CN106347592A - 远程控制的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法 - Google Patents

远程控制的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种远程控制的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法，本水面垃圾打捞船包括：视频图像采集装置、打捞装置和船载控制系统；其中所述视频图像采集装置适于将采集水面的视频图像信号通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统；所述船载控制系统适于接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置实现水面垃圾打捞；本发明的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法，通过无人驾驶远程控制，降低了人工打捞垃圾的危险程度，并且通过远程操作作业，拓宽了垃圾打捞范围，提高了打捞效率。

Description

远程控制的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法
技术领域
本发明涉及一种远程控制的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法。
背景技术
工作过程自动化和远程控制是工业现代化的重要标志，是当前科学技术发展的主要趋向之一。由于社会经济的持续发展，各种生活垃圾充斥在各个角落，包括大量水面垃圾，水面垃圾打捞技术的发展显得尤为重要。其中人工手动打捞技术，需要工作人员冒着烈日使用手工打捞网来进行水面垃圾打捞，方案虽然可完成打捞任务，但打捞效率极低，工作环境恶劣，工作人员安全性不足；半自动打捞方案，通常由工作人员驾驶打捞船，在到达垃圾打捞地点，使用操作手柄或按钮自动控制打捞机构完成水面垃圾的打捞工作，此方案虽减少了水面垃圾打捞工作人员的体力，但工作环境恶劣，工作场地远离陆地，打捞安全性不足。现阶段存在的全自动装配方案，打捞机构特别复杂，操作较为困难，机构设计的成本较高，且只适用于近岸定点打捞。
因此，需要设计一种适于远程控制的水面垃圾打捞船及垃圾打捞系统是本领域的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种垃圾打捞船及工作方法、垃圾打捞系统，以解决现有垃圾打捞船打捞效率低，范围窄的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种垃圾打捞船，包括：
视频图像采集装置、打捞装置和船载控制系统；其中所述视频图像采集装置适于将采集水面的视频图像信号通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统；所述船载控制系统适于接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置实现水面垃圾打捞。
进一步，所述视频图像采集装置包括：玻璃观测箱，所述玻璃观测箱在船行进方向配有观测窗口，该观测窗口内设置有高清摄像头与红外测距仪。
进一步，所述高清摄像头与红外测距仪紧密平行放置，正对船行进方向；其中所述红外测距仪适于检测船与水面垃圾的距离，并通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统，且由陆上远程控制系统控制船行进速度。
进一步，所述打捞装置包括：打捞网、用于连接打捞网和船舱的输送板、由船载控制系统控制的升降气缸，该升降气缸的活动端通过连接杆与打捞网的张开杆相连；以及所述船载控制系统通过控制伸缩气缸驱动张开杆伸缩，以实现张开或收网；所述升降气缸和伸缩气缸均由船载控制系统控制。
进一步，在打捞网的四周设有防护网，在输送板的两侧设有防护板；所述防护网由若干根防护网支架支起；各防护网支架分别通过相应支架气缸控制伸缩，且各支架气缸均由所述船载控制系统控制。
进一步，所述打捞装置的底部设有一由船载控制系统控制的翻转机构，且通过该翻转机构将打捞网中的垃圾由输送板倾倒至船舱内。
进一步，所述翻转机构包括：翻转轴、翻转驱动装置；其中所述翻转轴连接于输送板底部，且输送板的后端通过链条及倾倒气缸使打捞装置翘起，使打捞网中的垃圾从输送板滑落至船舱内；其中所述倾倒气缸由所述船载控制系统控制。
又一方面，本发明还提供了一种垃圾打捞系统。
所述垃圾打捞系统包括如所述的垃圾打捞船，以及用于控制垃圾打捞船的陆上远程控制系统。
第三方面，本发明还提供了一种垃圾打捞船的工作方法。
所述垃圾打捞船的工作方法包括：将水面垃圾的分布情况通过视频图像采集后发送至陆上远程控制系统；以及接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置实现水面垃圾打捞。
本发明的有益效果是，本发明的水面垃圾打捞船、垃圾打捞系统及工作方法，通过无人驾驶远程控制，降低了人工打捞垃圾的危险程度，并且通过远程操作作业，拓宽了垃圾打捞范围，提高了打捞效率。
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是本发明的垃圾打捞船的结构示意图；
图2是本发明的打捞装置的结构示意图。
图中：
视频图像采集装置1、玻璃观测箱101、观测窗口102；
打捞装置2、打捞网201、输送板202、升降气缸203、连接杆204、张开杆205、伸缩气缸206、防护网207、支架208、翻转轴209、链条210、倾倒气缸211；
船舱3。
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，本发明提供了一种垃圾打捞船，包括：视频图像采集装置1、打捞装置2和船载控制系统；其中所述视频图像采集装置1适于将采集水面的视频图像信号通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统；所述船载控制系统适于接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置2实现水面垃圾打捞。
其中，垃圾打捞船的进行方向如图1中F1所示。
所述视频图像采集装置1包括：玻璃观测箱101，所述玻璃观测箱101在船行进方向配有观测窗口102，该观测窗口102内设置有高清摄像头与红外测距仪。
所述高清摄像头与红外测距仪紧密平行放置，正对船行进方向；其中所述红外测距仪适于检测船与水面垃圾的距离，并通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统，且由陆上远程控制系统控制船行进速度。
其中，所述船载控制系统适于采用内置嵌入式芯片的工控机，例如但不限于深圳研宝智控有限公司的型号为ABOX-9712的工控机，可以通过USB接口连接无线模块，例如但不限于3G、4G模块，例如但不限于华为E3372。
如图2所示，所述打捞装置2包括：打捞网201、用于连接打捞网201和船舱3的输送板202、由船载控制系统控制的升降气缸203，该升降气缸203的活动端通过连接杆204与打捞网201的张开杆205相连；以及所述船载控制系统通过控制伸缩气缸206驱动张开杆205伸缩，以实现张开或收网；所述升降气缸203和伸缩气缸206均由船载控制系统控制。
在打捞网201的四周设有防护网207，在输送板202的两侧设有防护板；所述防护网207由若干根防护网207支架208支起；各防护网207支架208分别通过相应支架208气缸控制伸缩，且各支架208气缸均由所述船载控制系统控制。
所述打捞装置2的底部设有一由船载控制系统控制的翻转机构，且通过该翻转机构将打捞网201中的垃圾由输送板202倾倒至船舱3内。
所述翻转机构包括：翻转轴209、翻转驱动装置；其中所述翻转轴209连接于输送板202底部，且输送板202的后端通过链条210及倾倒气缸211使打捞装置2翘起(如图2中箭头F2所示)，使打捞网201中的垃圾从输送板202滑落至船舱3内；其中
所述倾倒气缸211由船载控制系统控制。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2还提供了一种垃圾打捞系统。
本垃圾打捞系统包括如实施例1所述的垃圾打捞船，以及用于控制垃圾打捞船的陆上远程控制系统。
所述陆上远程控制系统例如但不限于PC机、工控机来实现。
实施例3
在实施例1基础上，本实施例3还提供了一种垃圾打捞船的工作方法。
所述垃圾打捞船的工作方法包括：将水面垃圾的分布情况通过视频图像采集后发送至陆上远程控制系统；以及接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置2实现水面垃圾打捞。
具体的打捞步骤包括：
步骤一、控制玻璃观测箱101中的高清摄像头开始工作，以观测水面影像，陆上远程控制系统分析同步传回的视频影像，再远程控制打捞船向观测到的垃圾方位行驶。
步骤二、船载控制系统控制红外线测距仪开始工作，进行测距，陆上远程控制系统同步得到水面垃圾与本船只的距离，再远程控制船速。
步骤三、在打捞船与垃圾方位相接近时，适时减速并停船，保证打捞船与水面垃圾的方位正适于打捞网201完成打捞工作。
步骤四、控制升降气缸203驱动连接杆204伸至水下一定距离，再控制伸缩气缸206驱动张开杆20515伸出至最远，以张开打捞网201。
步骤五、升降气缸203驱动连接杆204上升，完成垃圾打捞至打捞网201，再控制倾倒气缸211驱动输送板202将打捞网201中的垃圾从输送板202滑落至船舱3内；同时，由支架208支起的防护网207与输送板两侧的传输防护网207保证打捞起的垃圾不至于再次落入水中。
步骤六、在完成垃圾倾倒后，船载控制系统再控制倾倒气缸211收缩，以使输送板202202恢复水平状态，并控制伸缩气缸206收缩，以实现收网。
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 (9)

1.一种垃圾打捞船，其特征在于，包括：
视频图像采集装置、打捞装置和船载控制系统；其中
所述视频图像采集装置适于将采集水面的视频图像信号通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统；
所述船载控制系统适于接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置实现水面垃圾打捞。
2.根据权利要求1所述的垃圾打捞船，其特征在于，
所述视频图像采集装置包括：玻璃观测箱，所述玻璃观测箱在船行进方向配有观测窗口，该观测窗口内设置有高清摄像头与红外测距仪。
3.根据权利要求2所述的垃圾打捞船，其特征在于，所述高清摄像头与红外测距仪紧密平行放置，正对船行进方向；其中
所述红外测距仪适于检测船与水面垃圾的距离，并通过船载控制系统发送至陆上远程控制系统，且由陆上远程控制系统控制船行进速度。
4.根据权利要求3所述的垃圾打捞船，其特征在于，所述打捞装置包括：打捞网、用于连接打捞网和船舱的输送板、由船载控制系统控制的升降气缸，该升降气缸的活动端通过连接杆与打捞网的张开杆相连；以及
所述船载控制系统通过控制伸缩气缸驱动张开杆伸缩，以实现张开或收网；且
所述升降气缸和伸缩气缸均由船载控制系统控制。
5.根据权利要求4所述的垃圾打捞船，其特征在于，
在打捞网的四周设有防护网，在输送板的两侧设有防护板；
所述防护网由若干根防护网支架支起；
各防护网支架分别通过相应支架气缸控制伸缩，且各支架气缸均由所述船载控制系统控制。
6.根据权利要求5所述的垃圾打捞船，其特征在于，所述打捞装置的底部设有一由船载控制系统控制的翻转机构，且通过该翻转机构将打捞网中的垃圾由输送板倾倒至船舱内。
7.根据权利要求6所述的垃圾打捞船，其特征在于，所述翻转机构包括：翻转轴、翻转驱动装置；其中
所述翻转轴连接于输送板底部，且输送板的后端通过链条及倾倒气缸使打捞装置翘起，使打捞网中的垃圾从输送板滑落至船舱内；其中
所述倾倒气缸由所述船载控制系统控制。
8.一种垃圾打捞系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的垃圾打捞船，以及用于控制垃圾打捞船的陆上远程控制系统。
9.一种垃圾打捞船的工作方法，其特征在于，
将水面垃圾的分布情况通过视频图像采集后发送至陆上远程控制系统；以及
接收陆上远程控制系统发送的控制信号以驱动打捞装置实现水面垃圾打捞。
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