CN104805800A - 超声、清洗刷、液哨协同工作的堤坝清洗系统及工作方法 - Google Patents

超声、清洗刷、液哨协同工作的堤坝清洗系统及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种堤坝清洗系统及其工作方法，本堤坝清洗系统包括：超声清洗单元，用于对水下构建物进行超声波清洗；液哨射流单元，用于产生液哨射流对水下构建物进行清洗；清洗刷单元，通过清洗刷对水下构建物进行清洗；以及与所述超声清洗单元、液哨射流单元、清洗刷单元相连的控制模块，该控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗；本发明通过超声、清洗刷、液哨三者协同智能切换可以实现各单元独立工作或至少两单元组合工作，即通过清洗刷刷洗很难去除的油污有机物等，可以通过超声波产生的超声空化效应，可以使得有机物得到有效的清洗。

Description

超声、清洗刷、液哨协同工作的堤坝清洗系统及工作方法
技术领域
本发明涉及属于超声清洗技术领域，尤其涉及一种超声堤坝清洗装置。
背景技术
由于中国东西部的海拔高度差别较大，为了使新能源——水能资源得到充分的利用，这使得中国各地出现了大坝水库林立的状态。但是，河水一旦蓄起，就很少再次泄水。长年累月，大坝等受到浸泡。其表面由于各种物质不断积累，就会长出水垢和其他的各种附着物。同时在水垢的下面，掩盖着大小不一坝体的裂缝。因此，在大坝修缮的工程中，必须对坝体(包括裂缝)进行严格的清洗，再进行修护。如果没有进行有效的清洗，修缮工作也将会事半功倍。
现有的清洗技术，大多停留在高压射水和超声清洗的方面，对于大坝的各种裂缝中残留的水垢和有机物，超声和普通射水是无能为力的。因此，研究一种高效而且能够使得裂缝得到有效的清洗的装置显得尤其重要。本发明，通过清洗刷、超声和射水相结合的方式，不仅可以有效的清洗坝体的表面，而且可以通过射流管式液哨所产生的射流以及超声空化效应使得坝体的裂缝得到有效的清洗。
发明内容
本发明的目的是提供一种堤坝清洗系统及其工作方法，其采用清洗刷、超声波和射流管式液哨三者协同工作的方式，不仅仅对坝体表面进行清洗，而且对坝体的裂缝进行有效清洗。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种堤坝清洗系统，包括：超声清洗单元，用于对水下构建物进行超声波清洗；液哨射流单元，用于产生液哨射流对水下构建物进行清洗；清洗刷单元，通过清洗刷对水下构建物进行清洗；以及与所述超声清洗单元、液哨射流单元、清洗刷单元相连的控制模块，该控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗。
进一步，所述堤坝清洗系统还包括：图像信息采集单元，用于采集水下构建物表面的图像信息；所述图像信息采集单元与控制模块相连；所述控制模块适于将采集水下构建物表面的图像信息与预存的存有的各类污秽物的特征值相比较，且在判断水下构建物表面存在污秽物后，自动切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗该污秽物；或所述控制模块将图像信息发送至上位机，通过上位机遥控相应单元清洗或至少两单元协同清洗污秽物。
进一步，所述超声清洗单元包括：由所述控制模块控制的信号发生器，该信号发生器的输出信号依次经过隔离驱动电路、功放匹配电路、协调电感接入换能器。
进一步，所述液哨射流单元包括：水泵，以及与该水泵相连的液哨式射流器；所述水泵由控制模块控制。
进一步，所述清洗刷单元包括：与所述控制模块相连的电机驱动电路，所述控制模块适于产生PWM信号经电机驱动电路输入电机，所述电机适于控制清洗刷转动。
又一方面，本发明还提供了一种堤坝清洗系统的工作方法，即控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗。
进一步，所述控制模块适于将采集水下构建物表面的图像信息与预存的存有的各类污秽物的特征值相比较，且在判断水下构建物表面存在污秽物后，自动切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗该污秽物；或所述控制模块将图像信息发送至上位机，通过上位机遥控相应单元清洗或至少两单元协同清洗污秽物。
本发明的有益效果是，本发明的堤坝清洗系统及其工作方法，通过超声、清洗刷、液哨三者协同智能切换可以实现各单元独立工作或至少两单元组合工作，即通过清洗刷刷洗很难去除的油污有机物等，可以通过超声波产生的超声空化效应，可以使得有机物得到有效的清洗。针对裂缝，这种清洗刷无法着力的位置，可以智能切换液哨，液哨所产生的射流和空化效应对裂缝中的水垢和有机物等到有效的去除；并且能实现多点同时清洗，提高了清洗效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的堤坝清洗系统的原理框图。
图中：1换能器、2液哨式射流器、3清洗刷。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本发明的一种堤坝清洗系统，其特征在于，包括：
超声清洗单元，用于对水下构建物进行超声波清洗；液哨射流单元，用于产生液哨射流对水下构建物进行清洗；清洗刷单元，通过清洗刷3对水下构建物进行清洗；以及与所述超声清洗单元、液哨射流单元、清洗刷单元相连的控制模块，该控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗。
其中，水下构建物例如但不限于坝体。
本发明可以超声清洗单元、液哨射流单元组合，或超声清洗单元、清洗刷单元组合，或液哨射流单元、清洗刷单元组合，或超声清洗单元、液哨射流单元、清洗刷单元组合对水下构建物表面的某一处污秽物进行协同清洁，提高了清洁效果；并且各单元可以独立工作，分别对三处污秽物同时进行清洗，或者交替清洗，提高了清洗效果，例如先通过清洗刷清洗后，再通过超声清洗单元、液哨射流单元协同清洗。在具体使用时，例如在清洗坝体表面时，可以通过清洗刷单元和超声清洗单元进行协同清理，在清洗坝体裂缝时，可以超声清洗单元和/或液哨射流单元进行清洗，本堤坝清洗系统特别适合在水下对坝体表面以及缝隙进行清洗，具有清洗效果好的优点。
本实施例还提供了一种优选的实施方式，所述堤坝清洗系统还包括：图像信息采集单元，用于采集水下构建物表面的图像信息；所述图像信息采集单元与控制模块相连；所述控制模块适于将采集水下构建物表面的图像信息与预存的存有的各类污秽物的特征值相比较，且在判断水下构建物表面存在污秽物后，自动切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗该污秽物；或所述控制模块将图像信息发送至上位机，通过上位机遥控相应单元清洗或至少两单元协同清洗污秽物。
所述图像信息采集单元包括：水下摄像机，照明电路，所述水下摄像机将视频信号发送至控制模块。上位机例如但不限于PC机。
所述污秽物包括，淤泥、海藻、水藻、附着物等不溶性污垢。所述各类污秽物的特征值例如淤泥、海藻、水藻、附着物的颜色、形状等特征值。
作为超声清洗单元的一种优选的实施方式，所述超声清洗单元包括：由所述控制模块控制的信号发生器，该信号发生器的输出信号依次经过隔离驱动电路、功放匹配电路、协调电感接入换能器1。
作为液哨射流单元的一种优选的实施方式，所述液哨射流单元包括：水泵，以及与该水泵相连的液哨式射流器2；所述水泵由控制模块控制。具体的，所述水泵采用离心水泵。所述液哨式射流器例如但不限于采用簧片哨，即本簧片哨是悬臂式的液哨。所述控制模块通过水泵驱动电路与所述水泵相连。
作为清洗刷单元的一种优选的实施方式，所述清洗刷单元包括：与所述控制模块相连的电机驱动电路，所述控制模块适于产生PWM信号经电机驱动电路输入电机，所述电机适于控制清洗刷3转动。
所述控制模块例如但不限于采用Xilinx FPGA的Spartan-6的核心板。
实施例2
在实施例1基础上，本发明还提供了一种所述的堤坝清洗系统的工作方法，所述控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗。
具体各单元的组合工作方式可以参见实施例1的具体内容，这里不在赘述。
进一步，所述控制模块适于将采集水下构建物表面的图像信息与预存的存有的各类污秽物的特征值相比较，且在判断水下构建物表面存在污秽物后，自动切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗该污秽物；或所述控制模块将图像信息发送至上位机，通过上位机遥控相应单元清洗或至少两单元协同清洗污秽物。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种堤坝清洗系统，其特征在于，包括：
超声清洗单元，用于对水下构建物进行超声波清洗；
液哨射流单元，用于产生液哨射流对水下构建物进行清洗；
清洗刷单元，通过清洗刷对水下构建物进行清洗；以及
与所述超声清洗单元、液哨射流单元、清洗刷单元相连的控制模块，该控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗。
2.根据权利要求1所述的堤坝清洗系统，其特征在于，所述堤坝清洗系统还包括：图像信息采集单元，用于采集水下构建物表面的图像信息；
所述图像信息采集单元与控制模块相连；
所述控制模块适于将采集水下构建物表面的图像信息与预存的存有的各类污秽物的特征值相比较，且在判断水下构建物表面存在污秽物后，自动切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗该污秽物；
或所述控制模块将图像信息发送至上位机，通过上位机遥控相应单元清洗或至少两单元协同清洗污秽物。
3.根据权利要求2所述的堤坝清洗系统，其特征在于，所述超声清洗单元包括：由所述控制模块控制的信号发生器，该信号发生器的输出信号依次经过隔离驱动电路、功放匹配电路、协调电感接入换能器。
4.根据权利要求3所述的堤坝清洗系统，其特征在于，所述液哨射流单元包括：水泵，以及与该水泵相连的液哨式射流器；所述水泵由控制模块控制。
5.根据权利要求4所述的堤坝清洗系统，其特征在于，所述清洗刷单元包括：与所述控制模块相连的电机驱动电路，所述控制模块适于产生PWM信号经电机驱动电路输入电机，所述电机适于控制清洗刷转动。
6.一种根据权利要求1所述的堤坝清洗系统的工作方法，其特征在于，所述控制模块适于切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗。
7.根据权利要求6所述的堤坝清洗系统的工作方法，其特征在于，所述控制模块适于将采集水下构建物表面的图像信息与预存的存有的各类污秽物的特征值相比较，且在判断水下构建物表面存在污秽物后，自动切换各单元轮流清洗或控制至少两单元协同清洗该污秽物；
或所述控制模块将图像信息发送至上位机，通过上位机遥控相应单元清洗或至少两单元协同清洗污秽物。
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