一种光伏供电自适应水位直立坡岸挂槽式生态修复装置的制作方法

1.本实用新型属于水体生态修复技术领域，涉及一种生态修复装置，尤其涉及一种光伏供电自适应水位直立坡岸挂槽式生态修复装置及其使用方法。


背景技术：

2.我国众多河道驳岸采取了水泥硬化处理的方法来加固驳岸，虽然起到了加固整齐的作用，但存在景观空白，水深较深导致河岸边难以直接种植水生植物的情况，失去了河岸缓冲带拦截地表径流污染的作用。现阶段的依靠水生植物进行生态净化和修复的装置需要额外提供电源，既不符合绿色发展理念，也会使社会经济效益减少，而太阳能作为一种清洁高效的能源，应该得到充分利用。基于以上，研发采用光伏供电，可根据水位变化机动调节植物生长位的直立驳岸水生植物垂挂种植装置，实现直立硬质驳岸的生态化改造，在拦截地表径流污染、净化水质的同时起到景观美化的效果是非常有意义。
3.公开号为cn111533274a的申请公开了一种可以适应水位波动的生态修复装置，包括浮床、支架、平台框架和种植平台。但该装置，自动化程度不高，结构相对简单，功能比较单一。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种兼具绿化堤岸、减少能源消耗和自动适应水位波动等作用的生态修复装置，本装置能够实现在不消耗额外能源的情况下，不需要人为操作，水生植物自动适应水位波动并达到良好的生长状态，一方面拦截地表径流、净化水质，另一方面绿化硬质驳岸，从而实现多种效益，最终达到生态修复的目的。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，具有这样的特征：包括支架、太阳能电池板、电机、悬索、悬挂组件、种植组件、液位传感器和控制单元；支架固定在坡岸上；电机固定在支架上；悬索的上端与电机连接，可驱动电机将悬索卷起；悬挂组件包括悬挂框架，悬挂框架悬挂在悬索的下端；种植组件包括种植平台和挺水植物，种植平台置于悬挂框架内，挺水植物种植在种植平台上；液位传感器固定在悬挂框架上，检测水面的液位高度数据，并将液位高度数据传输给控制单元；控制单元根据液位高度数据控制电机卷起或放出悬索，控制种植组件的高度位置；太阳能电池板固定在支架上，位于电机的上方，为电机、液位传感器和控制单元供电。
6.进一步，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，还可以具有这样的特征：所述电机为同步双输出轴电机；同步双输出轴电机的转动轴两端均固定有转轮；所述悬索的数量为两个，两个悬索的上端分别卷在两个转轮上。
7.进一步，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，还可以具有这样的特征：所述悬挂组件还包括挂槽杆、挂钩杆和若干挂绳；挂槽杆为具有条状且开口朝上凹槽的杆体，挂槽杆的两端分别与两个悬索的底端连接；挂钩杆为上侧边向下弯折呈钩状的杆体；挂钩杆与挂槽杆相匹配，挂钩杆可挂在挂槽杆上；挂绳的上端与挂钩杆连接，下端与悬
挂框架连接。
8.进一步，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，还可以具有这样的特征：所述控制单元固定在所述支架上，控制单元包括智能数据处理器和pac控制器；智能数据处理器通过光缆与液位传感器连接，对液位高度数据进行数据转换和处理；pac控制器与智能数据处理器电连接，接收智能数据处理器的处理结果；pac控制器与电机电连接，根据接收的处理结果控制电机运转。
9.进一步，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，还可以具有这样的特征：所述太阳能电池板倾斜设置，与水平面的夹角为45
±5°
。
10.进一步，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，还可以具有这样的特征：所述支架包括两个相对平行设置的三角架；三角架呈直角三角形，斜边朝下，短直角边固定在坡岸上。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.一、本装置包括不锈钢材质的三角支架，增强了耐腐蚀性和稳定性，所以具有较强的抗风浪能力；
13.二、种植平台的高度能够自由调节，可以根据挺水植物种类，使其生长于适宜水位，使水位波动下不同水生植物具有良好的生长状态，从而达到生态修复的目的；且自动化程度高，可以通过液位传感器和电机的联合作用，使得挺水植物种植平台的高度能够根据水位高度自动调节，工作过程无需人力参与；
14.三、装置节能环保，无需额外接通电源，可以利用太阳能发电，支持液位传感器、控制单元以及同步双输出轴电机工作，节省能源；
15.四、生态效益和经济效益高，既可减少水位波动的干扰，又可以净化水质，而且茂盛生长的植物还可以起到绿化驳岸的作用，生态修复效果明显。
16.五、装置原理简单，结构稳定，人力成本低，适应性强。
附图说明
17.图1是直立坡岸挂槽式生态修复装置的结构示意图；
18.图2是电机的结构示意图；
19.图3是部分悬挂组件的结构示意图；
20.图4a是挂槽杆的主视图；
21.图4b是挂槽杆的侧视图
22.图5是种植组件的结构示意图；
23.图6是三角架的结构示意图。
具体实施方式
24.以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。
25.如图1所示，本实用新型提供一种直立坡岸挂槽式生态修复装置，包括支架1、太阳能电池板2、电机3、悬索4、悬挂组件5、种植组件6、液位传感器7 和控制单元8。
26.支架1固定在坡岸上。
27.电机3固定在支架1上。悬索4的上端与电机3连接，可驱动电机3将悬索 4卷起。
28.具体的，如图2所示，电机3为同步双输出轴电机。同步双输出轴电机3的转动轴31两端均固定有转轮32。悬索4的数量为两个，两个悬索4的上端分别卷在两个转轮32上。
29.悬挂组件5包括悬挂框架51，悬挂框架51悬挂在悬索4的下端。
30.具体的，如图1和3所示，悬挂组件5还包括挂槽杆52、挂钩杆53和若干挂绳54。如图4a和4b所示，挂槽杆52为具有条状且开口朝上凹槽的杆体，挂槽杆52的两端分别与两个悬索4的底端连接。具体的，挂槽杆52的两端均具有挂钩部521，固定挂在相应悬索4的下端。挂钩杆53为上侧边向下弯折呈钩状的杆体。挂钩杆53与挂槽杆52相匹配，挂钩杆53可稳定地挂在挂槽杆52上，即悬挂后挂钩杆53与挂槽杆52固定。挂绳54的上端与挂钩杆53连接，下端与悬挂框架51连接，即悬挂框架51通过挂绳54和挂钩杆53悬挂在悬索4下端的挂槽杆52上。
31.本实施例中，悬挂框架51为长方体，挂绳54的数量为四条，下端分别与悬挂框架51的上侧的四个顶角连接，上端分为两组，分别与挂钩杆53的两端连接。
32.种植组件6包括种植平台61和挺水植物62。种植平台61置于悬挂框架51 内，挺水植物62种植在种植平台61上。挺水植物62可以是菖蒲、美人蕉、荷花、芦苇等植物。
33.具体的，如图5所示，种植平台61内铺设有用于种植挺水植物62的基质，基质由上至下依次包括无纺布611和陶粒或者火山石612。种植平台61的侧面设有与种植框架卡接的弯钩部63，弯钩部63可以直接卡接在种植框架上。
34.液位传感器7固定在悬挂框架51上，检测水面的液位高度数据，并将液位高度数据传输给控制单元8。
35.控制单元8根据液位高度数据控制电机3卷起或放出悬索4，从而控制种植组件6的高度位置。
36.具体的，控制单元8固定在支架1上，控制单元8包括智能数据处理器和pac 控制器，两个设备集合在一起。智能数据处理器通过光缆与液位传感器7连接，对液位高度数据进行数据转换和处理。pac控制器与智能数据处理器电连接，接收智能数据处理器的处理结果。pac控制器与电机3电连接，根据接收的处理结果控制电机3运转。具体的，智能数据处理器对液位高度数据进行数据转换，并通过微分计算方法得出单位时间内水位上升或者下降速率，并设定电机3启停的上下限，并以此作为pac控制器控制电机3启停的逻辑处理条件和依据，该处理控制过程为现有技术，不属于本技术的保护范围。
37.太阳能电池板2固定在支架1上，位于电机3的上方，为电机3、液位传感器7和控制单元8供电。
38.优选的，太阳能电池板2倾斜设置，与水平面的夹角为45
±5°
。
39.如图1和6所示，支架1包括两个相对平行设置的三角架11。三角架11呈直角三角形，斜边朝下，短直角边通过螺丝固定在垂直的水泥坡岸上。支架1起到固定太阳能电池板2以及电机3等设备的作用。三角架11斜边三分之一处设置有固定孔，用以固定太阳能电池板2；另外长直角边中部设置有固定孔，用以固定电机3，电机3通过其上侧的固定环与支架1固定；智能数据处理器以及pac 处理器也通过固定孔固定在其中一个三角架11的短直角边上。
40.支架1和悬挂组件5均采用不锈钢材料制成。
41.直立坡岸挂槽式生态修复装置的使用方法为：将支架1固定在坡岸上，并将种植组件6通过悬挂组件5挂在悬索4的下端，驱动电机3控制悬索4的下放长度，使种植平台61位于
水面以下，且挺水植物62的茎、叶挺出水面。液位传感器7检测水面的液位高度数据，控制单元8根据液位高度数据控制电机3卷起或放出悬索4，控制种植平台61始终保持在水面以下，且挺水植物62的茎、叶挺出水面。
42.将本装置设于需要修复的水域的直立坡岸中，可以选择多组装置将其组合拼装成美观的形状。在种植平台61内种植挺水植物62，比如种植菖蒲和美人蕉，植株较高的菖蒲种植在平台靠外的地方，美人蕉则种植在种植平台61靠内的地方，以保证有充足的阳光照射。