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专利号: 2016109735445
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种移动式太阳能增氧系统,包括浮力支撑机构和太阳能供电机构,浮力支撑机构包括支撑板(3)和位于支撑板(3)下方两侧的浮筒(1),其特征在于:还包括动力机构、增氧机构和控制机构,所述动力机构包括设置在支撑板(3)上的两个驱动电机(4),驱动电机(4)的电机轴与动力轴(7)相连,该动力轴(7)的底端设置有螺旋桨(9);所述增氧机构包括设置于支撑板(3)上的充气增氧泵(5),充气增氧泵(5)上连接有空气套管(6);

所述控制机构包括中央控制器(12)和分别与中央控制器(12)电连接的溶解氧传感器(11)、超声波测距模块(14)、GPS导航模块(15)、惯性导航模块(16),超声波测距模块(14)设置于支撑板(3)首端两侧,探测前方障碍物,中央控制器(12)根据超声波测距模块(14)、GPS导航模块(15)和惯性导航模块(16)反馈的信息,控制两个驱动电机(4)的转速;所述太阳能供电机构所产生电能存储在蓄电池(13)中,用于为动力机构、增氧机构和控制机构提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:所述动力轴(7)外侧套装有固定轴筒(8),该固定轴筒(8)的底端设置有防护罩(10),螺旋桨(9)位于防护罩(10)内。

3.根据权利要求2所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:太阳能供电机构包括太阳能电池板(2)、伸缩杆和立柱(201),所述立柱(201)设置在支撑板(3)上,立柱(201)的顶端铰接有支撑架,太阳能电池板(2)安装于该支撑架上,立柱(201)的中下部铰接连接有伸缩杆,该伸缩杆的另一端与支撑架铰接连接。

4.根据权利要求3所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:所述伸缩杆包括第一伸缩杆(202)、第二伸缩杆(203)和第三伸缩杆(208),其中第一伸缩杆(202)铰接在上述支撑架一侧的中部,第二伸缩杆(203)和第三伸缩杆(208)分别铰接在上述支撑架另一侧的两端。

5.根据权利要求3所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:所述伸缩杆主要由杆套(204)、顶杆(205)和紧固螺钉(207)组成,顶杆(205)一端插装于杆套(204)内,且顶杆(205)位于杆套(204)内的端部侧壁上开设有与紧固螺钉(207)相配合的螺纹孔,杆套(204)上沿长度方向开设有滑槽(206),紧固螺钉(207)穿过滑槽(206)与上述螺纹孔相配合。

6.根据权利要求1或4所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:还包括控制动力轴(7)升降的升降机构,所述升降机构包括固定连杆(17)、滚筒支座(18)、滚筒(19)和钢丝(20),固定连杆(17)设置在两个固定轴筒(8)之间,滚筒支座(18)设置于支撑板(3)上,该滚筒支座(18)上支撑有滚筒(19),钢丝(20)一端固定在固定连杆(17)上,另一端缠绕固定在滚筒(19)上,通过控制滚筒(19)旋转,控制钢丝(20)的收紧或下放。

7.根据权利要求6所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:充气增氧泵(5)上依次设置有空气软管(609)、空气管(607)和空气套管(6),空气管(607)一端固定在支撑板(3)尾部,并通过空气软管(609)与充气增氧泵(5)连接,空气管(607)另一端套设在空气套管(6)内部,空气套管(6)与空气管(607)滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:所述空气套管(6)的出气端设置有溶氧强化器,该溶氧强化器包括固定段(601)、锥体段(602)和出口段(603),其中固定段(601)的侧壁沿周向均匀间隔开设有引流孔(606),引流孔(606)使溶氧强化器内腔与外部连通,且引流孔(606)内端向靠近出口段(603)的一侧倾斜;所述出口段(603)内设置有分割板,该分割板上开设有均匀间隔分布的分割孔(605)。

9.根据权利要求8所述的一种移动式太阳能增氧系统,其特征在于:所述溶氧强化器的内部设置有同轴的中心腔(604),该中心腔(604)的下端与上述分割板相连,中心腔(604)的上端延伸至固定端(601)。

10.一种移动式太阳能增氧方法,采用如权利要求1~9任一项所述的移动式太阳能增氧系统,具体步骤如下:

步骤1、把增氧系统定位停泊在水塘中,GPS导航模块(15)和惯性导航模块(16)反馈初始停泊点信息;然后选择增氧模式,该增氧模式包括轨迹跟踪式航行增氧、随机式自主航行增氧和自主规划路径航行增氧;

步骤2、开始增氧,GPS导航模块(15)实时反馈浮力支撑机构的位置和航向角度信息,中央控制器(12)根据反馈信息发出PWM信号,控制驱动电机(4)的转速;

步骤3、增氧过程中,超声波测距模块(14)实时检测前方障碍物,并将检测信号反馈到中央控制器(12),当检测到障碍物时,中央控制器(12)根据超声波测距模块(14)检测与障碍物之间的距离控制转向;

步骤4、增氧结束后,中央控制器(12)根据GPS导航模块(15)反馈信息规划增氧系统当前位置和停泊点位置之间的一条航线,GPS导航模块(15)实时反馈浮力支撑机构的位置信息,中央控制器(12)根据反馈信息发出PWM信号,控制驱动电机(4)的转速,使增氧系统回到初始停泊点位置,然后在惯性导航模块(16)姿态信息反馈下自动泊位。