绕有牵拉绳(22),所述牵拉绳(22)的下端通过安装筒(9)上端开设的通孔贯穿安装筒(9)的上端,且固定连接有连接板(23),所述连接板(23)的一端固定连接在取水检测机构(3)的外壁,所述安装筒(9)的内壁顶部还固定连接有套设在牵拉绳(22)外的抵撑筒(24),所述抵撑筒(24)的下端设为外扩结构,且抵触在连接板(23)的上端。

    3.根据权利要求1所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述取水检测机构(3)包括取水筒(31),所述取水筒(31)的上下两端均开设有开口,所述取水筒(31)的上下两端内壁均固定连接有旋转电机(32),所述旋转电机(32)的输出端固定连接有密封挡板(33),所述密封挡板(33)设置在取水筒(31)的两端外,所述取水筒(31)的侧壁还固定连接有多个支撑滚轮(34),所述取水筒(31)的下端外壁固定安设有配重块(35)。

    4.根据权利要求1所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述水体营养化程度反馈机构(4)包括反馈壳(41),所述反馈壳(41)的内壁固定连接有多根导向滑杆(42),多根所述导向滑杆(42)外滑动套接有同一个反馈板(43),所述反馈壳(41)的内壁后侧固定连接有反馈电磁板(44),所述反馈板(43)的后侧固定连接有反馈永磁板(45),所述反馈板(43)的内壁前侧和反馈壳(41)的内壁前侧固定连接有多个套设在导向滑杆(42)外的复位弹簧(46),所述反馈壳(41)的一侧还固定连接有绝缘壳(47),所述绝缘壳(47)内固定连接有反馈电阻棒(48),所述反馈板(43)的侧壁固定连接有延伸块(49),所述延伸块(49)的一端通过反馈壳(41)侧壁开设的条形通口贯穿伸入绝缘壳(47)内,且固定连接有与反馈电阻棒(48)电接触的反馈导电接片(410),所述反馈板(43)的内部固定安设有电动推杆(411),所述电动推杆(411)的输出端贯穿反馈板(43)的一侧,且固定连接有橡胶限位板(412),所述反馈板(43)的后侧与反馈壳(41)的后端外壁固定安设有低营养化反馈机构(8)。

    5.根据权利要求4所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述防过度扩展处理提醒机构(5)包括调控壳(51),所述调控壳(51)的前后相对一侧内壁通过轴承转动连接有调节螺杆(52),所述调控壳(51)的后侧还固定连接有驱动电机(53),所述驱动电机(53)的输出端与调节螺杆(52)的后端之间通过减速齿轮箱(54)传动连接,所述调节螺杆(52)的杆壁螺纹套接有驱动块(55),所述驱动块(55)的一侧固定连接有弧形按压块(56),所述调控壳(51)的内壁前侧固定安设有与弧形按压块(56)位置对应的启动开关(57),所述调控壳(51)的外壁固定安设有警示器(58),所述启动开关(57)和警示器(58)电连接,所述反馈电阻棒(48)和反馈导电接片(410)串联在驱动电机(53)的供电电路上。

    6.根据权利要求1所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述河道触边反馈机构(6)包括固定连接在浮床本体(1)外壁的定位杆(61),所述定位杆(61)的一端外活动插套有触边筒(62),所述触边筒(62)的一端固定连接有接触球(63),所述触边筒(62)的内壁底部固定安设有信号开关(64),所述定位杆(61)的一端杆壁固定套接有位于触边筒(62)后侧的外扩环板(65),所述触边筒(62)的后端固定连接有多根防脱杆(66),所述防脱杆(66)的一端贯穿外扩环板(65)的侧壁,且固定连接有防脱板(67),所述触边筒(62)和外扩环板(65)之间固定连接有多个套设在防脱杆(66)外的补偿弹簧(68)。

    7.根据权利要求1所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述动力移动机构(7)包括固定连接在浮床本体(1)下端外壁的转向电机(71),所述转向电机(71)的下端输出端固定连接有潜水推进器(72),所述转向电机(71)外还安设有防水保护壳。

    8.根据权利要求4所述的一种河道生态治理浮床,其特征在于,所述低营养化反馈机构(8)包括固定连接在反馈板(43)后侧的触发杆(81),所述反馈壳(41)的后侧还固定连接有触发筒(82),所述触发杆(81)的后端贯穿伸出反馈壳(41)的后端,且伸入触发筒(82)内,所述触发筒(82)的后端内壁与反馈壳(41)的后侧之间固定连接有多根固定滑杆(83),多根所述固定滑杆(83)外滑动套接有同一个受力板(84),所述受力板(84)的前侧固定连接有压力触发开关(85),所述触发筒(82)的内壁后侧与受力板(84)之间固定连接有多个套设在固定滑杆(83)外的挤推弹簧(86)。

    9.一种基于权利要求1-8任意一项所述的河道生态治理浮床的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:


    技术总结
    本发明属于生态治理技术领域,尤其是涉及一种河道生态治理浮床及其使用方法,包括浮床本体,所述浮床本体的中心处开设有通槽,且对应通槽的上端固定安设有安装筒,所述安装筒的上端固定插套有雷达水深计。本发明能够对浮床所在水域的水体进行快速采样,并对水体富营养化程度进行快速检测,并基于水体富营养化的程度判断水生植物的生长速度,能够更加及时有效的提醒工作人员在合适的时间对水生植物进行清理,避免出现过度扩展的问题,且减少了劳动力的浪费,能够使得浮床本体得以自由移动,并能够在河道中对水体每个区域进行移动探测,进而满足对河道富营养化区域的准确治理。

    技术研发人员:马辰彪,王宁,吴硕博,尚亚雄,仇彤,薛珺华,胡雪飞
    受保护的技术使用者:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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