一種可再生能源全自動污水凈化機器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污水凈化機器，具體涉及到一種可再生能源全自動污水凈化機器。本發(fā)明有蓄電模塊、污水處理模塊和智能避障模塊；蓄電模塊有太陽能發(fā)電板、太陽能控制器以及蓄電池,太陽能發(fā)電板與太陽能控制器連接，太陽能控制器與蓄電池連接；污水處理模塊有抽水泵和濾芯，濾芯包括內(nèi)層濾芯和外層濾芯，抽水泵通過水管與濾芯連接。智能避障模塊有超聲波傳感器、紅外線傳感器、動力水泵、控制電路板和繼電器，控制電路板分別與超聲波傳感器、紅外線傳感器和繼電器連接，繼電器與動力水泵連接，太陽能控制器分別與控制電路板和抽水泵連接。本發(fā)明利用可再生能源太陽能來進行污水處理，能減少污水處理所需耗費的大量能源，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
【專利說明】—種可再生能源全自動污水凈化機器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水凈化機器，具體涉及到一種可再生能源全自動污水凈化機器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水體污染的治理方法主要為建造污水處理廠、生態(tài)治理方法以及移動式污水處理工藝。建造污水處理廠需要大量的資金投入，長期使用水泵取水耗費大量的能源，而長期的人工操控要求投入相當(dāng)?shù)娜肆Α６鷳B(tài)治理方法的投入不大，然而利用生態(tài)方法治理河流污染需經(jīng)過漫長時間才能見到成效，而且對于帶有毒性污染物的河流，兩岸的植物也難以生存。另外，移動式污水處理工藝，是針對分散點源的生活污水的凈化處理，其實就是利用汽車作為移動工具的一種可移動式污水處理廠。它不但需要耗費大量的人力、物力及能源，而且由于只能在有道路圍繞的湖泊、河流邊上工作，具有作業(yè)范圍狹窄的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種利用可再生能源對水體污染進行初步治理的全自動機器，可彌補現(xiàn)有污水處理方法耗費能源、收效慢、作業(yè)范圍狹窄的不足。
[0004]為了達到上述目的，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種可再生能源全自動污水凈化機器，包括蓄電模塊、污水處理模塊以及智能避障模塊；
[0006]所述蓄電模塊包括太陽能發(fā)電板、太陽能控制器以及蓄電池，所述太陽能控制器與控制電路板、抽水泵分別相連接；
[0007]所述污水處理模塊包括抽水泵和濾芯，所述濾芯包括內(nèi)層濾芯和外層濾芯，所述抽水泵通過水管與濾芯相連接。
[0008]所述智能避障模塊包括若干超聲波傳感器、紅外線傳感器、動力水泵、控制電路板和繼電器，所述控制電路板分別與超聲波傳感器、紅外線傳感器和繼電器相連接，所述繼電器與動力水泵相連接。
[0009]所述太陽能控制器與控制電路板、太陽能控制器與抽水泵相連接。
[0010]進一步地，所述內(nèi)層濾芯設(shè)有水流分散板，所述水流分散板以下依次設(shè)有稀土瓷砂層、柱狀活性炭層、活性氧化鋁層、椰殼活性炭層，各層濾材間由透水膜隔開，所述水流分散板設(shè)置多個透水孔，內(nèi)層濾芯底部設(shè)置有出水板。
[0011]進一步地，所述外層濾芯由上而下設(shè)置有若干層濾材，依次為活性氧化鋁層、柱狀活性炭層、椰殼活性炭層，各層濾材間由透水膜隔開，外層濾芯頂部邊緣處設(shè)置出水口。
[0012]進一步地,所述凈化機器包括一底座和一外殼,所述外殼內(nèi)設(shè)置有若干擋水板，所述擋水板相互拼接且將外殼內(nèi)部分隔成內(nèi)區(qū)和外區(qū)，所述外殼的外表面設(shè)置有若干凹陷位，所述外殼底部設(shè)置有若干水泵槽，所述太陽能發(fā)電板覆蓋在所述外殼的頂部，所述濾芯設(shè)置在內(nèi)區(qū)，所述抽水泵和繼電器設(shè)置在所述擋水板相對于濾芯的外側(cè)，所述超聲波傳感器設(shè)置在所述外殼外表面的凹陷位，所述動力水泵設(shè)置在所述外殼的水泵槽內(nèi)，所述抽水泵設(shè)置在外區(qū)且其下方設(shè)有進水口，所述控制電路板和太陽能控制器設(shè)置在外區(qū)。
[0013]進一步地，所述控制電路板由傳感器控制區(qū)、動力水泵控制區(qū)、集成芯片控制區(qū)和第一無線控制區(qū)組成，其中所述傳感器控制區(qū)分別與所述超聲波傳感器以及所述紅外線傳感器連接，所述動力水泵控制區(qū)依次與繼電器及動力水泵連接，所述集成芯片控制區(qū)設(shè)置有電壓轉(zhuǎn)換芯片和單片機芯片，所述第一無線控制區(qū)設(shè)置有無線芯片。
[0014]進一步地，所述智能避障模塊包括無線遙控器，所述無線遙控器由控制按鈕、集成芯片控制區(qū)以及第二無線控制區(qū)組成。
[0015]進一步地，所述超聲波傳感器、紅外線傳感器、動力水泵和繼電器的數(shù)量為4個。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明利用可再生能源太陽能來進行污水處理，能減少污水處理所需耗費的大量能源，符合可持續(xù)發(fā)展的要求?？煞胖迷诤础⒑恿骱秃持?，降低水體中氮磷污染物以及有機污染物含量，防止水體變質(zhì)，降低污染和富營養(yǎng)化程度。當(dāng)藻類爆發(fā)時，亦可作為一種臨時性的治理手段。同時，利用紅外線虛擬墻可以使本發(fā)明集中于某區(qū)域內(nèi)進行作業(yè)，具有自動避障自動運行的功能，無須人工操作即可進行污水的處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的組裝圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是濾芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明部件連接圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖以及具體實施方法來詳細說明本發(fā)明，但并不作為對發(fā)明的限定。
[0022]一種可再生能源全自動污水凈化機器，包括蓄電模塊、污水處理模塊以及智能避障模塊；
[0023]所述蓄電模塊包括太陽能發(fā)電板3、太陽能控制器4以及蓄電池14，所述太陽能發(fā)電板3與太陽能控 制器4相連接，所述太陽能控制器4與蓄電池相連接14 ；
[0024]所述污水處理模塊包括抽水泵8和濾芯，所述濾芯包括內(nèi)層濾芯6和外層濾芯5，所述抽水泵8通過水管與濾芯相連接。
[0025]所述智能避障模塊包括若干超聲波傳感器9、紅外線傳感器10、動力水泵11、控制電路板12和繼電器13，所述控制電路板12分別與超聲波傳感器9、紅外線傳感器10和繼電器13相連接，所述繼電器13與動力水泵11泵相連接。
[0026]所述太陽能控制器4與控制電路板12、抽水泵8分別相連接。
[0027]進一步地，所述內(nèi)層濾芯6設(shè)有水流分散板61，所述水流分散板以下依次設(shè)有稀土瓷砂層62、柱狀活性炭層64、活性氧化鋁層65、椰殼活性炭層66，各層濾材間由透水膜63隔開，所述水流分散板61設(shè)置多個透水孔，內(nèi)層濾芯6底部設(shè)置有出水板7。[0028]進一步地，所述外層濾芯5由上而下設(shè)置有若干層濾材，依次為活性氧化鋁部分層52、柱狀活性炭層53、椰殼活性炭層54，各層濾材間由透水膜隔開，外層濾芯頂部邊緣處設(shè)置出水口 51。
[0029]進一步地,所述凈化機器包括一底座I和一外殼2,所述外殼2內(nèi)設(shè)置有若干擋水板15，所述擋水板15將外殼2內(nèi)部分隔成內(nèi)區(qū)和外區(qū)，所述外殼2的外表面設(shè)置有若干凹陷位，所述外殼2底部設(shè)置有若干水泵槽，所述太陽能發(fā)電板3覆蓋在所述外殼2的頂部，所述濾芯設(shè)置在內(nèi)區(qū)，所述抽水泵8和繼電器13設(shè)置在所述擋水板15相對于濾芯的外側(cè)，所述超聲波傳感器9設(shè)置在所述外殼2外表面的凹陷位，所述動力水泵11設(shè)置在所述外殼2的水泵槽內(nèi)，所述抽水泵8設(shè)置在外區(qū)且其下方設(shè)有進水口，所述控制電路板12和太陽能控制器4設(shè)置在外區(qū) 。
[0030]進一步地，所述控制電路板12由傳感器控制區(qū)、動力水泵控制區(qū)、集成芯片控制區(qū)和第一無線控制區(qū)組成，其中所述傳感器控制區(qū)分別與所述超聲波傳感器9以及所述紅外線傳感器10連接，所述動力水泵控制區(qū)依次與繼電器10及動力水泵11連接，所述集成芯片控制區(qū)設(shè)置有電壓轉(zhuǎn)換芯片和單片機芯片，所述第一無線控制區(qū)設(shè)置有無線芯片。
[0031]進一步地，所述智能避障模塊包括無線遙控器，所述無線遙控器由控制按鈕、集成芯片控制區(qū)以及第二無線控制區(qū)組成。
[0032]進一步地，所述超聲波傳感器9、紅外線傳感器10、動力水泵11和繼電器13的數(shù)量為4個。
[0033]發(fā)電蓄電模塊工作原理為:機器的太陽能發(fā)電板3收集太陽能并存儲于蓄電池14中，其后由蓄電池14為其余內(nèi)部構(gòu)件進行供電。當(dāng)自然環(huán)境中的太陽能不足以支持發(fā)電時，機器將直接使用蓄電池14內(nèi)所存儲的電能進行供電。
[0034]處理模塊工作原理為:抽水水泵8利用蓄電池14儲蓄的電能抽取污水進入內(nèi)層濾芯6上方，污水由上到下分別通過四種濾材吸附相關(guān)污染物后進入外層濾芯5，再由下到上通過三種濾材從出水口 51排出，從而達到凈化污水的目的。該模塊中選用的水泵參數(shù)為電壓12V，功率5W，流量為0.24m3/h。濾芯上部設(shè)置了水流分散板61，防止水流沖刷濾材，并讓污水均衡分布。在濾材布置方面，該濾芯選擇了柱狀活性炭、活性氧化鋁、椰殼活性炭以及稀土瓷砂四種濾材分層布置的方式。稀土瓷砂主要用于吸附懸浮污染物，活性氧化鋁主要用于吸附含氨氮以及磷的污染物，其通過反應(yīng)能將污染物滯留于濾芯當(dāng)中，柱狀活性炭以及椰殼活性炭主要用于吸附顆粒大小不同的有機污染物，同時也可以吸附氨氮、磷及重金屬等污染物。
[0035]智能避障模塊的控制原理可簡述為:控制電路板12中的主控制芯片通過接收超聲波傳感器9以及紅外線傳感器10的信號，發(fā)出不同的指令控制動力水泵11采取不同的開啟組成方式，以推動機器向特定的方向運動。
[0036]超聲波傳感器9在機器工作時主動發(fā)射超聲波，并探測發(fā)射波與反射波的時間差，根據(jù)時間差計算出距離數(shù)值，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)距離的電平信號并發(fā)送至控制電路板12。該款機器所選取的超聲波傳感器的參數(shù)為2-450cm，所設(shè)定的距離為1.5m，觸發(fā)距離可根據(jù)需要通過修改芯片程序進行調(diào)節(jié)。
[0037]紅外線傳感器10功能為識別虛擬墻，通過控制動力水泵11令機器在虛擬墻的范圍里面運動。此紅外線傳感器10為紅外線接收傳感器,所接收紅外線頻率為39KHZ，因此需要配合相應(yīng)頻率的紅外線虛擬墻進行使用。虛擬墻的原理為通過紅外線發(fā)射塔在一定的區(qū)域內(nèi)形成一道看不見的紅外線墻。當(dāng)機器進入該區(qū)域后，紅外線傳感器10接收到紅外線信號，便會產(chǎn)生電平信號的變化，從而將信號傳至控制電路板12的單片機，進而觸發(fā)單片機發(fā)射指令控制動力水泵11的運動狀態(tài)。
[0038]控制電路板12的功能為接收并分析超聲波傳感器9及紅外線傳感器10所傳遞的信號，進而控制動力水泵11的運動，起媒介功能。
[0039]控制電路板12由四個部分組成，分別是傳感器控制區(qū)、動力水泵控制區(qū)、集成芯片控制區(qū)和第一無線控制區(qū)。其中傳感器控制區(qū)分別與四個超聲波傳感器9以及四個紅外線傳感器10連接，負責(zé)接收傳感器信號。而動力水泵控制區(qū)依次連接四個繼電器13及四個動力水泵11，并對動力水泵11的開啟情況以及轉(zhuǎn)向情況進行控制。集成芯片控制區(qū)包括了電壓轉(zhuǎn)換芯片以及單片機芯片。電壓轉(zhuǎn)換芯片負責(zé)將電壓從12V轉(zhuǎn)換為5V，以便于其他小型的電子零件使用。單片機芯片負責(zé)接收并分析傳感器所產(chǎn)生的電平信號，并對繼電器13發(fā)出指令，進而控制動力水泵11的運動。第一無線控制區(qū)的功能為接收附加無線遙控器的信號并進行分析，進而向單片機發(fā)出信號并驅(qū)使動力水泵11以不同形式的運行來控制機器運動。
[0040]無線遙控器的組成為控制按鈕、集成芯片控制區(qū)以及第二無線控制區(qū)?？刂瓢粹o部分為上下左右四個方向的控制鍵，用戶可通過簡易的方向操作控制機器的運動。而集成芯片控制區(qū)上的單片機通過接收控制按鈕的信號，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號傳遞至無線芯片中。第二無線控制區(qū)上連接著無線芯片，無線芯片負責(zé)發(fā)射無線電信號，無線電信號被控制電路板12上的無線芯片所接收，進而轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號并對機器進行運動的控制。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明利用可再生能源太陽能來進行污水處理，能減少污水處理所需耗費的大量能源，符合可持續(xù)發(fā)展的要求?？煞胖迷诤?、河流和海灣中，降低水體中氮 磷污染物以及有機污染物含量，防止水體變質(zhì)，降低污染和富營養(yǎng)化程度。當(dāng)藻類爆發(fā)時，亦可作為一種臨時性的治理手段。同時，利用紅外線虛擬墻可以使本發(fā)明集中于某區(qū)域內(nèi)進行作業(yè)，具有自動避障自動運行的功能，無須人工操作即可進行污水的處理。
[0042]以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在【具體實施方式】以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:包括蓄電模塊、污水處理模塊以及智能避障模塊； 所述蓄電模塊包括太陽能發(fā)電板、太陽能控制器以及蓄電池，所述太陽能發(fā)電板與太陽能控制器相連接，所述太陽能控制器與蓄電池相連接； 所述污水處理模塊包括抽水泵和濾芯，所述濾芯包括內(nèi)層濾芯和外層濾芯，所述抽水泵通過水管與濾芯相連接； 所述智能避障模塊包括若干超聲波傳感器、紅外線傳感器、動力水泵、控制電路板和繼電器，所述控制電路板分別與超聲波傳感器、紅外線傳感器和繼電器相連接，所述繼電器與動力水泵相連接； 所述太陽能控制器與控制電路板、抽水泵分別相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:所述內(nèi)層濾芯設(shè)有水流分散板，所述水流分散板以下依次設(shè)有稀土瓷砂層、柱狀活性炭層、活性氧化鋁層、椰殼活性炭層，各層濾材間由透水膜隔開，所述水流分散板設(shè)置多個透水孔，內(nèi)層濾芯底部設(shè)置有出水板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:所述外層濾芯由上而下設(shè)置有若干層濾材，依次為活性氧化鋁層、柱狀活性炭層、椰殼活性炭層，各層濾材間由透水膜隔開，外層濾芯頂部邊緣處設(shè)置出水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:所述凈化機器包括一底座和一外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有若干擋水板，所述擋水板相互拼接且將外殼內(nèi)部分隔成內(nèi)區(qū)和外區(qū)，所述外殼的外表面設(shè)置有若干凹陷位，所述外殼底部設(shè)置有若干水泵槽，所述太陽能發(fā)電板覆蓋在所述外殼的頂部，所述濾芯設(shè)置在內(nèi)區(qū)，所述抽水泵和繼電器設(shè)置在所述擋水板相對于濾芯的外側(cè)，所述超聲波傳感器設(shè)置在所述外殼外表面的凹陷位，所述動力水泵設(shè)置在所述外殼的水泵槽內(nèi)，所述抽水泵設(shè)置在外區(qū)且其下方設(shè)有進水口，所述控制電路板和太陽能控制器設(shè)置在外區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:所述控制電路板由傳感器控制區(qū)、動力水泵控制區(qū)、集成芯片控制區(qū)、第一無線控制區(qū)組成，其中所述傳感器控制區(qū)分別與所述超聲波傳感器以及所述紅外線傳感器連接，所述動力水泵控制區(qū)依次與繼電器及動力水泵連接，所述集成芯片控制區(qū)設(shè)置有電壓轉(zhuǎn)換芯片和單片機芯片，所述第一無線控制區(qū)設(shè)置有無線芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:所述智能避障模塊包括無線遙控器，所述無線遙控器由控制按鈕、集成芯片控制區(qū)以及第二無線控制區(qū)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生能源全自動污水凈化機器，其特征在于:所述超聲波傳感器、紅外線傳感器、動力水泵和繼電器的數(shù)量為4個。
【文檔編號】C02F9/02GK103570150SQ201310481754
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】張志燊, 謝華浪, 張偉亮, 匡翠萍, 劉曙光 申請人:張志燊