阅读说明：本技术 一种智能监测净水生态堰及构筑方法 (Intelligent monitoring water purification ecological weir and construction method ) 是由 高金花 张丽君 陈卓 黎雪凤 张洪远 王飞 郭邦 银峻纬 廖明炎 陈超 于 2019-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能监测净水生态堰及构筑方法,所述生态堰包括生态混凝土堰体、混凝土防渗层、堰心填料体、植被层、汀步、风力/太阳能光伏发电装置、主控箱、微孔曝气装置、电子水位尺、多功能水质监测仪。本发明充分利用生态混凝土构筑堰坝主体结构,保留透水能力并具备较强的稳定性、抗冲刷性,为微生物提供附着挂膜空间并为植物提供生长发育基床；填料体和微生物包埋箱结构设置新颖,曝气过程和微生物高效降解过程能有效减少填料堵塞并提高水质净化能力；设置监测控制系统,利用风能和太阳能为设备供电,通过电子水位尺、曝气装置等设备实现水质水位监测和水体曝气,并将数据和预警信号传输至终端,方便管理部门的管理决策。(The invention discloses an intelligent monitoring water purification ecological weir and a construction method thereof. The ecological concrete is fully utilized to construct the main body structure of the weir dam, the water permeability is reserved, the weir dam has high stability and erosion resistance, and an attached film forming space is provided for microorganisms and a growth and development foundation bed is provided for plants; the structure of the filler body and the microorganism embedding box is novel, and the aeration process and the efficient microorganism degradation process can effectively reduce the blockage of the filler and improve the water purification capacity; the monitoring control system is arranged, wind energy and solar energy are used for supplying power to the equipment, water quality and level monitoring and water body aeration are achieved through the electronic water level gauge, the aeration device and other equipment, data and early warning signals are transmitted to the terminal, and management decisions of management departments are facilitated.)

一种智能监测净水生态堰及构筑方法

技术领域

本发明涉及一种智能监测净水生态堰及构筑方法，适用于面源污染治理、堰坝技术领域。

背景技术

堰坝是指为拦蓄水体，抬高上游水位，满足灌溉、发电、防洪等需求而建造的临时性或永久性水利设施。城市、农村河道中常修建低溢流堰坝作为蓄水、泄水建筑物，其主要作用是保证一定的河道水位，在堰体上游河道形成连续的水面，满足一定的生态用水和景观用水需求。传统堰坝通常由混凝土、浆砌石筑建而成，也有部分堰体采用充气橡胶材料、钢铁材料构筑，通常不具备透水性或透水性较差，应用时总会破坏河道的纵向连通性，使蓄水区水体流通缓慢，物质能量交换能力降低，容易引发水质恶化、污染物富集等问题。透水堰坝技术是在传统堰坝技术上发展而来形成的一系列技术，堰坝体通常由砌石、砂砾、木块等材料通过堆砌、固接等方式构筑而成，具备一定的透水性能，可以减缓洪水对河床的冲刷，清洁水体，对水体产生一定的自然的净化作用，相对于传统堰坝，具备更好的生态效应。

现有的生态透水堰坝是在传统堰坝的基础上改变结构和形态构成的，目前已有的透水堰坝通常存在以下几个问题：

(1)坝体不稳定，堰坝体通常采用不同粒径大小的块石、砂砾等材料堆积而成，材料相互之间没有较强的联结作用，通常依靠外层结构固定，堰坝体存在不牢固、不稳定、抗冲刷能力弱的缺点；

(2)水质净化能力较弱，流过堰坝体的水流通常在堰坝体内停留时间较短，水流难以与透水堰坝体材料以及附着挂膜的微生物充分接触，对污染物质的吸附降解效果难以充分发挥；

(3)堰坝功能较为单一，未能充分利用堰坝结构空间搭载测定堰坝周边水体的水质水位监测设备，不能及时获取区域水质水位数据。

发明内容

针对目前已有透水堰坝存在的上述问题，本发明提供了一种智能监测净水生态堰及构筑方法。本发明充分利用生态混凝土兼具生态亲和性和较高强度的特点构筑堰坝主体结构，保留透水能力并具备较强的稳定性、抗冲刷性，可以为微生物提供附着挂膜空间并为植物提供生长发育基床；填料体和微生物包埋箱结构设置新颖，曝气设备的曝气过程和微生物包埋箱中微生物高效降解过程能有效减少填料堵塞并提高水质净化能力；在堰坝结构空间设置整套监测控制系统，利用风能和太阳能为设备供电，进行电量的“自给自足”，通过电子水位尺、曝气装置等设备实现水质水位监测和水体曝气，并将数据和预警信号传输至终端，方便管理部门的管理决策。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能监测净水生态堰，包括生态混凝土堰体、混凝土防渗层、堰心填料体、植被层、汀步、风力/太阳能光伏发电装置、主控箱、微孔曝气装置、电子水位尺、多功能水质监测仪，其中：

所述生态混凝土堰体由生态混凝土浇筑于混凝土防渗层和河床底构成；

所述堰心填料体由填料层和微生物固化包埋箱组成，布设于混凝土防渗层上；

所述填料层自下而上依次由滤料层、过渡层、透水反滤层、营养土层组成；

所述微生物包埋箱由外固定箱体和内包埋囊组成，内包埋囊和外固定箱体通过卡扣的方式连接固定，外固定箱体各面开有随机孔，外固定箱体固定镶嵌于填料层背水侧；

所述植被层位于生态混凝土堰体的迎水坡面；

所述风力/太阳能光伏发电装置布设在生态混凝土堰体的迎水侧部分或布置于河渠两岸；

所述微孔曝气装置由防水空气泵、微孔曝气管盘组成，防水空气泵固定至汀步下侧或岸边，通过空气管连接微孔曝气盘，曝气管盘布设于填料层；

所述电子水位尺固定于河道边岸；

所述多功能水质监测仪固定于生态混凝土堰体的迎水面中部位置；

所述主控箱布设在河岸边，内部设置有蓄电池组、逆变器、主控模块、无线电通讯模块、数据储存模块，其中：主控模块根据电量情况控制电子水位尺、微孔曝气装置、多功能水质监测仪、风力/太阳能光伏发电装置的运行，接收到的水质水位的数据同步存储至数据储存模块并同时通过无线通讯模块传输至上位终端设备，当水质水位数据急剧变化，主控模块向终端设备发出警报信号实现预警功能；风力/太阳能光伏发电装置产生的电能通过线路传输至蓄电池组存储，蓄电池组输出电流经过逆变器调压调频后为微孔曝气装置、电子水位尺、多功能水质监测仪进行供电。

一种上述智能监测净水生态堰的构筑方法，包括如下步骤：

步骤一、确定拟建设生态堰的规模和形态，进行堰坝体结构设计和模块系统设计，确保堰坝体满足工程安全性需求和系统稳定运行；准备好前期导流排水、河道清淤、地基处理建设工作，确定堰坝体、岸边主控箱和监测装置(电子水位尺、多功能水质监测仪)布设位置；

步骤二、在河床浇筑混凝土防渗层，养护至混凝土防渗层基本成型后浇筑生态混凝土，布设横向水电管路和风力/太阳能光伏发电装置的金属固定杆管，养护至浇筑的结构稳定；

步骤三、分层填筑堰心填料体的滤料层、过渡层、透水反滤层，铺设工作的同时布设微生物包埋箱的外固定箱体和微孔曝气装置的微孔曝气盘；

步骤四、安装布设风力/太阳能光伏发电装置，在河岸边布设装配主控箱，同时铺设好水电线路，做好密闭和管网检测工作；

步骤五、布设电子水位尺，固定多功能水质监测仪，在汀步固定微孔曝气装置的防水空气泵；

步骤六、在堰心填料体的透水反滤层上铺设覆盖一层无纺布，铺设营养土层，在营养土层预定位置埋入水生植物草籽或者植物幼苗；在生态混凝土迎水面铺设一定厚度的土壤，在土壤中预埋植物草籽或者植物幼苗；在微生物包埋箱的外固定箱体内放入培养好净水微生物的内包埋囊；在营养土层和植物层均匀浇洒水；

步骤七、逐渐通水运行，反复调试监测控制系统，确保各监测设备(电子水位尺、多功能水质监测仪)稳定安全运行，每隔一定时间段检查记录设备(主控箱、终端设备)运行状况。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

(1)采用兼具强度性能和透水性能的生态混凝土构筑堰坝主体结构，使生态堰坝具备一定抗冲刷能力和整体结构稳定性，解决了透水堰坝体结构不稳定的问题。

(2)在填料体中设置曝气设备和微生物包埋箱，曝气设备间接性运行会增加水流含氧量，为填料部分微生物提供更适宜反应条件，减少填料部分堵塞状况，微生物包埋箱能增加填料体净水微生物量和微生物降解效率，使堰坝整体保持较高的水质净化能力并有利于长久运行。

(3)系统模块中发电设备能充分利用风能和太阳能为系统耗电设备供能，通过电子水位尺和水质检测仪监测水质水位状况并传输至终端设备，在有水体灾害时发送预警信号，方便水体数据的获取和管理部门管理决策。

(4)本发明可应用于农村、城市中小河流河道，能够实现水污染削减和水质水位监测预警，有利于河道管理、水环境改善、面源污染控制和灾害预警，是生态文明建设和智慧水利的创新型工程设计实践。

附图说明

图1为本发明智能监测净水生态堰的整体结构示意图；

图2为本发明智能监测净水生态堰的俯视图；

图3为填料体部分的结构示意图；

图4为总体原理示意图；

图5为系统模块原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明提供了一种智能监测净水生态堰，如图1和图2所示，所述智能监测净水生态堰包括生态混凝土堰体1、混凝土防渗层2堰心填料体、植被层5、汀步6、风力/太阳能光伏发电装置7、主控箱8、微孔曝气装置9、电子水位尺10、多功能水质监测仪11，其中：

所述生态混凝土堰体1由生态混凝土浇筑于混凝土防渗层2和河床底而构成，具备一定的孔隙、强度、抗冲刷能力和稳定性，是整个溢流堰的重要功能结构，可利用自重和与周边环境的衔接固定于河床。生态混凝土堰体1的迎水侧部分竖向安装多个金属固定杆管，横向布设一条横向水电管路，金属固定杆管上侧安装风力/太阳能光伏发电装置7，横向水电管路连接临岸水电管路。各电线、线路通过金属固定杆管、横向水电管路进行连接。在生态混凝土堰体1的迎水坡面一定厚度的生态混凝土层添加土壤和植物可以形成植被层5。

所述混凝土防渗层2由不透水混凝土体浇筑而成，本身不具备透水性能，起到防渗基础的作用，镶入河床一定深度，是整个堰坝结构的承重底座。

所述堰心填料体由填料层3和微生物固化包埋箱4组成，布设于混凝土防渗层2上，是整体堰坝结构的主要水质净化结构。填料层是水生植物生长发育过程中根茎部分的固着层，微生物会在填料层的填料中繁殖附着，形成的生物膜可以净化水质。

所述填料层3自下而上依次由滤料层301、过渡层302、透水反滤层303、营养土层304组成(如图3所示)，堰体内的滤料层301、过渡层302、透水反滤层303的填料粒径不同，是整个堰坝体透水渗流速度的控制部分。填料层3中设置有曝气设备9的微孔曝气管盘，装置启动时，对水体进行曝气充氧。其中：所述滤料层301由砂砾石、沸石、火山岩、陶粒、砂砾石等中的一种或多种吸附性填料混合堆砌组成，材料级配粒径为2～12mm，这些填料之间空隙较小，具备较低的渗透能力，起到拦蓄水的作用同时允许一定量的水流缓慢渗流而过，水流经过时填料会吸附一定量的污染物并通过微生物等作用吸收降解。所述过渡层302由砂砾石、沸石、火山岩、陶粒、砂砾石等中的一种或多种吸附性填料堆砌组成，材料级配粒径为8～24mm，渗透能力强于滤料层301但保持在一个相对较低的水平。所述透水反滤层303由砂砾石、鹅卵石、石英砂、沸石、火山岩、陶粒等材料的一种或多种组成，材料级配粒径为18～32mm，透水层填料之间的空隙较大，透水过水能力强，起到透水、均匀配重的作用，同时不易堵塞。水生植物的根系生长到一定程度时会穿过营养土层304，在透水反滤层303之间继续生长发育。经过一定时间的作用，微生物会在滤料层301、过渡层302、透水反滤层303的填料范围内形成一定量的生物膜，起到吸收营养物质、分解有机物、净化水质的作用，同时会改善滤层环境，减少滤层堵塞的情况。营养土层304由当地河漫滩土壤(干净河道底泥)、河流细砂、水草营养泥(腐殖质、草木灰、泥炭土、草炭土)通过1:2:1比例混合而成，能为水生植物幼苗或者种子提供部分必需的营养元素和有机质，为种子的萌发、幼苗的生长发育提供良好的底质环境条件。

所述微生物包埋箱4由外固定箱体和内包埋囊组成，外固定箱体由力学强度较高的PVC材料构成，箱体各面开1～5mm的随机孔，允许水流和大分子污染物通过，箱体固定镶嵌于填料层背水侧，可每隔一段距离布置一个，起到固定保护包埋箱整体结构的作用。内包埋囊内主要由三角网格状多孔通透的固定结构和水不溶性的生物凝胶聚合物构成，生物凝胶聚合物中培养固定有选定的净水微生物，生物凝胶聚合物可以吸附通过污染物分子等物质，为微生物提供良好的生存繁衍条件，防止微生物被水冲刷流失，微生物类型根据河道水质污染物类别可选择芽孢杆菌、产碱菌、em菌群等。水流经过时，水中污染物分子渗入外固定箱体，经微生物降解后产物扩散出外固定箱体，从而起到水质净化作用。内包埋囊和外固定箱体通过卡扣的方式连接固定，内包埋囊可以从外固定箱体中抽出、安装，可根据内包埋囊中微生物状况定期更换内包埋囊，保持较高的微生物含量和水质净化能力。

所述植被层5位于生态混凝土堰体1表层一定范围内，植被层5由表层生态混凝土和一定量土壤、水生植物构成，植物类型可选择挺水、沉水植物或者滨水护坡植物，包括香蒲、菖蒲、马蔺、紫羊茅等植物，水生植物通过幼苗移栽以及孔隙土层撒草籽生长而来，移栽或撒种后喷上少量营养缓释液，为植物生长发育提供必要的营养元素。种植密度为8～24株/m³，可根据植物类型以及习性适当调整。

所述汀步6由块石或混凝土构成，布置于生态混凝土堰体上，供行人行走。

所述风力/太阳能光伏发电装置7由小型风力发电机、光伏发电设备、管道线路构成，整个装置通过金属固定杆管固定于生态混凝土堰体的迎水侧部分或河渠两岸。当设置于堰坝迎水段混凝土部分时，金属固定杆管下端深埋入堰坝体结构，中上端管内包裹主要电线线路。小型风力发电机的叶轮面面向以及光伏发电设备的光伏板面向和倾角根据实地风向、光照峰值时间光线角度确定。小型风力发电机主要由风轮、机舱、主轴、发电机、电线组成，风力通过风轮带动发电机转动，通过电线将电能储存至蓄电池。光伏发电设备通过单晶硅太阳能电板将太阳能收集，通过电线将电能传输至蓄电池。

所述主控箱8内设置有蓄电池组、逆变器、主控模块、无线电通讯模块、数据储存模块，其中：主控模块根据电量情况控制设备(电子水位尺10、微孔曝气装置9、多功能水质监测仪11、风力/太阳能光伏发电装置7)的运行，接收到的水质水位的数据可同步存储至数据储存模块并同时通过无线通讯模块传输至上位终端设备，上位终端设备可以是水文监测点、环境监测站，也可以是pc端、手机。蓄电池组由两个12V65A蓄电池设备组成，风力/太阳能光伏发电装置7产生的电能通过线路传输至蓄电池组存储，蓄电池组输出电流经过逆变器调压调频后为微孔曝气装置9、电子水位尺10、多功能水质监测仪11进行供电。主控模块以ARM-Cortex-M3内核为核心，融合电子调速器、MPU6000模块等硬件，是整个通知系统的中枢。数据储存模块采用大容量便携式数据存储器，使用SD卡存储技术实现数据的采集和存储。无线电通讯模块采用GSM/GPRS无线通讯硬件设备和配套的通讯协议。主控模块可控制电子水位尺10、微孔曝气装置9、多功能水质监测仪11的启动和关闭，电子水位尺10和多功能水质监测仪11的实时监测数据传输至主控模块后，主控模块将数据存储至数据储存模块，同时将数据通过无线通讯模块传输至数据站、互联网、PC设备等终端接受设备，当水质水位数据急剧变化，例如水质污染主要参数连续超标数倍或水位数据超设计值一定时间时，主控模块会向终端设备发出警报信号实现预警功能。主控模块可控制整套系统的电量平衡，发电设备的额定功率大于各设备的耗电功率，在正常工况各设备连续工作时，使蓄电池电量保持在一个较高的水平；发电条件不利、电量缺乏时，主控模块会控制微孔曝气装置9等耗电设备运行状况，降低耗电率，保证监测设备系统正常运行。

所述微孔曝气装置9由防水空气泵、微孔曝气管盘组成，由主控箱8供电，防水空气泵固定至汀步下侧或岸边，通过空气管连接微孔曝气盘，曝气管盘布设于填料层3，可布设多个，工作时防水空气泵会通过曝气管盘对水体进行曝气充氧，增加水体含氧量，并减少填料的堵塞情况，微孔曝气装置9间歇运行，为填料区创造好氧-厌氧交替的环境。

所述电子水位尺主要由数字式水位传感器、微芯片控制器和防水外壳组成，通过防水线路连接至主控箱8的主控模块，通常电子水位尺固定于河道边岸，数字式水位传感器可随时监测水位数据，精度为1mm，水位数据通过微芯片控制器按照设定的频率传输至主控模块，通常设置数据输出间隔为1min、5min、30min、1h。

所述多功能水质监测仪主要由可拆卸水质指标传感器模块、主体结构、固定线槽、外壳组成，水质指标传感器模块通过接口***主体结构，主体结构共有6个模块插槽，单独的水质指标传感器模块可分别测定COD、溶解氧、电导率、温度、浊度等水质指标参数，可根据实际监测需求选择不同单项水质指标传感器模块组装入主体结构，主体结构和单项水质指标传感器模块通过外壳包裹保护，外壳可通过固定线槽固定于堰坝迎水面中部位置。当设备运行时，单项水质指标传感器模块将即时数据传输至主体结构的控制芯片，控制芯片将数据传输至主控箱8的主控模块，数据输出频率可根据需求调设。

上述智能监测净水生态堰的具体构筑步骤如下：

(a)根据建筑地河渠地形等条件确定拟建设生态堰的规模和形态，进行堰坝体结构设计和模块系统设计，确保堰坝体能满足工程安全性需求和系统稳定运行。准备好前期导流排水、河道清淤、地基处理建设等工作，确定堰坝体、岸边主控箱和监测装置(电子水位尺、多功能水质监测仪)布设位置。

(b)在河床浇筑混凝土防渗层，养护至混凝土防渗层基本成型后浇筑生态混凝土，同时在迎水混凝土坡面上竖向安装多个金属固定杆管，横向布设一条横向水电管路，养护至浇筑的结构稳定。

(c)分层填筑堰心填料体的滤料层、过渡层、透水反滤层，铺设工作的同时布设微生物包埋箱的外固定箱体和微孔曝气装置的微孔曝气盘，每层结构都进行轻微压实。

(d)在堰体上安装布设风力/太阳能光伏发电装置，在河岸边布设装配主控箱，同时铺设好各装置结构之间的水电线路，做好密闭和管网检测工作。

(e)在堰坝前后预定位置布设电子水位尺，在堰坝迎水面中间部位固定多功能水质监测仪，在汀步固定微孔曝气装置的防水空气泵，调试电子水位尺、多功能水质监测仪、微孔曝气装置等设备，以确保各设备能够正常运行。

(f)在堰心填料体的透水反滤层上铺设覆盖一层无纺布，铺设营养土层，在营养土层预定位置埋入水生植物草籽或者植物幼苗；在生态混凝土迎水面铺设一定厚度的土壤，在土壤中预埋植物草籽或者植物幼苗；在微生物包埋箱的外固定箱体内放入培养好净水微生物的内包埋囊；在营养土层和植物层均匀浇洒一定良好的水，使其具备一定的含水量。

(g)逐渐通水运行，反复调试监测控制系统，确保各监测设备(电子水位尺、多功能水质监测仪)稳定安全运行，每隔一定时间段检查记录设备(主控箱、终端设备)运行状况。

本发明智能监测净水生态堰的原理和电量计算如下：

1、总体原理

总体原理如图4所示，坝体采用生态混凝土和填料构建，生态混凝土具备较高的抗冲刷能力和抗压能力，具备良好的结构稳定性，整个堰坝体结构是多孔通透结构，多孔结构为微生物附着挂膜、植物根系生长提供良好的环境，使得堰坝体可以实现污染物削减和水质的自然净化。堰坝体的填料部分可以通过调整填料的级配和分层结构控制堰坝体的透水能力，从而控制渗流量。预埋的微生物包埋箱根据需求固定净水微生物，加强堰坝体微生物降解能力，具备一定程度的净水效率调整能力。植物生长发育过程中会吸收一部分氮磷物质，缓慢改善水质。微孔曝气装置使过坝水流水中溶解氧增加，为填料提供高含氧量的条件，有利于填料部分对有机物质的分解，减少固体颗粒的填充和堵塞，有利于长久运行。水流在堰坝透水部分流过堰坝体时，水中污染物通过物理吸附、植被吸收、微生物降解作用得到削减。

系统模块原理如图5所示，发电设备由两部分组成，并且采用清洁能源进行发电，将风能和太阳能转化为电能储存，两者互补，纵然在风力较小甚至几乎没有风能的时候将由太阳能进行发电补能，当在晚上太阳发电较少甚至不能发电时将由风能发电设备进行发电供能，供给主控箱和其他用电设备使用。发电设备将自然能源转化为电能储存于蓄电池组，经过逆变器处理后为各用电设备供电，整个系统无需额外供电就能实现电量平衡，监测设备实时监测坝前水质水位、坝后水位数据，并将数据传输至接终端设备(水文站、环境监测站、互联网、PC、手机等)，对数据进行分析处理，为决策者水务管理提供便利。通过堰坝结构实现水体曝气、水质水位监测、灾害预警功能。

2、电量平衡原理和计算

(1)光伏发电设备发电量计算

光伏太阳能电板能将太阳能转化为电能，对光伏太阳能电板发电效率有影响的因素主要有：温度、光照时间、光照强度等。由于全年每天的天气各有不同，太阳能电池板对太阳光的转换效率不能百分之百的转换，将光能转化为电能并运输到蓄电池中有一定的损失，一般太阳能电板每天有效光照时间为7小时，产电效率为80％。

W₁＝pstη

式中：

W₁—日发电量，kW·h；

p—单位面积光伏板产电功率，kW/m²；

s—光伏板面积，s＝ab，m²；

t—日有效光照时间，h；

η—太阳能发电机效率，一般取80％。

(2)风力发电设备发电量计算

风力发电机可通过叶轮收集风的动能，通过电机转化为电能，对小型风力发电机发电的发电效率有影响的因素主要有：风速、风向、叶轮规格等。风力状况会随时间和温度全年变化，风力发电机对风力的转换效率不能达到百分之百。

式中：

W₂—日发电量，kW·h；

ρ—空气密度，一般取1.293kg/m³；

s—叶轮扫掠的面积，s＝πr²，m²；

r—风轮叶片长，m；

v—风速，m/s；

t—有效风速时间，h；

η—风力发电机效率，一般取0.593。

(3)耗电量计算

整套系统的耗电设备主要由微孔曝气装置、电子水位尺、多功能水质监测仪、主控箱用电。

W_u＝n₁p₁t₁+n₂p₂t₂+n₃p₃t₃+W_e

式中：

n₁～n₃—曝气设备、电子水位尺、水质监测设备数量；

p₁～p₃—曝气设备、电子水位尺、水质监测设备功率，kW；

t₁～t₃—曝气设备、电子水位尺、水质监测设备日工作时间，h；

W_e—主控箱设备运行日耗电量，kW·h。

当系统工作运行时，通常需要W₁₊W₂≥W_u。

应用实例：

在某地区建设的生态堰，区域平均风速为3m/s，平均日有效光照时间6h，光伏发电装置的光伏板面积为0.5m³，风力发电设备风轮叶片长0.5m，日总发电功量大于12kW·h。系统共布置1台曝气设备、2个电子水位尺、2个水质监测设备，功率分别为0.25kw、0.01kw、0.03kw，日工作时间分别为18h、24h、24h，主控箱日耗电量小于0.5kW·h，总日耗电量小于10kW·h，日耗电量小于日发电量，可长久运行。