水下照明装置及其照明控制方法与流程

1.本技术属于照明控制技术领域，尤其涉及一种水下照明装置及其照明控制方法。


背景技术：

2.随着人们对水资源保护的重视程度越来越高，越来越多的河道治理工程以及水域净化等水质处理工程也相继开展。在现有的水质处理工程中，可以通过在排污口设置净水处理系统，对工业污水进行污水处理或者净化后，再排入江河流域或者海洋。对于无法设置净水处理系统的环境中，可以利用搭载有净水处理系统的船舶或潜水设备对目标水域的设备进行水质处理。无论是上述的哪种水质处理方案，都需要利用到水下照明装置在进行照明，一方面便于工作人员观察目标水域的透光性，另一方面便于对较深水处的水下环境进行图像采集。
3.然而，现有的水下照明装置均是基于陆用的照明装置进行防水处理后进行复用，利用对陆用的照明装置进行防水封装后，作为水下照明装置进行复用。如此一来，不仅无法适配目标水域的水下环境，而且控制方式也较为单一。可见，现有的水下照明装置存在适用范围较小的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种水下照明装置及其照明控制方法，以解决现有的水下照明装置存在适用范围较小的问题。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种水下照明装置，应用于水处理系统中，所述水下照明装置包括：
6.照明光源，被配置为根据第一工作电流i1进行照明工作，或者根据第二工作电流i2进行照明工作；其中，i2＞i1＞0；
7.电控单元，被配置为根据第一工作用电向所述照明光源输出所述第一工作电流i1，根据所述第一工作用电与第二工作用电，向所述照明光源输出所述第二工作电流i2；
8.发电单元，被配置有第一发电机组与第二发电机组；所述第一发电机组被配置在所述水处理系统的第一水流途径中，所述第一发电机组被配置为，基于所述第一水流途径中的水流进行发电，输出所述第一工作用电；所述第二发电机组被配置在所述水处理系统的第二水流途径中，所述第二发电机组被配置为，基于所述第二水流途径中的水流进行发电，输出所述第二工作用电；
9.其中，所述第一水流途径中的水流为所述水处理系统中目标水域的水压值为x1时产生，所述第二水流途径中的水流为所述水处理系统中目标水域的水压值为x2时产生，且x2＞x1＞0。
10.上述方案中，当所述水处理系统应用于陆上污水处理时，所述照明光源被配置在至少一个蓄水池中。
11.上述方案中，当所述水处理系统应用于潜水设备时，所述照明光源被配置在所述
潜水设备上。
12.上述方案中，所述水下照明装置还包括活动调节单元；
13.所述活动调节单元被配置为，周期性调节所述照明光源的照明方位，和/或周期性调节所述照明光源的照明角度。
14.上述方案中，所述电控单元被配置有至少一个液压检测单元与控制单元；
15.所述液压检测单元被配置为，检测所述照明光源周围的目标水压值，且将所述目标水压值发送至所述控制单元；
16.所述控制单元被配置为，在接收到所述第一工作用电时，根据所述目标水压值与所述第一工作用电向所述照明光源输出所述第一工作电流i1，在接收到所述第一工作用电与所述第二工作用电时，根据所述目标水压值、所述第一工作用电以及所述第二工作用电，向所述照明光源输出所述第二工作电流i2。
17.上述方案中，所述第一发电机组与所述第二发电机组为结构相同的发电机组；所述发电机组包括水轮机与发电机；其中，当所述第一水流途径存在水流时，所述第一水流途径中的水轮机基于所述第一水流途径中的水流带动所述发电机进行发电，输出所述第一工作用电；当所述第二水流途径存在水流时，所述第二水流途径中的水轮机基于所述第二水流途径中的水流带动所述发电机进行发电，输出所述第二工作用电。
18.本技术实施例的第二方面提供了一种水下照明装置的照明控制方法，包括：
19.若目标水域的水压值为x1，且接收到第一工作用电时，根据所述第一工作用电向照明光源输出第一工作电流i1；
20.若所述目标水域的水压值从x1上升至x2，且接收到第二工作用电，则根据所述第一工作用电与所述第二工作用电向所述照明光源输出第二工作电流i2；
21.控制所述照明光源根据所述第一工作电流i1或所述第二工作电流i2进行照明工作；其中，i2＞i1＞0，x2＞x1＞0。
22.上述方案中，所述照明光源被设置在所述目标水域中；所述照明控制方法还包括：
23.对所述目标水域的水压值进行实时检测；其中，所述水压值用于表征所述照明光源在所述目标水域中当前水深位置的水压大小。
24.上述方案中，所述照明控制方法还包括：
25.周期性调节所述照明光源在所述当前水深位置的照明方位；和/或
26.周期性调节所述照明光源在所述当前水深位置的照明角度。
27.上述方案中，所述照明控制方法还包括：
28.在检测到所述目标水域的水压值小于x1时，禁止向所述照明光源输出工作电流。
29.实施本技术实施例提供的一种水下照明装置及其照明控制方法具有以下有益效果：
30.本技术实施例提供的一种水下照明装置，应用于水处理系统中，该水下照明装置包括：照明光源、电控单元以及发电单元；由于发电单元被配置有第一发电机组与第二发电机组，且第一发电机组被配置在水处理系统的第一水流途径中，第二发电机组被配置在水处理系统的第二水流途径中，因此能够利用第一发电机组基于第一水流途径中的水流进行发电，输出第一工作用电，通过电控单元根据第一工作用电向照明光源输出第一工作电流i1，利用第二发电机组基于第二水流途径中的水流进行发电，输出第二工作用电，通过电控
单元根据第一工作用电与第二工作用电向照明光源输出第二工作电流i2，因为i2＞i1＞0，又因为第一水流途径中的水流为水处理系统中目标水域的水压值为x1时产生，第二水流途径中的水流为水处理系统中目标水域的水压值为x2时产生，且x2＞x1＞0，所以照明光源能够根据水处理系统中水压值的变化而按照相应的工作电流进行照明工作，水压值越大则工作电流值越高，实现了水下照明装置能够基于不同的水压适配不同的工作电流，进而适配不同的照明亮度，拓宽了水下照明装置的适用范围。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本技术实施例提供的一种水下照明装置的结构示意图；
33.图2是本技术另一实施例提供的一种水下照明装置的结构示意图；
34.图3是本技术实施例提供的一种水下照明装置的具体结构示意图；
35.图4是本技术实施例提供的一种水下照明装置的照明控制方法的实现流程图。
具体实施方式
36.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
37.本实施例提供的一种水下照明装置，应用于水处理系统中。这里，水处理系统可以是已知的任一中能够制造或生成水流的系统，例如，水处理系统可以是净水处理系统中对用于输送水且形成水流的水循环系统，也可以搭载在船舶或潜水设备上用于运送水且对水进行净化或采样的给排水系统。
38.在实现时，通过将水下照明装置设置在水处理系统中，能够根据水处理系统中运送的水流进行发电，将发电所得电力用于水下照明装置进行照明。不仅能够将水处理系统中的水流机械能转换成用于水下照明装置的电能，而且还能实现水下照明装置随目标水域的水压变化而变化，令水下照明装置能够适配更多的应用场景，拓宽了水下照明装置的适用范围。
39.以下通过具体实现方式对本实施例提供的一种水下照明装置进行详细说明。
40.图1是本技术实施例提供的一种水下照明装置的结构示意图。如图1所示，水下照明装置100应用于水处理系统110中，水下照明装置100包括：照明光源10、电控单元20以及发电单元30。具体地：
41.照明光源10，被配置为根据第一工作电流i1进行照明工作，或者根据第二工作电流i2进行照明工作；其中，i2＞i1＞0。
42.电控单元20，被配置为根据第一工作用电向照明光源10输出第一工作电流i1，根据第一工作用电与第二工作用电，向照明光源10输出第二工作电流i2。
43.发电单元30，被配置有第一发电机组31与第二发电机组32；第一发电机组31被配
置在水处理系统的第一水流途径111中，第一发电机组31被配置为，基于第一水流途径111中的水流进行发电，输出第一工作用电；第二发电机组32被配置在水处理系统的第二水流途径112中，第二发电机组32被配置为，基于第二水流途径112中的水流进行发电，输出第二工作用电；其中，第一水流途径111中的水流为水处理系统110中目标水域的水压值为x1时产生，第二水流途径112中的水流为水处理系统110中目标水域的水压值为x2时产生，且x2＞x1＞0。
44.在本实施例中，照明光源10能够根据第一工作电流i1进行照明工作，或者根据第二工作电流i2进行照明工作。这里，照明光源10只根据一种工作电流进行工作，也即照明光源10不会同时接收到第一工作电流i1与第二工作电流i2。相应地，电控单元20在工作过程中，根据第一工作用电向照明光源10输出第一工作电流i1，或者根据第一工作用电与第二工作用电，向照明光源10输出第二工作电流i2。
45.需要说明的是，由于发电单元30被配置有第一发电机组31与第二发电机组32，且第一发电机组31被配置在水处理系统的第一水流途径111中，第二发电机组32被配置在水处理系统的第二水流途径112中，因此第一发电机组31能够在第一水流途径111中的水流作用下进行发电，输出第一工作用电，第二发电机组32能够在第二水流途径112中的水流作用下进行发电，输出第二工作用电。这里，由于第一水流途径111中的水流为水处理系统110中目标水域的水压值为x1时产生，第二水流途径112中的水流为水处理系统110中目标水域的水压值为x2时产生，且水压值为x1小于水压值为x2，因此当水处理系统110中目标水域的水压值为x2时，此时目标水域的水压值必然已经超过了x1，故第一水流途径111与第二水流途径112中均存在水流。
46.可以理解的是，由于在处理系统110的目标水域中水压值x1与水压值x2之间存在水压值增量
△
x，因此当水处理系统110中目标水域的水压值为x2时，第二发电机组32在第二水流途径112中的水流作用下进行发电输出的第二工作用电，同水压值x1与水压值x2之间的水压值增量
△
x相关。另外，当水处理系统110中目标水域的水压值为x2时，第一水流途径111与第二水流途径112中均存在水流，等同于第一水流途径111与第二水流途径112同时对目标水域中的水进行释放，因此在该释放的过程中如果目标水域中的水量不再增加，目标水域中的水压在逐渐下降的过程中，先低于水压值x2后，再低于水压值x1，故第二发电机组32在第二水流途径112中的水流作用下进行发电输出的第二工作用电，相当于在已有第一工作用电的基础上，目标水域的水压值增加至x2后产生的增量电能，且在目标水域的水压值降至小于x2后，该第二发电机组32因第二水流途径112中无水流作用，则不进行发电，也不再输出第二工作用电。
47.在实现时，照明光源10可以是已有的可在水下通电工作的灯具。由于发电单元30中的第一发电机组31与第二发电机组32在水流的作用下进行发电，分别输出的第一工作用电与第二工作用电为交流电，因此电控单元20可以是具有交直流变换功能的电路单元，能够在第一发电机组31输出第一工作用电时，根据第一工作用电向照明光源10输出第一工作电流i1，能够在第一发电机组31输出第一工作用电以及第二发电机组32输出第二工作用电的同时，根据第一工作用电与第二工作用电，向照明光源10输出第二工作电流i2。
48.作为一个实施例，当水处理系统110应用于陆上污水处理时，照明光源10被配置在至少一个蓄水池中。
49.在本实施例中，由于水处理系统可以是净水处理系统中对用于输送水且形成水流的水循环系统，因此当水下照明装置100应用于陆上污水处理的净水处理系统中，由于污水处理过程中存在多个蓄水池，因此照明光源10可以被配置在污水处理过程中的至少一个蓄水池，如净水池或反映池等，进行水下照明。
50.作为一个实施例，当水处理系统应用于潜水设备时，照明光源被配置在潜水设备上。
51.在本实施例中，由于水处理系统还可以是搭载在船舶或潜水设备上用于运送水且对水进行净化或采样的给排水系统，因此当水下照明装置100应用于船舶或潜水设备上时，可以基于给排水系统中的水流进行发电，进而为船舶或潜水设备提供水下照明。
52.上述方案提供的一种水下照明装置，应用于水处理系统中，该水下照明装置包括：照明光源、电控单元以及发电单元；由于发电单元被配置有第一发电机组与第二发电机组，且第一发电机组被配置在水处理系统的第一水流途径中，第二发电机组被配置在水处理系统的第二水流途径中，因此能够利用第一发电机组基于第一水流途径中的水流进行发电，输出第一工作用电，通过电控单元根据第一工作用电向照明光源输出第一工作电流i1，利用第二发电机组基于第二水流途径中的水流进行发电，输出第二工作用电，通过电控单元根据第一工作用电与第二工作用电向照明光源输出第二工作电流i2，因为i2＞i1＞0，又因为第一水流途径中的水流为水处理系统中目标水域的水压值为x1时产生，第二水流途径中的水流为水处理系统中目标水域的水压值为x2时产生，且x2＞x1＞0，所以照明光源能够根据水处理系统中水压值的变化而按照相应的工作电流进行照明工作，水压值越大则工作电流值越高，实现了水下照明装置能够基于不同的水压适配不同的工作电流，进而适配不同的照明亮度，拓宽了水下照明装置的适用范围。
53.图2是本技术另一实施例提供的一种水下照明装置的结构示意图。如图2所示，与图1实施例提供的水下照明装置100相比，图2实施例中水下照明装置100还包括活动调节单元40。
54.在本实施例中，活动调节单元40被配置为，周期性调节照明光源10的照明方位，和/或周期性调节照明光源10的照明角度。
55.这里，活动调节单元40可以作为照明光源10的底座，同时匹配有相应的滑动轨道，在该轨道与底座的配合下，活动调节单元40能够在目标水域中调节照明光源10的照明方位。因为当活动调节单元40在目标水域中的位置发生变化时，必然带动照明光源10的位置也即调节照明光源10的照明方位。另外，该活动调节单元40还可以是具有万向活动调节的底座，例如，球体底座。因此可以通过在某一方位进行万向旋转或万向调节，即可调节照明光源10的照明角度。
56.在具体实现时，活动调节单元40可以受控于电控单元20，或者受控于水处理系统中的其他具有控制功能的单元。
57.将活动调节单元40配置为周期性地调整其照明方位与照明角度，能够便于工作人员在照明光源10的作用下观察水下环境。另外，还可以搭配水下摄像机周期性进行水下图像采集。
58.图3是本技术实施例提供的一种水下照明装置的具体结构示意图。如图3所示，作为一个实施例，电控单元20被配置有至少一个液压检测单元21与控制单元22。
59.液压检测单元21被配置为，检测照明光源10周围的目标水压值，且将目标水压值发送至控制单元22。
60.控制单元22被配置为，在接收到第一工作用电时，根据目标水压值与第一工作用电向照明光源10输出第一工作电流i1，在接收到第一工作用电与第二工作用电时，根据目标水压值、第一工作用电以及第二工作用电，向照明光源10输出第二工作电流i2。
61.在本实施例中，液压检测单元21用于检测照明光源10周围的目标水压值。这里，x2≥目标水压值＞0，相应地，照明光源10所在的水域即为目标水域。由于水处理系统中的蓄水池，可以被设置有不同深浅的水域，且只要该水域能够与照明光源10的照明亮度相适配，即可以照明光源10所在环境的目标水压值为依据，结合第一工作用电向照明光源10输出第一工作电流i1，或者结合第一工作用电与第二工作用电向照明光源10输出第二工作电流i2。
62.可以理解的是，通过液压检测单元21检测照明光源10周围的目标水压值，进而以该目标水压值为依据，结合第一工作用电向照明光源10输出第一工作电流i1，或者结合第一工作用电与第二工作用电向照明光源10输出第二工作电流i2，使得照明光源10被设置在不同深浅的水域时，也能适配与该水域对应的照明亮度，增加了水下照明装置的适用场景。
63.如图3所示，作为一个实施例，第一发电机组31与第二发电机组32为结构相同的发电机组301；发电机组301包括水轮机3011与发电机3012；其中，当第一水流途径存在水流时，第一水流途径中的水轮机3011基于第一水流途径中的水流带动发电机3012进行发电，输出第一工作用电；当第二水流途径存在水流时，第二水流途径中的水轮机3011基于第二水流途径中的水流带动发电机3012进行发电，输出第二工作用电。
64.在本实施例中，无论是第一水流途径还是第二水流途径中，在水流的作用下，水轮机3011旋转做功，进而带动发电机3012发电。这里，水轮机3011受到水流机械能的作用进行转动，进而带动发电机3012转动，将水流的机械动能转换为发电机的生成的电能，进而输出相应的第一工作用电和/或第二工作用电。
65.在实际应用中，虽然第一发电机组31与第二发电机组32为结构相同的发电机组301，但是可以根据实际需求配置第一发电机组31与第二发电机组32中各自水轮机3011的大小与发电机3012的型号。例如，由于第二工作用电与水压增量
△
x相关，因此第二发电机组32中的水轮机3011的大小与发电机3012的型号可以基于水压增量
△
x，选取小于第一发电机组31的其他较小的水轮机或发电功率较小的发电机。
66.上述方案提供的一种水下照明装置，应用于水处理系统中，该水下照明装置包括：照明光源、电控单元以及发电单元；由于发电单元被配置有第一发电机组与第二发电机组，且第一发电机组被配置在水处理系统的第一水流途径中，第二发电机组被配置在水处理系统的第二水流途径中，因此能够利用第一发电机组基于第一水流途径中的水流进行发电，输出第一工作用电，通过电控单元根据第一工作用电向照明光源输出第一工作电流i1，利用第二发电机组基于第二水流途径中的水流进行发电，输出第二工作用电，通过电控单元根据第一工作用电与第二工作用电向照明光源输出第二工作电流i2，因为i2＞i1＞0，又因为第一水流途径中的水流为水处理系统中目标水域的水压值为x1时产生，第二水流途径中的水流为水处理系统中目标水域的水压值为x2时产生，且x2＞x1＞0，所以照明光源能够根据水处理系统中水压值的变化而按照相应的工作电流进行照明工作，水压值越大则工作电流值越高，实现了水下照明装置能够基于不同的水压适配不同的工作电流，进而适配不同
的照明亮度，拓宽了水下照明装置的适用范围。
67.此外，由于水下照明装置还包括活动调节单元，能够周期性调节照明光源的照明方位，和/或周期性调节照明光源的照明角度，因此能够提高水下照明装置的灵活性与光照范围。
68.图4是本技术实施例提供的一种水下照明装置的照明控制方法的实现流程图。如图4所示，水下照明装置的照明控制方法，包括：
69.s11：若水处理系统中目标水域的水压值为x1，且接收到第一工作用电时，根据所述第一工作用电向照明光源输出第一工作电流i1。
70.在步骤s11中，目标水域为水处理系统中被水下照明装置进行光照的水域。这里，可以通过在目标水域中设置液压数据采集传感器，即可采集到目标水域的水压值。
71.在本技术的所有实施例中，水压值为x1，表示水处理系统中的第一水流途径中存在水流，因此可以在该第一水流途径中设置相应的发电机组，利用该水流进行发电，进而生成第一工作用电，根据该第一工作用电即可向照明光源输出第一工作电流i1，令照明光源在接收到该第一工作电流i1时，能够进行照明工作。
72.可以理解的是，第一工作用电与第一工作电流i1的具体生成方式与实现方案已在图1至图3对应的实施例中进行说明，故此处不再赘述。
73.在实际应用中，也可以通过增加其他固化的电源用于提供第一工作用电，例如，充电电池等，此处不做具体限定。
74.s12：若所述目标水域的水压值从x1上升至x2，且接收到第二工作用电，则根据所述第一工作用电与所述第二工作用电向所述照明光源输出第二工作电流i2。
75.在步骤s12中，当目标水域的水压值从x1上升至x2，则表示目标水域中的水深在增涨。因此，需要对照明光源的亮度进行增亮调整。
76.在本实施例中，与第一工作用电生成的方式类似地，第二工作用电的生成方式可以是在处理系统中的第二水流途径中设置相应的发电机组，利用该水流进行发电，进而生成第二工作用电，根据第一工作用电与第二工作用电即可向照明光源输出第二工作电流i2，令照明光源在接收到该第二工作电流i2时，能够进行照明工作。
77.可以理解的是，第二工作用电与第二工作电流i2的具体生成方式与实现方案已在图1至图3对应的实施例中进行说明，故此处不再赘述。
78.s13：控制所述照明光源根据所述第一工作电流i1或所述第二工作电流i2进行照明工作；其中，i2＞i1＞0，x2＞x1＞0。
79.在步骤s13中，由于第二工作电流i2是在第一工作用电与第二工作用电下输出的，且i2＞i1＞0，因此照明光源在第二工作电流i2的作用下，其亮度相较于第一工作电流i1作用下的亮度有所增加。实现了利用目标水域的水压值增加作为照明光源的亮度调节依据，控制照明光源的照明亮度随之增加，能够在目标水域的水深较深时，以更亮光照进行水下照明，进而实现照明光源亮度与目标水域的水压值之间的自适应调整。
80.作为一个实施例，照明光源被设置在目标水域中。本实施例提供的照明控制方法还可以包括步骤：对所述目标水域的水压值进行实时检测；其中，所述水压值用于表征所述照明光源在所述目标水域中当前水深位置的水压大小。
81.在本实施例中，对目标水域的水压值进行检测时，由于该水压值用于表征照明光
源在目标水域中当前水深位置的水压大小，因此可以利用液压传感器设置在于照明光源相同的位置，进而获取到该目标水域的水压值。
82.可以理解的是，对目标水域的水压值进行实时检测的实现方案已在图3对应的实施例中进行说明，具体可参阅图3对应的实施例，故此处不再赘述。
83.作为一个实施例，照明控制方法还包括：
84.周期性调节所述照明光源在所述当前水深位置的照明方位；和/或
85.周期性调节所述照明光源在所述当前水深位置的照明角度。
86.可以理解的是，周期性调节述照明光源在当前水深位置的照明方位和/或照明角度的实现方案已在图2对应的实施例中进行说明，具体可参阅图2对应的实施例，此处不再赘述。
87.作为一个实施例，照明控制方法还包括：
88.在检测到所述目标水域的水压值小于x1时，禁止向所述照明光源输出工作电流。
89.在本实施例中，如果检测到目标水域的水压值小于x1时，则表示可以无需对目标水域进行水下照明。因此，通过禁止向照明光源输出工作电流，能够实现对该照明光源的关闭。
90.上述方案中，通过在水处理系统中目标水域的水压值为x1，且接收到第一工作用电时，根据第一工作用电向照明光源输出第一工作电流i1；在目标水域的水压值从x1上升至x2，且接收到第二工作用电，则根据第一工作用电与第二工作用电向照明光源输出第二工作电流i2；由于i2＞i1＞0，x2＞x1＞0，因此控制照明光源根据第一工作电流i1或第二工作电流i2进行照明工作，实现了水下照明装置能够基于不同的水压适配不同的工作电流，进而适配不同的照明亮度，拓宽了水下照明装置的适用范围。
91.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。