(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210228851.6 (22)申请日 2022.03.08 (71)申请人 云南农业大 学 地址 650100 云南省昆明市盘龙区金黑公 路95号 (72)发明人 张耿杰　胡惠永　黄杏梅　郑宏刚　 余建新　张川　刘淑霞　段青松　 葛兴燕　郭晓飞　吴开贤　王豹　 李成学　曾维军　廖丽君　张建生　 李建华　 (74)专利代理 机构 北京权智天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11638 专利代理师 卢超 (51)Int.Cl. G01N 33/18(2006.01)G01N 1/34(2006.01) G01N 1/14(2006.01) B64C 39/02(2006.01) B63B 35/00(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 基于微观生 境改善的水生态修复系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于微观生境改善的水 生态修复系统， 包括： 漂浮在目标水域上的无人 自动检测船、 综合水处理厂、 无人机系统、 分析管 理装置。 综合水处理厂将处理完毕的水经过多个 排水通道 排入目标水域不同水深的区域。 所述分 析管理装置包括： 检测分析模块和巡检控制模 块。 检测分析模块接收无人机系统、 无人自动检 测船发回的数据， 经过微观生境改善分析得到目 标水域的水质调控方案。 所述微观 生境改善分析 包括： 根据水质检测数据， 判断当前水体检测指 标与目标指标之间的差距C， 并计算得到Tn＝K* eC。 所述Tn为目标检测值对应的改善试剂用量， K 为不同检测值对应的调整系数。 本发 明可以对水 体的生态修复过程进行精准控制。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 114740168 A 2022.07.12 CN 114740168 A 1.基于微观生境改善的水生态修复系统， 其特征在于， 包括： 漂浮在目标水域(1)上的 无人自动检测船(2)、 综合水处 理厂(4)、 无 人机系统(3)、 分析 管理装置； 所述无人自动检测船(2)包括： 至少2组漂浮筒(202)， 固定在漂浮筒(202)之间的检测 机构， 以及固定在检测 机构上的太阳能蓄电池组(201)、 固定在检测 机构下方的驱动装置； 所述检测机构内设有检测 池(203)、 通讯模块、 定位装置； 所述检测 池(203)上端敞口， 一侧 低端与出液管(206)连通， 另一侧顶端与入液管(205)连通； 所述入液管(205)与抽水机构 (8)的主供水管(801)连通； 所述检测池(203)上方设有检测仪组(207)， 所述 驱动装置、 定位 装置、 检测仪组(207)、 抽水机构(8)通过通讯模块与分析 管理装置信号连接； 所述无人机系统(3)受分析管理装置控制， 对目标水域(1)的水面进行拍摄， 并将拍摄 照片发送至分析 管理装置； 综合水处理厂(4)通过进水管(6)从目标水域(1)30 ‑50％水深处抽 取目标水域的水进 行综合处理， 处理完 毕的水经过排水管(7)排入目标水域(1)； 所述排水管(7)设有多个排水 通道， 每个排水通道位于目标水域(1)不同水深的区域， 且排水朝向互不重叠； 对于远离综 合水处理厂(4)的排水 管(7)出口， 排水 管(7)上设有增压泵(5)进行增压； 所述分析 管理装置包括： 检测分析模块和巡检控制模块； 所述巡检控制模块向无人自动检测船(2)、 无人机系 统(3)发送巡检指令和采样指令； 所述巡检指 令至少包括巡检路线和巡检时间， 所述采样指 令包括： 向无人自动检测船(2)发 送的抽水检测指令和向无 人机系统(3)发送的拍照指令； 检测分析模块接收无人机系统(3)中无人机巡飞时发回的照片数据、 无人自动检测船 (2)发回的目标水域的水质检测数据， 经过微观生境改善 分析， 得到目标水域的水质调控方 案， 并将该水质调控方案发送至综合水处理厂(4)； 综合水 处理厂(4)接收水质调控方案后， 依照水质调控方案对目标 水域(1)的水质进行综合处 理； 所述微观生境改善分析包括： 根据水质检测数据， 判断当前水体检测指标与目标指标 之间的差距C， 并计算得到Tn＝K*eC； 所述Tn为目标检测值对应的改善试剂用量， K为不同检 测值对应的调整系数。 2.根据权利要求1所述基于微观生境改善的水生态修复系统， 其特征在于， 所述检测池 (203)包括： 上端敞口的中空蓄水池(2031)； 所述中空蓄水池(2031)内设有电子液位计， 其 一侧顶端与入液管(205)连通， 所述入 液管(205)在靠近中空蓄水池(2031)处设有第一电控 阀(2032)； 所述中空蓄水池(2031)另一侧底端与出液管(206)连通， 所述出液管(206)在靠 近中空蓄水池(20 31)处设有第二电控阀(20 33)； 所述入液管(205)下方设有与检测池(203)底部连通的循环入液管(2034)， 所述循环入 液管(2034)与第一循环泵(2035)的入 液端连通， 并在靠近靠近中空蓄水池(2031)处设有第 三电控阀(2036)； 所述第一循环泵(2035)的出液端通过循环出液管(2037)与中空蓄水池 (2031)在出液管(206)上方顶部连通； 所述循环出液管(2037)在靠近靠近中空蓄水池 (2031)处设有第四电控阀(20 37)； 所述电子液位计、 第一电控阀(2032)、 第二电控阀(2033)、 第一循环泵(2035)、 第三电 控阀(2036)、 第四电控阀(20 37)与通讯模块信号连接 。 3.根据权利要求2所述基于微观生境改善的水生态修复系统， 其特征在于， 所述中空蓄 水池(2031)上方设有预设数量的电控升降机(2071)； 每个所述电控升降机(2071)的固定端权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114740168 A 2与检测机构内壁固定， 伸缩端分别与不同检测仪(2072)固定， 所述检测仪(2072)的检测端 朝向中空蓄水池(20 31)； 所述电控升降机(2071)、 检测仪(2072)与通讯模块信号连接 。 4.根据权利要求3所述基于微观生境改善的水生态修复系统， 其特征在于， 所述电控升 降机(2071)的数量为3个， 所述检测仪(2072)包括： pH检测仪、 微生物检测仪、 水溶氧检测 仪； 所述抽水检测指 令包括： 检测仪检测指 令； 所述检测仪检测指令包括： 选择pH检测仪、 微 生物检测仪、 水 溶氧检测仪中的一台检测仪(2072)作为目标检测仪， 进行 下述检测分指令： S1.向第一电控阀(2032)发送开启指令， 向第三电控阀(2036)、 第四电控阀(2037)、 第 二电控阀(20 33)发送关闭指令； S2.向抽水机构(8)发送启动指令， 待电子液位计检测的中空蓄水池(2031)达到目标液 位后， 向抽水机构(8)发送关闭指令； 向该检测仪(2072)对应的电控升降机(2071)发送下降 指令， 使电控升降机(2071)的伸缩端伸长， 带动检测仪(2072)下降， 使检测仪(2072)的检测 端插入中空蓄水池(20 31)的水中； S3.向第三电控阀(2036)、 第四电控阀(2037)发送开启指令， 向第一电控阀(2032)、 第 二电控阀(2033)发送关闭指令； 并控制第一循环泵(2035)启动预设时间后， 向第三电控阀 (2036)、 第四电控阀(20 37)、 第一循环泵(20 35)发送关闭指令； S4.向第二电控阀(2033)发送开启指令， 向第三电控阀(2036)、 第四电控阀(2037)、 第 一电控阀(2032)发送关闭指令； 待电子液位计检测的中空蓄水池(2031)下降至0后， 重复步 骤S1‑S3一次； S5.控制检测仪(2072)启动检测； 完成检测后， 向该电控升降机(2071)发送回升指令， 使电控升降机(2071)的伸缩端回缩， 带动检测仪(2072)上升， 使检测仪(2072)的检测端离 开中空蓄水池(20 31)的水中； S6.向第二电控阀(2033)发送开启指令， 向第三电控阀(2036)、 第四电控阀(2037)、 第 一电控阀(2032)发送关闭指令； 待电子液位计检测的中空蓄水池(2031)下降至0后， 完成该 检测仪(2072)的检测分指令； 根据抽水检测指令终止检测， 或选择下一台检测仪(2072)重复步骤S1 ‑S6完成该检测 仪(2072)的检测分指令 。 5.根据权利要求1所述基于微观生境改善的水生态修复系统， 其特征在于， 所述抽水机 构(8)包括： 主供水管(801)； 所述主供水管(801)一端与缓冲仓(814)顶部连通， 另一端通过 电控三通阀(804)与入液管(205)连通； 所述电控三通阀(804)的另一端与废液管(805)连 通， 所述废液管(805)出液端位于目标水域(1)水面之下； 所述主供水管(801)上在缓冲仓 (814)到电控三 通阀(804)之间设有第二循环泵(80 3)； 所述电控三 通阀(804)、 第二循环泵(80 3)与通讯模块信号连接； 所述缓冲仓(814)底部与预设数量的抽水管通过电磁 阀连通， 每根所述抽水管的入水 口位于目标 水域(1)不同深度。 6.根据权利要求5所述基于微观生境改善的水生态修复系统， 其特征在于， 所述缓冲仓 (814)底部分别通过第五电磁阀(817)与第一抽水管(815)连通、 通过第六电磁阀(820)与第 二抽水管(