本发明专利技术提供了一种智能化超声波除藻装置，包括外壳、供电系统、无线信号收发系统、控制系统、定位系统、实时水藻检测仪、超声波系统、机械动力推进系统和浮动载体；还可包括水体增氧器。其供电系统为整个装置提供持续稳定的电力供应。本发明专利技术的除藻装置不仅可以人为设定行进路线，而且可以通过实时水藻检测仪的检测结果自动智能地确定行进路线；同时，通过无线信号收发系统，可以随时读取水质检测数据和人为修改及设定除藻装置的行进路线。本发明专利技术提供的智能化超声波除藻装置可以远距离读取水质数据，智能定位和自主移动，使用范围更广，既节能又可以水中增氧，大大提高了除藻效率，有效改善水质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保水处理
，涉及一种水域除藻设备，具体而言，涉及一种智能化超声波除藻装置及其除藻方法。
技术介绍
随着人类社会经济的发展和工业化进程的加快，人类在工农业生产以及日常生活中向水体中排入大量含氮、磷的污染物，导致水库、湖泊严重富营养化。富营养化的水体滋生了藻类大量繁殖，消耗水中的溶解氧，造成严重的水体缺氧，导致包括藻类在内的水体生物死亡并产生大量有毒物质，使水质恶化，即爆发了“水华”现象。这种现象破坏水环境的生态平衡，严重影响人类的饮用水资源，给居民生活和工业生产造成重大影响。目前，治理水体中藻类泛滥的方法主要包括化学法、生物法、物理法和超声波法。其中，化学法是利用化学药剂对藻类进行杀除，其工艺简单、操作方便，但其除藻过程产生的副产物将不可避免的破坏生态平衡，对水体造成二次污染；生物法是利用培育的生物或培养、接种的生物的生命活动，对水体中污染物进行转化、降解及转移，虽可同时去除藻类及氮、磷等污染物，但操作时间长、费用高，无法快速清除水体中的藻类，且可能会引起其他生态污染；物理法有微滤机法、气浮法、直接过滤法、活性炭吸附法等，虽不会造成二次污染和物种入侵，但存在藻类去除和清捞效率低下、工作量大、技术成本高等问题。而超声波技术是近年来发展起来的一门新型的环境保护技术，采用超声波除藻法具有操作简便、过程温和、便于引进自动化操作手段、高效、处理中不引入其他化学物质、速度快、无二次污染等特点，在藻类控制领域具有广阔的应用前景。超声波除藻的原理是超声波在液体中传播，产生机械效应、空化效应、自由基效应、声流效应、传质效应和触变效应等声波效应，破坏藻类细胞壁结构、气体囊泡和破坏藻细胞内某些活性酶及活性物质的生物特性，从而达到除藻、防藻的效果。而现有技术中的超声波除藻装置一般都是固定在一个位置，工作区域范围小，只适用于在较小的水体中使用，难以对较大范围的水体进行除藻抑藻。此外，现有的超声波除藻装置需要较多人工辅助，智能化程度低，不能够自主移动和定位，难以在较佳的时间和地点进行除藻。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种智能化超声波除藻装置，其可以智能定位和自主移动，使用范围更广，大大提高了除藻效率，既节能又可以水中增氧，有效改善水质。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种智能化超声波除藻装置，包括外壳、供电系统、无线信号收发系统、控制系统、定位系统、实时水藻检测仪、超声波系统、机械动力推进系统和浮动载体；所述供电系统包括供电设备和储能设备，为整个除藻装置提供电力供应；所述无线信号收发系统与所述控制系统相连接，用于提供数据的远距离传输；所述实时水藻检测仪与所述控制系统相连接，所述控制系统与所述超声波系统相连接，其中，所述实时水藻检测仪用于检测水藻含量，并向所述控制系统反馈检测结果，所述控制系统根据检测结果控制所述超声波系统进行除藻或抑藻；所述控制系统还与所述定位系统和所述机械动力推进系统相连接，所述定位系统用于设定行进路线，所述控制系统接收所设定的行进路线并控制所述机械动力推进系统，以确保所述除藻装置的行进路线。需要说明的是，所述实时水藻检测仪的水样进水管和出水管都安装在所述外壳的侧面，并且在使用过程中处于水密封的状态。为了进一步改善水质，上述智能化超声波除藻装置还包括水体增氧器，所述水体增氧器设置有进气管、排气管和曝气器，所述进气管设置在所述外壳的上部，并且所述进气管的进气口高于水面，所述排气管设置在所述外壳的底部，且所述排气管与所述曝气器相连接，通过其将空气输送到水体中进行增氧；所述控制系统与所述水体增氧器相连接，用于控制所述水体增氧器的开启或关闭。进一步地，所述定位系统采用卫星定位仪、基于手机信号定位的定位器或者智能定位器。进一步地，所述控制系统包括设定单元、控制单元和数据传输单元，所述数据传输单元与所述控制单元相连，所述控制单元与所述设定单元相连，其中，所述设定单元用以人工设定或者根据所述实时水藻检测仪的检测结果自动设定所述除藻装置在水体中的行进路线；所述无线信号收发系统与所述控制系统相连接，用以实现远距离水质检测数据及其他数据的实时传输，同时可以人工实时修正所述除藻装置的行进路线。进一步地，所述超声波系统包括超声波发生器，所述控制系统控制所述超声波发生器发射预设的单频率或多频率超声波；所述超声波发生器的发射功率为0.1KW～2KW，产生频率为15kHz～100kHz的超声波。进一步地，所述供电系统采用电缆供电、光伏直流供电系统供电或者
光伏交直流供电系统供电；其中，所述光伏直流供电系统采用包括光伏组件的供电系统直流供电，或者采用包括光伏组件、蓄电池和太阳能控制器的供电系统直流供电；所述光伏交直流供电系统采用包括光伏组件和逆变器的供电系统交流供电，或者采用包括光伏组件、蓄电池、太阳能控制器和逆变器的供电系统交流供电，所述太阳能控制器用于控制所述光伏交直流供电系统的工作状态，所述逆变器用于将所述供电系统输出的直流电转化为交流电。本专利技术还公开了两种智能化超声波除藻方法，使用上述的智能化超声波除藻装置的一种除藻方法，包括以下步骤：将智能化超声波除藻装置放入需要除藻的水体中；开启定位系统，根据水体表面形状以及水体中水藻的分布情况，输入除藻装置在水体中的行进路线；机械动力推进系统带动整个除藻装置移动，通过控制系统控制，使得除藻装置根据预定的行进路线行进并到达预定位置；开启实时水藻检测仪，开始读取水体中的水藻含量，根据预设的水藻含量阈值，控制超声波系统的启动与关闭；开启除藻装置，控制系统依据达到预设的水藻含量阈值进行开启超声波系统发出超声波，达到抑藻或除藻的目的。使用上述的智能化超声波除藻装置另一种除藻方法，包括以下步骤：将智能化超声波除藻装置放入需要除藻的水体中；开启实时水藻检测仪，开始读取水体中的水藻含量，根据预设的水藻含量阈值以及水体表面形状，控制系统自动确定除藻装置在水体中的行进路线；开启定位系统，机械动力推进系统带动整个除藻装置移动，通过控制系统控制，使得除藻装置根据控制系统自动确定的行进路线行进并到达预定位置；开启除藻装置，控制系统依据达到预设的水藻含量阈值进行开启超声波系统发出预设的单频或多频超声波，达到抑藻或除藻的目的。进一步地，所述将智能化超声波除藻装置放入需要除藻的水体中步骤中，通过浮动载体将智能化超声波除藻装置悬浮于水体内，使得所述外壳的上表面与水面相平齐或者在水面下0～1米的位置，且所述供电系统中的供电设备置于所述外壳的上方并高出水面。作为进一步优选技术方案，本专利技术还公开了一种在上述的智能化超声波除藻方法的基础上，还包括通过水体增氧器进行增氧的步骤，所述水体增氧器可设置在上述任一步骤中开启，将微气泡注入水下深处，使得空气中氧气溶入水中，增加水体中氧气含量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过定位系统和机械动力推进系统的设置，可以根据水体表面形状以及水体中水藻的分布情况，进行除藻装置在水体中行进路线的设定；并且通过实时水藻检测仪对水藻含量的测定结果来控制超声波系统的开启与关闭，进而控制超声波发生器高效工作，避免在水藻含量极低的情况下消耗能量，节约能耗，同时根据预先设定的路线行进，针对性强，进一步降低能耗，提高除藻效率。2、本专利技术通过根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能化超声波除藻装置，其特征在于，包括外壳、供电系统、无线信号收发系统、控制系统、定位系统、实时水藻检测仪、超声波系统、机械动力推进系统和浮动载体；所述供电系统包括供电设备和储能设备，为整个除藻装置提供电力供应；所述无线信号收发系统与所述控制系统相连接，用于提供数据的远距离传输；所述实时水藻检测仪与所述控制系统相连接，所述控制系统与所述超声波系统相连接，其中，所述实时水藻检测仪用于检测水藻含量，并向所述控制系统反馈检测结果，所述控制系统根据检测结果控制所述超声波系统进行除藻或抑藻；所述控制系统还与所述定位系统和所述机械动力推进系统相连接，所述定位系统用于设定行进路线，所述控制系统接收所设定的行进路线并控制所述机械动力推进系统，以确保所述除藻装置的行进路线。
【技术特征摘要】
1.一种智能化超声波除藻装置，其特征在于，包括外壳、供电系统、无线信号收发系统、控制系统、定位系统、实时水藻检测仪、超声波系统、机械动力推进系统和浮动载体；所述供电系统包括供电设备和储能设备，为整个除藻装置提供电力供应；所述无线信号收发系统与所述控制系统相连接，用于提供数据的远距离传输；所述实时水藻检测仪与所述控制系统相连接，所述控制系统与所述超声波系统相连接，其中，所述实时水藻检测仪用于检测水藻含量，并向所述控制系统反馈检测结果，所述控制系统根据检测结果控制所述超声波系统进行除藻或抑藻；所述控制系统还与所述定位系统和所述机械动力推进系统相连接，所述定位系统用于设定行进路线，所述控制系统接收所设定的行进路线并控制所述机械动力推进系统，以确保所述除藻装置的行进路线。2.根据权利要求1所述的智能化超声波除藻装置，其特征在于，还包括水体增氧器，所述水体增氧器设置有进气管、排气管和曝气器，所述进气管设置在所述外壳的上部，所述排气管设置在所述外壳的底部，且所述排气管与所述曝气器相连接；所述控制系统与所述水体增氧器相连接，用于控制所述水体增氧器的开启或关闭。3.根据权利要求1或2所述的智能化超声波除藻装置，其特征在于，所述定位系统采用卫星定位仪、基于手机信号定位的定位器或者智能定位器。4.根据权利要求3所述的智能化超声波除藻装置，其特征在于，所述
\t控制系统包括设定单元、控制单元和数据传输单元，所述数据传输单元与所述控制单元相连，所述控制单元与所述设定单元相连，其中，所述设定单元用以人工设定或者根据所述实时水藻检测仪的检测结果自动设定所述除藻装置在水体中的行进路线；所述无线信号收发系统与所述控制系统相连接，用以实现远距离数据的实时传输，并且通过人工实时修正所述除藻装置的行进路线。5.根据权利要求4所述的智能化超声波除藻装置，其特征在于，所述超声波系统包括超声波发生器，所述控制系统控制所述超声波发生器发射预设的单频率或多频率超声波；所述超声波发生器的发射功率为0.1KW～2KW，产生频率为15kHz～100kHz的超声波。6.根据权利要求1或2所述的智能化超声波除藻装置，其特征在于，所述供电系统采用电缆供电、光伏直流供电系统供电或者光伏交...
【专利技术属性】
技术研发人员：周学军，周民，周德领，
申请(专利权)人：周学军，周民，周德领，
类型：发明
国别省市：美国;US
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