技术领域
[0001] 本实用新型属于人工湿地技术领域，尤其涉及一种人工湿地系统。
背景技术
[0002] 随着我国人民生活
水平的不断提高，园林数量也在不断的增加，而人工湿地也逐渐成为园林的重要组成部分，对于人工湿地相关设施的要求也越来越高，因此需要一种过滤效果好的人工湿地系统的
硬件基础。
发明内容
[0003] 本实用新型就是针对上述问题，提供一种过滤效果好的人工湿地系统的硬件基础。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括收集区、沉淀区、前
净化区和后净化区，其结构要点收集区、沉淀区、前净化区、后净化区依次相连，收集区的上端进水口设有横向第一格栅，收集区与沉淀区之间设有竖向第二格栅，第二格栅的前侧下端设置有
污泥斗，沉淀区与前净化连接处设有
集水槽，集水槽中设置有抽水
泵；
[0005] 抽水泵的出水口通过输水管与前净化区前上端进水口相连，前净化区和后净化区内设置有陶粒，陶粒上部种植有
植物，前净化区后下端与后净化区前下端连通，后净化区的后上端设置有出水口，前净化区和后净化区的前后壁均由上至下交错设置有横
挡板，横挡板的横向长度小于所在净化区的横向长度，各净化区前壁上的横挡板的垂直投影与后壁上的横挡板的垂直投影有重叠的部分；
[0006] 各净化区陶粒的粒径由上至下依次增大，后净化区出水口的高度低于前净化区进水口的高度；
[0007] 抽水泵的控制
信号输入端口与主
控制器的
控制信号输出端口相连；
[0008] 红外
传感器的检测信号输出端口与
主控制器的检测信号输入端口相连，主控制器的控制信号输出端口分别与蜂鸣器的控制信号输入端口、警报灯的控制信号输入端口相连；
[0009] 主控制器的
信号传输端口分别与第一无线通信模
块的信号传输端口和数据存储模块的信号传输端口相连；主控制器的显示信号输出端口与显示器的显示信号输入端口相连，主控制器的控制信号输入端口与
键盘相连；
[0010] 主控制器的控制信号输出端口与放大驱动
电路的控制信号输入端口相连，放大驱动电路的控制信号输出端口与输送泵的控制信号输入端口相连，输送泵的进口通过管道与
营养液储备罐相连，输送泵的出口通过管道与栽培容器相连。
[0011] 作为一种优选方案，本实用新型所述
沉淀池内设置有斜管，斜管与水平面夹
角为58°。
[0012] 作为一种优选方案，本实用新型还包括
数据采集装置，数据采集装置包括采集控制器、烟雾传感器和摄像头，摄像头的检测信号输出端口、烟雾传感器的检测信号输出端口分别与采集控制器的检测信号输入端口相连，采集控制器的信号传输端口与GPS
定位模块的信号传输端口相连，采集控制器的信号传输端口与第二
无线通信模块的信号传输端口相连；采集控制器的电源端口与
蓄电池相连，
太阳能电池板与
蓄电池相连；
[0013] 第二水泵的控制信号输入端口通过放大驱动电路与主控制器的控制信号输出端口相连，第二水泵的进水口与蓄水池相连，第二水泵的出水口通过输水管与喷头相连。
[0014] 作为另一种优选方案，本实用新型还包括水位传感器，水位传感器设置在景观水渠内；第一水泵的控制信号输入端口通过放大驱动电路与主控制器的控制信号输出端口相连，第一水泵的进水口与蓄水池相连，第一水泵的出水口通过输水管与景观水渠的进水口相连。
[0015] 其次，本实用新型所述喷头为多个，均匀设置在圆柱状
支撑体的
侧壁上，圆柱状支撑体中部设置有竖向
螺纹孔，一螺杆旋过
螺纹孔；各喷头与进水口相连，进水口与输水管相连；螺杆下端通过下端
轴承设置在底座上，底座上设置有连接
螺栓；螺杆上部通过上端轴承与上支撑板相连，螺杆上端穿出上支撑板并通过变向减速器与螺杆驱动
电机相连；
[0016] 螺纹孔侧方的圆柱状支撑体上设置有竖向导向孔，一竖向导杆穿过导向孔，竖向导杆下端与底座固定，竖向导杆上端与上支撑板固定
[0017] 另外，本实用新型所述主控制器、显示器、键盘、第一无线通信模块、数据存储模块设置在监控工作间内，监控工作间的顶部设置有
太阳能电池板，
太阳能电池板与蓄电池相连，所述监控工作间外部前后两侧上方设置有通
风口；蓄电池分别与主控制器的电源端口、显示器的电源端口相连。
[0018] 本实用新型有益效果。
[0019] 本实用新型收集区、沉淀区、前净化区和后净化区的组合可很好的逐级过滤掉污水中的生活垃圾、碎石、泥沙。
[0020] 生活污水和地表水通过第一格栅，较大的石块和生活垃圾被过滤留在第一格栅上，水流进入收集区中并存储，收集区的水到达一定量后通过第二格栅，一些碎石和较小的泥块被截留在第二格栅处的污泥斗处，经过沉淀的水流从沉淀区出水口流入集水槽。
[0021] 污水中的可溶性有机物将通过前净化区中的植物根系
生物膜的
吸附及代谢被分解去除，随后污水经填料的间隙向下渗，填料对污水有较好的吸附作用，对污水进一步净化，污水到达前净化区的底部后进入后净化区的底部，并往后净化区的上部移动，在移动的过程中被后净化区中的填料吸附净化，之后在后净化区上方的植物中进行再一次的净化，最后从出水口中排出。经过了植物和填料的多次净化，净化效果好。
[0022] 陶粒的表面积大，孔隙度高，化学
稳定性良好，与污水的
接触面积大，有利于
微生物在填料上的附着生长，对污水的吸附净化效果好。
[0023] 各净化区陶粒的粒径由上至下依次增大。上层粒径较小的填料有利于植物的生长，下层粒径较大的填料减少对前净化区和后净化区之间的通道的堵塞的情况。
[0024] 横挡板对前净化区中的陶粒进行分隔，使得污水在下渗和上升的过程中需要经过横挡板与净化区的边缘之间的空隙，减少污水直接往下渗的情况，增长污水在陶粒中的运动路径，提高陶粒对污水的净化作用。
[0025] 本实用新型使用无线通信模块，可以实现远程控制的功能。
[0026] 本实用新型提供一种过滤效果好的园林
监控系统的硬件基础。
[0027] 本实用新型红外传感器可对某些限制进入的区域进行检测，
感知物体进入，若检测到进入者，通过蜂鸣器和警报灯报警。
[0028] 另外，本实用新型还兼具为栽培容器提供营养液的功能。
附图说明
[0029] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0030] 图1是本实用新型净化区相关部分结构示意图。
[0031] 图2是本实用新型圆柱状支撑体相关部件结构示意图。
[0033] 图4是本实用新型景观水渠相关部件剖视图。
[0034] 图5是本实用新型摄像头相关部件结构示意图。
[0035] 图6是本实用新型遮挡板结构示意图。
[0036] 图7是本实用新型摄像头
外壳结构示意图。
[0037] 图8是本实用新型储药容器相关部件结构示意图。
[0038] 图9是本实用新型花形灯罩相关部件结构示意图。
[0039] 图中，1为下端轴承、2为输水管、3为喷头、4为圆柱状支撑体、5为螺杆、6为变向减速器、7为螺杆
驱动电机、8为火警报警灯、9为导杆、10为底座、11为紧固螺栓、12为轴承座、13为
齿轮、14为驱动电机、15为遮挡板、16为摄像头、17为支撑座、18为滑块、19为滑槽、22为底座、23为斜支撑杆、24为安装
支架、25为储药仓、26为
农药喷头、27为高压泵、28为提升管、
29为输药泵、30为储药容器的出口、31为搅拌轴、32为上盖、33为搅拌电机、34为出水口、35为植物、36为进水口、37为斜管、38为第二格栅、39为第一格栅、40为收集区、41为污泥斗、42为沉淀区、43为抽水泵、44为集水槽、45为陶粒、46为前净化区、47为横挡板、48为后净化区、
49为灯杆、50为叶形灯罩、51为椭圆体、52为LED点阵灯、53为中部圆盘、54为水雾喷头、55为电线穿管、56为景观水渠、57为齿轮、58为
齿条、59为导块、60为传动杆、62为储药容器。
具体实施方式
[0040] 如图所示，本实用新型包括收集区、沉淀区、前净化区和后净化区，其结构要点收集区、沉淀区、前净化区、后净化区依次相连，收集区的上端进水口设有横向第一格栅，收集区与沉淀区之间设有竖向第二格栅，第二格栅的前侧下端设置有污泥斗，沉淀区与前净化连接处设有集水槽，集水槽中设置有抽水泵；
[0041] 抽水泵的出水口通过输水管与前净化区前上端进水口相连，前净化区和后净化区内设置有陶粒，陶粒上部种植有植物，前净化区后下端与后净化区前下端连通，后净化区的后上端设置有出水口，前净化区和后净化区的前后壁均由上至下交错设置有横挡板，横挡板的横向长度小于所在净化区的横向长度，各净化区前壁上的横挡板的垂直投影与后壁上的横挡板的垂直投影有重叠的部分；
[0042] 各净化区陶粒的粒径由上至下依次增大，后净化区出水口的高度低于前净化区进水口的高度；
[0043] 抽水泵的控制信号输入端口与主控制器的控制信号输出端口相连；
[0044] 红外传感器的检测信号输出端口与主控制器的检测信号输入端口相连，主控制器的控制信号输出端口分别与蜂鸣器的控制信号输入端口、警报灯的控制信号输入端口相连；
[0045] 主控制器的信号传输端口分别与第一无线通信模块的信号传输端口和数据存储模块的信号传输端口相连；主控制器的显示信号输出端口与显示器的显示信号输入端口相连，主控制器的控制信号输入端口与键盘相连；
[0046] 主控制器的控制信号输出端口与放大驱动电路的控制信号输入端口相连，放大驱动电路的控制信号输出端口与输送泵的控制信号输入端口相连，输送泵的进口通过管道与营养液储备罐相连，输送泵的出口通过管道与栽培容器相连。
[0047] 植物可采用具有净化污水功能的为芦苇、菖蒲或荷花。
[0048] 所述沉淀池内设置有斜管，斜管与水平面夹角为58°。在沉淀区中设有斜管，水流经过第二格栅时流速减小并均匀流至斜管中，更小的沙粒在重
力作用下沉淀至沉淀区的底部。
[0049] 还包括数据采集装置，数据采集装置包括采集控制器、烟雾传感器和摄像头，摄像头的检测信号输出端口、烟雾传感器的检测信号输出端口分别与采集控制器的检测信号输入端口相连，采集控制器的信号传输端口与GPS定位模块的信号传输端口相连，采集控制器的信号传输端口与第二无线通信模块的信号传输端口相连；采集控制器的电源端口与蓄电池相连，太阳能电池板与蓄电池相连；
[0050] 第二水泵的控制信号输入端口通过放大驱动电路与主控制器的控制信号输出端口相连，第二水泵的进水口与蓄水池相连，第二水泵的出水口通过输水管与喷头相连。
[0051] 本实用新型通过烟雾传感器对区域内进行监视，一旦区域内出现火灾情况时，烟雾传感器将触发信号发送至采集控制器，采集控制器收到触发信号后通过无线通信模块向总控制器发出报警信息，告知该区域内出现火灾情况，同时控制第二水泵使喷头喷水。可以对初步的火灾隐患进行消除，确保消防安全。
[0052] 还包括水位传感器，水位传感器设置在景观水渠内；第一水泵的控制信号输入端口通过放大驱动电路与主控制器的控制信号输出端口相连，第一水泵的进水口与蓄水池相连，第一水泵的出水口通过输水管与景观水渠的进水口相连。
[0053] 本实用新型水位传感器用于检测景观水渠中水位高度，当水位超标时，通过主控制器停止第一水泵工作。
[0054] 所述喷头为多个，均匀设置在圆柱状支撑体的侧壁上，圆柱状支撑体中部设置有竖向螺纹孔，一螺杆旋过螺纹孔；各喷头与进水口相连，进水口与输水管相连；螺杆下端通过下端轴承设置在底座上，底座上设置有连接螺栓；螺杆上部通过上端轴承与上支撑板相连，螺杆上端穿出上支撑板并通过变向减速器与螺杆驱动电机相连；
[0055] 螺纹孔侧方的圆柱状支撑体上设置有竖向导向孔，一竖向导杆穿过导向孔，竖向导杆下端与底座固定，竖向导杆上端与上支撑板固定。
[0056] 螺杆驱动电机驱动螺杆旋转带动圆柱状支撑体上下运动，喷头喷出的水呈伞状对该区域内进行喷水和降温处理，确保消防安全。
[0057] 所述警报灯设置在上支撑板上。
[0058] 所述进水口通过水
管接头与输水管相连。
[0059] 所述螺杆驱动电机的控制信号输入端口与主控制器的控制信号输出端口相连。
[0060] 所述摄像头下端设置有支撑座，摄像头上设置有遮挡摄像头上端和两侧的倒U形遮挡板，遮挡板两侧内壁设置有横向滑块，摄像头两侧相应于滑块设置有横向滑槽；
[0061] 遮挡板下端两侧为齿条结构，齿条结构与其下端的齿轮
啮合，两侧齿轮之间通过传动杆相连，传动杆中间设置有被动齿轮，传动杆中部设置在轴承座上，被动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮的轴通过减速机与驱动电机相连。
[0062] 通过遮挡板的设置，减少了对摄像头的镜头的影响，减少了灰尘的堆积，同时配合滑块的设置，使挡板的长度进行自由的调节，摄像头不使用时，可以将镜头进行遮挡，提供对摄像头的防护性。
[0063] 所述支撑座为可调升降支撑座。
[0064] 所述驱动电机的控制信号输入端口与主控制器的控制信号输出端口相连。
[0065] 所述主控制器、显示器、键盘、第一无线通信模块、数据存储模块设置在监控工作间内，监控工作间的顶部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池相连，所述监控工作间外部前后两侧上方设置有
通风口；蓄电池分别与主控制器的电源端口、显示器的电源端口相连。
[0066] 通风口处可设置灰尘过滤网。
[0067] 通过通风口可以对工作间内部的工作设施进行
散热，同时灰尘过滤网可以进行一定的过滤作用，滤掉空气中的灰尘。
[0068] 本实用新型可还包括
土壤温
湿度传感器，土壤温湿度传感器的检测信号输出端口与主控制器的检测信号输入端口相连；主控制器的控制信号输出端口与土壤加热器的控制信号输入端口相连；
[0069] 本实用新型通过土壤温湿度传感器进行植被生长环境的土壤湿度、土壤
温度检测，时刻了解土壤的环境情况。输送泵定时为植被输送营养液，保证植被的正常生长。
[0070] 本实用新型通过土壤温湿度传感器实时感应植物生存的温度，控制土壤加热器，让相应植物在适合的温度下生存，提高了植物的存活率。
[0071] 本实用新型还可设置水质监测传感器，水质监测传感器的检测信号输出端口与主控制器的检测信号输入端口相连。水质监测传感器可用于检测水渠内的水的水质。
[0072] 数据采集装置和第二水泵、喷头的组合可设置多个，均匀分布，对整体进行监测。GPS模块和摄像头可以获知各数据采集装置所在的
位置和前所监视范围内的视频图像；各数据采集装置的烟雾传感器对子区域内进行监视，一旦某个子区域内的某一片区出现火灾情况时，烟雾传感器将触发信号发送至采集控制器，采集控制器收到触发信号后向总控制器发出报警信息，告知该区域内出现火灾情况，同时，总控制器控制火警蜂鸣器和火警报警灯工作，同时控制第二水泵使相应区域喷头喷水。
[0073] 栽培容器可与水渠连通，通过水渠为栽培容器内的植物供水；也可设置第三水泵，第三水泵
抽取蓄水池内的水，通过输水管供给栽培容器。第三水泵的控制信号输入端口可与主控制器的控制信号输出端口相连。
[0074] 所述主控制器可采用STC89C52 控制器，第一无线通信模和第二无线通信模块可采用SIM300 无线通信模块。
[0075] 土壤温湿度传感器可采用SMTS-I-50土壤温湿度传感器。
[0076] 所述景观水渠顶部
覆盖有透明挡板，所述挡板两侧与齿条相连，齿条下端与设置在水渠壁上的齿轮啮合，齿条两端设置有向外侧凸出的导块，导块设置在景观水渠壁上的导槽内，齿轮轴与电机的输出端相连，电机的控制信号输入端口与主控制器的控制信号输出端口相连。
[0077] 当气温高时，景观水渠中的水分
蒸发产生的水蒸气被透明挡板阻挡，不会挥化散净，提升节水效果。
[0078] 主控制器的控制信号输出端口可通过放大驱动电路与输药泵的控制信号输入端口相连，输药泵的进口通过管道与储药容器的出口相连，输药泵的出口通过管道与竖向提升管相连，提升管设置在竖向安装支架上，安装支架下端设置有底座，安装支架下部设置有斜支撑杆，安装支架的上端设置有储药仓，提升管上端出口与储药仓连通；储药仓上端设置有农药喷头和高压泵，高压泵的进口通过抽药管与储药仓连通，高压泵的出口与农药喷头相连；
[0079] 储药容器上端设置有上盖，上盖中部设置有向下延伸的搅拌轴，上盖上端设置有搅拌电机，搅拌电机的
输出轴与搅拌轴的上端相连；储药容器上部设置有进药口。
[0080] 工作时，通过搅拌电机带动搅拌轴，使储药容器药液浓度分布均匀，搅拌后的药液通过输药泵和提升管进入储药仓，药液在储药仓内部实现二次提升，高压泵通过抽药管进行抽药液，通过农药喷头喷药。
[0081] 通过设置提升管、储药仓、高压泵，便于较高树木的农药喷洒。在储药容器内设置有储药容器内设置有搅拌轴，农药事先通过储药容器的进药口输入储药容器，当需要喷洒农药时，农药会放置一段时间，此时农药浓度分布会不均匀，通过搅拌轴在需要喷洒农药时对农药进行搅拌，保证农药浓度分布均匀。
[0082] 可通过摄像头监测
害虫分布的状况，控制相应区域农药喷头喷药。
[0083] 所述搅拌电机的控制信号输入端口与主控制器的控制信号输出端口相连。
[0084] 本实用新型还可包括红外检测器、光强度传感器、LED驱动单元、LED点阵灯、
路灯、主控制器、温湿度传感器和PM2.5传感器，其结构要点主控制器的检测信号输入端口分别与红外检测器的检测信号输出端口、光强度传感器的检测信号输出端口、PM2.5传感器的检测信号输出端口、温湿度传感器的检测信号输出端口相连，主控制器的控制信号输出端口通过LED驱动单元与LED点阵灯相连；
[0085] 主控制器的控制信号输出端口分别与
雾化器的控制信号输入端口、路灯的控制信号输入端口相连，雾化器的进水口与雾化器相连，雾化器的出口与水雾喷头相连；
[0086] 还包括竖向灯杆；灯杆为两端开口，内部为空腔的圆柱体；灯杆下部设置有向上外弯曲的电线穿管，电线穿管外上端设置有叶形灯罩；灯杆上端设置有花形灯罩，所述LED点阵灯设置在花形灯罩内；叶形灯罩内设置有景观灯，景观灯的控制信号输入端口与主控制器的控制信号输出端口相连；所述水雾喷头设置在灯杆上部。
[0087] LED驱动单元接收主控制器的控制信号，可控制LED点阵灯呈现不同的
颜色。
[0088] 主控制器接收光强度传感器的检测信号，光强度低于设置数值时，主控制器控制红外检测器启动，检测路灯周围环境，是否有生物活动，当经检测有生物活动时，主控制器控制路灯照明，当经检测无生物活动时，路灯关闭。通过检测光强度信号和红外信号对路灯进行自动控制，节约
能源。
[0089] 通过温度传感器、PM2.5传感器来采集空气中的温湿度和PM2.5浓度，如果超出设定值，通过雾化器和水雾喷头喷出水雾来降低空气中的温度和粉尘。也可以通过主控制器定时开通雾化器工作。
[0090] 所述路灯的供电部分采用太阳能
电池组件。太阳能电池组件可与市电系统组合使用。
[0091] 所述电线穿管为多个，沿竖向交错分别在灯杆两侧。
[0092] 所述花形灯罩包括中部圆盘和围绕圆盘均布的多个椭圆体；LED点阵灯设置在圆盘内。
[0093] 可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型
实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行
修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
