一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法与流程

1.本发明涉及生态保护技术领域，具体为一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法。


背景技术：

2.溶洞是可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间，溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞，由此形成的地貌一般称为喀斯特地貌，一些溶洞经开发后形成旅游溶洞，供人们观光。
3.旅游溶洞的光-生物污染对溶洞内部景观破坏性极大。由于光照的引进，洞内各种碳酸钙沉积物景观上开始生长蕨类、苔藓等孢子类植物。当洞中有光线时，孢子就会萌发生长发育，根系扎入碳酸钙沉积物内部造成机械破坏，苔藓分泌物腐蚀则造成化学破坏，苔藓死亡后一代代的腐烂残体堆积在景观表面使其变黑，大大影响观赏效果。
4.为了消除光—生物污染，广泛采用的方式是冷光源照明，但收效甚微，旅游溶洞在采用冷光源照明后，洞内景观上苔藓类植物仍然照常生长，在光源附近甚至杂草丛生，不能解决问题。


技术实现要素：

5.1、本发明要解决的技术问题
6.本发明的目的在于提供一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题：
7.旅游溶洞在采用冷光源照明后，洞内景观上苔藓类植物仍然照常生长，在光源附近甚至杂草丛生，不能解决问题。
8.2、技术方案
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，包括：
11.人行通道，所述人行通道用于游客的出入，所述人行通道设置在溶洞的出口和进口；
12.拦截组件，所述拦截组件用于对孢子进行阻拦，所述拦截组件包括喷淋部件和吹风部件，所述喷淋部件包括顶板、多根滴水锥、导流管、多根引流管和多个喷头，所述顶板通过填充物固定安装在溶洞口顶壁，多根所述滴水锥对称垂直固定安装在顶板底面，且尖端均朝下，错位排列，所述导流管水平设置在顶板下侧，且通过多个撑架与顶板底部规定连接，多根所述引流管对称固定套接在导流管外侧，且均与导流管内部导通，多个所述喷头分别固定套接在多根引流管远离导流管的一端，且分别与多根引流管导通；
13.供水组件，所述导流管端部与供水组件固定连接导通；
14.所述吹风部件设置在人行通道内，且导流方向指向溶洞外侧；
15.集水槽，所述集水槽设置在溶洞口底部，所述人行通道埋设在集水槽底侧。
16.对人行通道吹风，避免孢子随人员进入溶洞，优选的，所述吹风部件包括两个吹风口、直流电动风机和交流电动风机，两个所述吹风口设置在人行通道内侧壁，且靠近溶洞内部，所述直流电动风机和交流电动风机输出端均通过输气管分别与两个吹风口固定连接导通。
17.保证稳定供水，优选的，所述供水组件包括气压储水罐和水泵部件，所述气压储水罐底端对称设有进水管和出水管，所述进水管通过第一水管与水泵部件输出端固定连接导通，所述导流管通过第二水管与出水管固定连接导通。
18.对来自集水槽的水进行过滤，防止水中杂质堵塞喷头，优选的，所述水泵部件输入端通过第三水管固定连接导通有滤清池，所述滤清池内固定套设有滤网，所述滤清池输入端通过回流管与集水槽固定连接导通。
19.保证持续供水，优选的，所述水泵部件包括直流电动水泵、交流电动水泵和两个止回阀，所述直流电动水泵和交流电动水泵的输入端均与第三水管远离滤清池的一端固定连接导通，所述直流电动水泵与交流电动水泵输出端均与第一水管远离气压储水罐的一端规定连接导通，两个所述止回阀分别设置在直流电动水泵和交流电动水泵输出端管路上。
20.配备多种供电方式，保障设备的正常运转，优选的，还包括电源控制部件，所述集水槽内设有水位控制器，所述电源控制部件包括直流电源、自备交流发电机、电网电源和电路手动—自动控制器，所述直流电源、自备交流发电机、电网电源均与手动—自动控制器之间电性连接，所述交流电动水泵与交流电动风机均与自备交流发电机和电网电源之间电性连接，所述水位控制器、直流电动水泵和直流电动风机均与直流电源之间电性连接，所述电路手动—自动控制器上电性连接有报警器。
21.对已经进入洞内的孢子进行消杀，优选的，还包括喷雾部件，所述喷雾部件可单独使用，所述喷雾部件所喷出的溶液为氢氧化钙。
22.一种旅游溶洞光-生物污染治理方法：
23.s1:将喷淋部件固定在洞口顶壁，喷淋部件的设置宽度取决于溶洞洞口的大小，所述喷淋部件形成的水幕必须充满该处洞腔横截面，且有一定厚度；
24.s2：将吹风部件设置在人行通道处，气流方向朝向洞外，且覆盖整个人行通道孔径；
25.s3:通过多电源供电，保证设备持续不间断工作；
26.s3.1：通过电网电源向交流电动水泵和交流电动风机供电，使设备运转；
27.s3.2:电网电源断电，电路手动—自动控制器自动将电源切换到直流电源上，启动直流电动风机和直流电动水泵，为设备运行供电，报警器发出警报；
28.s3.3:工作人员听到警报后，启动自备交流发电机，自备交流发电机启动运行正常后，由人工将电源切换到自备交流发电机供电模式；
29.s3.4:电网电源恢复供电后，由人工将电源切换到电网电源供电模式，并关闭自备交流发电机；
30.s4:对已经进入溶洞内部的孢子进行消杀。
31.3.有益效果
32.(1)本发明通过采用拦截孢子进入溶洞的方式，减少溶洞中污染生物的来源，从根
本上解决了光—生物污染的问题，效果较好；
33.(2)本发明通过在溶洞洞口设置拦截组件，对孢子进行全方位阻拦的同时，不会对游客的进出造成影响，保证旅游溶洞的正常运转；
34.(3)本发明通过电源控制部件可保证拦截组件在断电时也可以正常运转，保证拦截的高效性。
附图说明
35.图1为本发明的结构示意图；
36.图2为本发明中的喷淋部件的立体结构示意图；
37.图3为本发明的洞口水幕效果正视结构示意图；
38.图4为本发明中喷淋部件的侧视结构示意图；
39.图5为本发明中人行通道的俯视局部截面结构示意图；
40.图6为本发明中气压储水罐的正视截面结构示意图；
41.图7为本发明的电路连接结构示意图；
42.图8为本发明的效果示意图。
43.图中：1、人行通道；2、顶板；3、滴水锥；4、导流管；5、引流管；6、喷头；7、集水槽；8、吹风口；9、直流电动风机；10、输气管；11、遮水檐；12、填充物；13、导流减雾网；14、气压储水罐；15、进水管；16、出水管；17、第一水管；18、第二水管；19、第三水管；20、滤清池；21、滤网；22、回流管；23、直流电动水泵；24、交流电动水泵；25、止回阀；26、交流电动风机；27、水位控制器；28、直流电源；29、自备交流发电机；30、电网电源；31、电路手动—自动控制器；32、报警器；33、阀门。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.实施例1：
46.参阅图1-8，一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，包括：
47.人行通道1，人行通道1用于游客的出入，人行通道1设置在溶洞的出口和进口；
48.拦截组件，拦截组件用于对孢子进行阻拦，拦截组件包括喷淋部件和吹风部件，喷淋部件包括顶板2、多根滴水锥3、导流管4、多根引流管5和多个喷头6，顶板2通过填充物12固定安装在溶洞口顶壁，多根滴水锥3对称垂直固定安装在顶板2底面，且尖端均朝下，错位排列，导流管4水平设置在顶板2下侧，且通过多个撑架与顶板2底部规定连接，多根引流管5对称固定套接在导流管4外侧，且均与导流管4内部导通，多个喷头6分别固定套接在多根引流管5远离导流管4的一端，且分别与多根引流管5导通，在安装此设施时，根据旅游溶洞洞口具体形状和大小，对设备长度的选用做具体规划，使其覆盖整个洞口宽度。
49.多根引流管5上均固定设与阀门33，通过阀门33可控制单个喷头6的通断，便于更换和维修，多个喷头6和多个滴水锥3对称分布，形成双重水幕，设置双层水幕的目的是为了
提高其洗涤进洞空气的能力，并在检修时保证至少有一个水幕正常工作，实现拦截和检修的互不干涉；
50.供水组件，导流管4端部与供水组件固定连接导通；
51.吹风部件设置在人行通道1内，且导流方向指向溶洞外侧，吹风部件的气流面积需覆盖整个人行通道孔径；
52.集水槽7，集水槽7设置在溶洞口底部，人行通道1埋设在集水槽7底侧。
53.吹风部件包括两个吹风口8、直流电动风机9和交流电动风机26，两个吹风口8设置在人行通道1内侧壁，且靠近溶洞内部，直流电动风机9和交流电动风机26输出端均通过输气管10分别与两个吹风口8固定连接导通。
54.顶板2前后侧均垂直固定安装有遮水檐11，两个遮水檐11相互靠近的一面均固定贴合有导流减雾网13，置用于阻挡及减少水雾向幕外飘散。
55.在溶洞洞口的进口和出口处均设置拦截组件，然后启动设备运转，供水组件抽水，并对水进行加压，送入导流管4内，然后，水体通过引流管5进入喷头6，最终由喷头6喷出，喷出的水流被滴水锥3接收，由于多个滴水锥3阵列置于顶板2底部，且尖头朝下，使水体其沿锥尖滴落，多个滴水锥错位排列，最终使得滴落的水体形成水幕，对洞口进行水封，将孢子拦截。
56.同时，吹风部件运转，通过吹风口8向溶洞口外侧吹风，对人行通道1的孢子进行驱离，避免其进入溶洞内，当游客进入溶洞，途经人行通道1时，吹风部件将粘附在人体上的孢子吹落，避免孢子随游客进入溶洞内部，对孢子进行全面拦截。
57.通过上述方式，通过喷淋部件形成水幕，配合吹风部件对人行通道1的通风，可对溶洞洞口形成全方位的防护层，可有效阻拦孢子进入溶洞内，同时，不干涉溶洞的正常运转。
58.与冷光源技术相比，采用拦截孢子进入溶洞内部的方式，可从根本上解决了光—生物污染的问题，效果较好。
59.实施例2：基于实施例1有所不同的是；供水组件包括气压储水罐14和水泵部件，气压储水罐14底端对称设有进水管15和出水管16，进水管15通过第一水管17与水泵部件输出端固定连接导通，导流管4通过第二水管18与出水管16固定连接导通，气压储水罐14内部上侧的空间为气体，下侧为水体，具有稳定的压力，当突然停电时，依靠气体的压力可短暂向喷淋部件继续供水，保证设备的正常运转，同时，为电路连接调整争取时间。
60.水泵部件输入端通过第三水管19固定连接导通有滤清池20，滤清池20内固定套设有滤网21，滤清池20输入端通过回流管22与集水槽7固定连接导通。
61.当水被喷出形成水幕后，最终落入集水槽7内，水泵部件通过第三水管19从滤清池20中抽水，在抽吸作用下，水流从集水槽7内流入回流管22内，在通过回流管22流入滤清池20，被滤网21过滤后，被水泵部件抽吸，最终被送入喷淋部件，形成水幕，在会流入集水槽7内，实现水体的循环利用。
62.水泵部件包括直流电动水泵23、交流电动水泵24和两个止回阀25，直流电动水泵23和交流电动水泵24的输入端均与第三水管19远离滤清池20的一端固定连接导通，直流电动水泵23与交流电动水泵24输出端均与第一水管17远离气压储水罐14的一端规定连接导通，两个止回阀25分别设置在直流电动水泵23和交流电动水泵24输出端管路上，两个止回
阀25在直流电动水泵23或交流电动水泵24停止运转时，相应的自动关闭，防止气压储水罐14的水回流。
63.还包括电源控制部件，集水槽7内设有水位控制器27，水位控制器27与外界水源连接导通，用于对集水槽7内水量进行监控，当水体因蒸发等损耗，导致水量低于正常值时，水位控制器27自动打开，将外界水源的水补充至集水槽7内，保证设备的正常运转。
64.电源控制部件包括直流电源28、自备交流发电机29、电网电源30和电路手动—自动控制器31，直流电源28、自备交流发电机29、电网电源30均与电路手动—自动控制器31之间电性连接，交流电动水泵24与交流电动风机26均与自备交流发电机29和电网电源30之间电性连接，水位控制器27、直流电动水泵23和直流电动风机9均与直流电源28之间电性连接，电路手动—自动控制器31上电性连接有报警器32。
65.在设备平时正常运转时，直流电源28平时向集水槽7内的水位控制器27、电路手动-自动控制器31供电，电网电源30向交流电动水泵24和交流电动风机26供电，形成水幕和气流。
66.当电网电源30突然断电时，电路手动—自动控制器31自动将电源切换到直流电源28上，启动直流电动风机9和直流电动水泵23，对人行通道1通风和喷淋部件供水，并通过报警器32发出警报，召唤工作人员启动自备交流发电机29，自备交流发电机29启动运行正常后，由人工将电源切换到自备交流发电机29供电模式，待电网恢复供电后，由人工将电源切换到电网电源30供电模式，并关闭自备交流发电机29。
67.还包括喷雾部件，喷雾部件可单独使用，喷雾部件所喷出的溶液为氢氧化钙，利用氢氧化钙对进入洞内的孢子进行消杀。
68.实施例3：
69.一种采用权利要求8所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理方法：
70.s1:将喷淋部件固定在洞口顶壁，喷淋部件的设置宽度取决于溶洞洞口的大小，所述喷淋部件形成的水幕必须充满该处洞腔横截面，且有一定厚度；
71.s2：将吹风部件设置在人行通道1处，气流方向朝向洞外，且覆盖整个人行通道1孔径；
72.s3:通过多电源供电，保证设备持续不间断工作；
73.s4:对已经进入溶洞内部的孢子进行消杀。
74.旅游溶洞中生长的植物主要为蕨和苔藓两类。
75.蕨类植物主要生长在光源附近，数量不多且长得比较大，可以用手工拔除。
76.苔藓类植物植株细小，数量众多，不能手工拔除，只能用药剂杀灭。
77.用于杀灭苔藓的药剂必须满足以下条件：对景观没有破坏作用、不污染环境、价格较便宜。
78.经过筛选，选中氢氧化钙溶液(石灰水)作为杀灭药剂，因其不但满足上述条件，还对色泽遭损的景观具有一定的修复作用。苔藓杀灭药剂的施用采用喷雾为宜，用喷雾器将药剂对着需要杀灭的苔藓喷雾，让药剂粘附在苔藓之上。由于氢氧化钙具有强碱性，苔藓耐受不住而致死亡。氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，在景观表面结晶沉积，可改善其表面的色泽。
79.启动水幕洗涤入洞空气之后，不再有植物孢子进入洞内。但此前已经进入洞中的
孢子尚悬浮于洞内空气之中，会逐渐沉降附着在景观之上萌发生长。通过一段时间的沉降，洞内空气中的孢子数量会逐渐减少，以致最后消失。因此可采用多次反复杀灭景观之上的苔藓，使降落到景观之上的孢子在萌发后即遭到杀灭，最终使洞内空气中和景观之上的孢子被全部清除。
80.多次喷药杀灭苔藓的同时，喷上去的氢氧化钙最后皆转化为碳酸钙结晶沉积在景观之上。因此，多次喷药对景观色泽的修复有利无害，可尽量多喷几次保证苔藓杀灭，但每次喷药以后应间隔几天再喷下次。
81.虽然本方案已经为水幕能持续不断工作做了充分考虑，但是也不能完全排除其意外停止工作的可能，例如遇到灾害而不得不中途停止工作。
82.若遇到灾害而不得不中途停止设备运转的状况，在消除迫使水幕停止工作的原因后，重新启动设备，形成水幕，并同时再次应用喷雾消杀的方式，杀灭在水幕停止工作期间洞中进入的孢子和景观上生长的植物。
83.需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
84.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，包括：人行通道(1)，所述人行通道(1)用于游客的出入，所述人行通道(1)设置在溶洞的出口和进口；其特征在于，还包括拦截组件，所述拦截组件用于对孢子进行阻拦，所述拦截组件包括喷淋部件和吹风部件，所述喷淋部件包括顶板(2)、多根滴水锥(3)、导流管(4)、多根引流管(5)和多个喷头(6)，所述顶板(2)通过填充物(12)固定安装在溶洞口顶壁，多根所述滴水锥(3)对称垂直固定安装在顶板(2)底面，且尖端均朝下，错位排列，所述导流管(4)水平设置在顶板(2)下侧，且通过多个撑架与顶板(2)底部规定连接，多根所述引流管(5)对称固定套接在导流管(4)外侧，且均与导流管(4)内部导通，多个所述喷头(6)分别固定套接在多根引流管(5)远离导流管(4)的一端，且分别与多根引流管(5)导通；供水组件，所述导流管(4)端部与供水组件固定连接导通；所述吹风部件设置在人行通道(1)内，且导流方向指向溶洞外侧；集水槽(7)，所述集水槽(7)设置在溶洞口底部，所述人行通道(1)埋设在集水槽(7)底侧。2.根据权利要求1所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，其特征在于：所述吹风部件包括两个吹风口(8)、直流电动风机(9)和交流电动风机(26)，两个所述吹风口(8)设置在人行通道(1)内侧壁，且靠近溶洞内部，所述直流电动风机(9)和交流电动风机(26)输出端均通过输气管(10)分别与两个吹风口(8)固定连接导通。3.根据权利要求2所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，其特征在于：所述供水组件包括气压储水罐(14)和水泵部件，所述气压储水罐(14)底端对称设有进水管(15)和出水管(16)，所述进水管(15)通过第一水管(17)与水泵部件输出端固定连接导通，所述导流管(4)通过第二水管(18)与出水管(16)固定连接导通。4.根据权利要求3所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，其特征在于：所述水泵部件输入端通过第三水管(19)固定连接导通有滤清池(20)，所述滤清池(20)内固定套设有滤网(21)，所述滤清池(20)输入端通过回流管(22)与集水槽(7)固定连接导通。5.根据权利要求4所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，其特征在于：所述水泵部件包括直流电动水泵(23)、交流电动水泵(24)和两个止回阀(25)，所述直流电动水泵(23)和交流电动水泵(24)的输入端均与第三水管(19)远离滤清池(20)的一端固定连接导通，所述直流电动水泵(23)与交流电动水泵(24)输出端均与第一水管(17)远离气压储水罐(14)的一端规定连接导通，两个所述止回阀(25)分别设置在直流电动水泵(23)和交流电动水泵(24)输出端管路上。6.根据权利要求5所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，其特征在于：还包括电源控制部件，所述集水槽(7)内设有水位控制器(27)，所述电源控制部件包括直流电源(28)、自备交流发电机(29)、电网电源(30)和电路手动—自动控制器(31)，所述直流电源(28)、自备交流发电机(29)、电网电源(30)均与手动—自动控制器(31)之间电性连接，所述交流电动水泵(24)与交流电动风机(26)均与自备交流发电机(29)和电网电源(30)之间电性连接，所述水位控制器(27)、直流电动水泵(23)和直流电动风机(9)均与直流电源(28)之间电性连接，所述电路手动—自动控制器(31)上电性连接有报警器(32)。7.根据权利要求4所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理装置，其特征在于：还包括喷
雾部件，所述喷雾部件可单独使用，所述喷雾部件所喷出的溶液为氢氧化钙。8.一种采用权利要求1-7任一所述装置进行的光—生物治理方法，其特征在于：s1:将喷淋部件固定在洞口顶壁，喷淋部件的设置宽度取决于溶洞洞口的大小，所述喷淋部件形成的水幕必须充满该处洞腔横截面，且有一定厚度；s2：将吹风部件设置在人行通道(1)处，气流方向朝向洞外，且覆盖整个人行通道(1)孔径；s3:通过多电源供电，保证设备持续不间断工作；s4:对已经进入溶洞内部的孢子进行消杀。9.根据权利要求8所述的一种旅游溶洞光-生物污染治理方法，其特征在于：所述步骤s3用于保证设备持续不间断工作，包括：s3.1：通过电网电源(30)向交流电动水泵(24)和交流电动风机(26)供电，使设备运转；s3.2:电网电源(30)断电，电路手动—自动控制器(31)自动将电源切换到直流电源(28)上，启动直流电动风机(9)和直流电动水泵(23)，为设备运行供电，报警器(32)发出警报；s3.3:工作人员听到警报后，启动自备交流发电机(29)，自备交流发电机(29)启动运行正常后，由人工将电源切换到自备交流发电机(29)供电模式；s3.4:电网电源(30)恢复供电后，由人工将电源切换到电网电源(30)供电模式，并关闭自备交流发电机(29)。

技术总结
本发明公开了一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，属于生态保护技术领域；一种旅游溶洞光-生物污染治理装置及方法，包括：人行通道，所述人行通道用于游客的出入，所述人行通道设置在溶洞的出口和进口；拦截组件，所述拦截组件用于对孢子进行阻拦，所述拦截组件包括喷淋部件和吹风部件，所述喷淋部件包括顶板、多根滴水锥、导流管、多根引流管和多个喷头，所述吹风部件设置在人行通道内，且导流方向指向溶洞外侧；集水槽，所述集水槽设置在溶洞口底部，所述人行通道埋设在集水槽底侧；本发明有效解决了旅游溶洞在采用冷光源照明后，洞内景观上苔藓类植物仍然照常生长，在光源附近甚至杂草丛生，不能解决问题的弊端。不能解决问题的弊端。不能解决问题的弊端。


技术研发人员：刘家仁
受保护的技术使用者：贵阳天之友科技开发有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/20