CN106759606A - 一种河道沉积物自动收集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及河道沉积物自动收集系统，可有效解决底泥疏浚后，水体底部的沉积物累积到一定数量之后，水体又会变黑变臭，需要再次疏浚，而且疏浚费用高的问题，其解决的技术方案是，光能转换器经导线与安装在浮载板上的太阳能蓄电池相连，太阳能蓄电池经导线与刮泥车内的发动机相连，刮泥车经钢索与浮载板相连接，刮泥车前端安装有刮泥板，集泥井安装在水体底部，挡板固定在集泥井上，活动杆一端固定在集泥井上，另一端与挡板相连，活动杆与活动杆控制器相连，本发明能自动收集和抽取水底污泥，并且对水体扰动较小，工艺性好，操作简单，装置制造和运行成本低，是底泥疏浚装置上的创新。

Description

一种河道沉积物自动收集系统
技术领域
本发明涉及环保装置，特别是一种河道沉积物自动收集系统。
背景技术
黑臭水体是目前需要攻克的重要环境问题之一，主要原因之一在于有机物沉积于水底，在厌氧条件下发生还原性反应，产生硫化氢、氨气等恶臭气体。解决办法以底泥疏浚为主，但是疏浚之后经过一定的周期之后，水体底部的沉积物累积到一定数量之后，水体又会变黑变臭，需要再次疏浚。而且疏浚费用高，对水体影响较大。因此，疏浚装置上的改进和创新是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种河道沉积物自动收集系统，可有效解决底泥疏浚后，水体底部的沉积物累积到一定数量之后，水体又会变黑变臭，需要再次疏浚，而且疏浚费用高，对水体影响较大的问题。
本发明解决的技术方案是，包括水底刮泥装置和底泥收集装置，水底刮泥装置由太阳能板、光能转换器和太阳能蓄电池构成，太阳能板经支架安装在浮载板上，并经导线与安装在浮载板上的光能转换器相连，光能转换器经导线与安装在浮载板上的太阳能蓄电池相连，太阳能蓄电池经导线与刮泥车内的发动机相连，刮泥车经钢索与浮载板相连接，刮泥车前端安装有刮泥板，底泥收集装置包括集泥井、挡板、控制器和活动杆，集泥井安装在水体底部，挡板固定在集泥井上，活动杆一端固定在集泥井上，另一端与挡板相连，活动杆与活动杆控制器相连，集泥井内安装有污泥监测器，污泥监测器与活动杆控制器之间通过导线连接，集泥井底部的抽泥管道与抽泥泵相连，抽泥泵控制器经导线与抽泥泵和污泥监测器相连。
本发明新颖、独特，利用太阳能为水底刮泥车供电，通过水底的集泥井收集水体污泥，通过监测器和控制器控制集泥井的开闭以及污泥的抽取，能自动收集和抽取水底污泥，并且对水体扰动较小，工艺性好，操作简单，装置制造和运行成本低，是底泥疏浚装置上的创新。
附图说明
图1为本发明水底刮泥装置结构示意图。
图2为本发明底泥收集装置结构示意图。
图中1为太阳能板，2为光能转换器，3为太阳能蓄电池，4为浮载板，5为刮泥车，6为刮泥板，7为集泥井，8为挡板，9为活动杆，10为污泥监测器，11为活动杆控制器，12为抽泥管道，13为抽泥泵控制器，14为抽泥泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-2给出，本发明包括水底刮泥装置和底泥收集装置，水底刮泥装置由太阳能板、光能转换器和太阳能蓄电池构成，太阳能板1经支架安装在浮载板4上，并经导线与安装在浮载板4上的光能转换器2相连，光能转换器2经导线与安装在浮载板4上的太阳能蓄电池3相连，太阳能蓄电池3经导线与刮泥车5内的发动机相连，刮泥车5经钢索与浮载板4相连接，刮泥车5前端安装有刮泥板6，底泥收集装置包括集泥井、挡板、控制器和活动杆，集泥井7安装在水体底部，挡板8固定在集泥井7上，活动杆9一端固定在集泥井7上，另一端与挡板8相连，活动杆9与活动杆控制器11相连，集泥井7内安装有污泥监测器10，污泥监测器10与活动杆控制器11之间通过导线连接，集泥井7底部的抽泥管道12与抽泥泵14相连，抽泥泵控制器13经导线与抽泥泵14和污泥监测器10相连。
为了保证使用效果，所述的浮载板4为长1-3m、宽0.5-1m、厚5-10cm的船形。
所述的太阳能板为晶体硅电池板、薄膜太阳能电池或有机太阳能电池的一种；收集太阳能后通过光能转换器将其转化为电能，给小车提供动力。
所述的刮泥车5由4mm的冷轧钢板制成的长方体，高度不超过50cm，长度不超过100cm，底部安装有两个履带式轮子。
所述的刮泥板为4mm冷轧钢板制成的方形，与刮泥车前部呈45°倾角，垂直高度不超过30cm，宽度1-2m，焊接在刮泥车前端。
所述的集泥井7上部主体为水泥浇筑或者金属铸造，长1-2m、宽1-2m、高0.5-1m，底部泥斗高0.3-0.5m，倾角为30-45°。
所述的集泥井7由呈圆柱中空体的上部和呈漏斗状的下部连接成一体构成。
所述的挡板8为不锈钢或铸铁制成的方形，一端通过合页固定在集泥井7的上沿，另一端与活动杆9相连，且挡板8位于集泥井7的水流下游方向。
所述的污泥监测器10为溶解氧探头，监测集泥井7内污泥监测器所在位置的溶解氧浓度。
所述的活动杆控制器11和抽泥泵控制器13为51单片机控制器或PLC可编程控制器，接受来自污泥监测器10的数据，通过溶解氧或者光照强度的变化判断集泥井7内污泥量是否超过监测器所在位置，并指令活动杆9和抽泥泵14工作。
所述的污泥监测器10、活动杆控制器11均安装在集泥井7上部内壁上。
所述的活动杆9通过活动杆控制器11螺旋或者液压控制，可控制挡板8关闭或者打开集泥井7。
本发明的使用情况是，水底刮泥装置由水上和水下两部分组成，水上部分所有重量由浮载板依靠浮力承载，浮载板上安装有太阳能板、光能转换器、太阳能蓄电池，水下刮泥车前方安装有一个刮泥板，车体内安装有发动机，动力来源于水面上的太阳能蓄电池。
太阳能板经光能转换器将电能存储于蓄电池中，经蓄电池进行调节后对刮泥车供电，刮泥车向前移动，前端刮泥板推动水底沉积物前移，水面上的浮载板也在钢索拉动下向前移动，直至蓄电池电量耗光。小车向前移动的过程中，刮泥板刮除水底沉积物，直至污泥进入集泥井，监测器实时监测集泥井内溶解氧变化，当污泥达到一定数量之后，监测器被污泥包裹，溶解氧大幅下降，活动杆控制器接收监测器数据后指令活动杆收缩，挡板关闭，集泥井与外界水体隔离，抽泥泵控制器指令抽泥泵工作，抽泥泵根据设定程序工作一定时间后停止，集泥井内污泥被抽空，活动杆控制器控制活动杆支起挡板，水底污泥慢慢进入集泥井。
本发明新颖、独特，使用太阳能电池供电，不用传统电源，减少了能耗，简单合理。小车在水底行走，不断刮除水底沉积物，有效避免了曝气水底沉积物堆积，防止了水体恶臭的发生。同时，由于使用太阳能，小车位置不受动力条件限制，可以自由移动，小车服务范围大，而底泥收集装置能自动开启和抽取底泥，不需要过多的人工干预，运行使用方便，本发明的应用可以在不疏浚的情况下解决水体黑臭问题，本发明工艺性好，操作简单，装置制造和运行成本低，具有良好的社会和经济效益。

Claims (10)

1.一种河道沉积物自动收集系统，包括水底刮泥装置和底泥收集装置，其特征在于，水底刮泥装置由太阳能板、光能转换器和太阳能蓄电池构成，太阳能板(1)经支架安装在浮载板(4)上，并经导线与安装在浮载板(4)上的光能转换器(2)相连，光能转换器(2)经导线与安装在浮载板(4)上的太阳能蓄电池(3)相连，太阳能蓄电池(3)经导线与刮泥车(5)内的发动机相连，刮泥车(5)经钢索与浮载板(4)相连接，刮泥车(5)前端安装有刮泥板(6)，底泥收集装置包括集泥井、挡板、控制器和活动杆，集泥井(7)安装在水体底部，挡板(8)固定在集泥井(7)上，活动杆(9)一端固定在集泥井(7)上，另一端与挡板(8)相连，活动杆(9)与活动杆控制器(11)相连，集泥井(7)内安装有污泥监测器(10)，污泥监测器(10)与活动杆控制器(11)之间通过导线连接，集泥井(7)底部的抽泥管道(12)与抽泥泵(14)相连，抽泥泵控制器(13)经导线与抽泥泵(14)和污泥监测器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的浮载板(4)为长1-3m、宽0.5-1m、厚5-10cm的船形。
3.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的太阳能板为晶体硅电池板、薄膜太阳能电池或有机太阳能电池的一种；收集太阳能后通过光能转换器将其转化为电能，给小车提供动力。
4.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的刮泥车(5)由(4)mm的冷轧钢板制成的长方体，高度不超过50cm，长度不超过100cm，底部安装有两个履带式轮子。
5.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的刮泥板为(4)mm冷轧钢板制成的方形，与刮泥车前部呈45°倾角，垂直高度不超过30cm，宽度1-2m，焊接在刮泥车前端。
6.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的集泥井(7)上部主体为水泥浇筑或者金属铸造，长1-2m、宽1-2m、高0.5-1m，底部泥斗高0.3-0.5m，倾角为30-45°。
7.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的集泥井(7)由呈圆柱中空体的上部和呈漏斗状的下部连接成一体构成。
8.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的挡板(8)为不锈钢或铸铁制成的方形，一端通过合页固定在集泥井(7)的上沿，另一端与活动杆(9)相连，且挡板(8)位于集泥井(7)的水流下游方向。
9.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的污泥监测器(10)为溶解氧探头，监测集泥井(7)内污泥监测器所在位置的溶解氧浓度，污泥监测器(10)、活动杆控制器(11)均安装在集泥井(7)上部内壁上。
10.根据权利要求1所述的河道沉积物自动收集系统，其特征在于，所述的活动杆控制器(11)和抽泥泵控制器(13)为51单片机控制器或PLC可编程控制器，接受来自污泥监测器(10)的数据，通过溶解氧或者光照强度的变化判断集泥井(7)内污泥量是否超过监测器所在位置，并指令活动杆(9)和抽泥泵(14)工作。
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