CN108277791A - 自游式水面浮渣收集装置 - Google Patents

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    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Abstract

本发明公开了一种自游式水面浮渣收集装置，包括集渣桶、外套筒、抽水装置、电源和控制装置，所述集渣桶套装于外套筒内，抽水装置与外套筒连接并能将外套筒内的水抽出，所述电源和控制装置均固定于集渣桶外，所述电源与控制装置电性连接并能向控制装置供电，所述控制装置与抽水装置电性连接并能控制抽水装置工作。由此，集渣桶用于收集水面上的垃圾，抽水装置运行可集渣桶内的水从其下部抽吸出去，带动集渣桶上方的垃圾进入到集渣桶内。抽水装置排水的推力可推动浮渣收集装置整体在水中游动，可对远程大面积水面的垃圾进行自动收集，无须人工参与，方便实用。

Description

自游式水面浮渣收集装置
技术领域
本发明涉及一种水面浮渣收集技术领域，特别涉及一种自游式水面浮渣收集装置。
背景技术
随着人类工业化和现代化水平的不断提高，一次性包装用品的大量使用，加上人们环境意识的淡薄，人类赖以生存的生态环境受到了污染，尤其是水体环境受到了不小的破坏。大量水面垃圾的存在，不但影响了市容环境，也污染了生活水源，使人们的饮用水安全得不到保障。现有技术中通常采用半舱式或甲板机动式打捞船，采用人工打捞的方式进行水面垃圾打捞，工作效率低、劳动强度大。另外，在污水处理过程中，沉淀池内的水面上会产生很多浮泥，严重影响上层清水的出水和清洁度，迫切需要对沉淀池水面的浮泥进行收集处理。
也有采用自动化的方式进行水面垃圾收集的垃圾收集船，如中国专利：CN105539747A公开了事种水面垃圾收集船，包括船体、旋转式垃圾收集装置，所述船体上设置有垃圾收集舱，旋转式垃圾收集装置与船体铰接，用以将其收集的垃圾倒入所述垃圾收集舱中；旋转式垃圾收集装置包括篓体；篓体包括底板、后板左翼、右翼，后析靠近船体设置在底板的后端，左翼、右翼对称铰接在底板后端的左、右两侧并能平行于底板左、右移动。这种垃圾收集船只能被动的收集水面垃圾，既水面垃圾不会自动的流入到篓体，且当船舶莫过水面时，水面受到搅动，垃圾会远离收集篓体，因此收集效率低。
又如中国实用新型专利CN 207079555U公开了一种水面垃圾收集装置，装置包括垃圾收集桶，垃圾收集桶的上端为敞口端，垃圾收集桶的下端设有桶底，桶底与导管的一端连接，导管的另一端与抽水装置的进水口连接，抽水装置的排水口与排水管的一端连接；使用状态下通过操作杆或导管致使垃圾收集桶的上端口潜入至水面下1cm～5cm。该装置具有结构简单、水面垃圾能够自动汇集到收集垃圾收集桶内、垃圾收集效率高，可省时省力等特点。但垃圾收集桶固定设置，对于大面积的水体不适用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可用于大面积水体且方便使用的自游式水面浮渣收集装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种自游式水面浮渣收集装置，包括集渣桶、外套筒、抽水装置、电源和控制装置，所述集渣桶套装于外套筒内，，抽水装置与外套筒连接并能将外套筒内的水抽出，所述电源和控制装置均固定于集渣桶外，所述电源与控制装置电性连接并能向控制装置供电，所述控制装置与抽水装置电性连接并能控制抽水装置工作。由此，集渣桶用于收集水面上的垃圾，抽水装置运行可集渣桶内的水从其下部抽吸出去，带动集渣桶上方的垃圾进入到集渣桶内。抽水装置排水的推力可推动浮渣收集装置整体在水中游动，可对远程大面积水面的垃圾进行自动收集，无须人工参与，方便实用。
在一些实施方式中，所述控制装置包括主控模块、GPS定位模块、通讯模块和远程控制器，所述GPS定位模块和通讯模块分别与主控模块电性连接，所述主控模块与抽水装置电性连接，所述远程控制器与通讯模块无线连接。由此，主控模块可控制GPS定位模块可对本发明的自游式水面浮渣收集装置的位置进行定位。
在一些实施方式中，所述控制装置还包括存储模块、充电接口和数据接口，所述存储模块、充电接口和数据接口分别与主控模块电性连接。
在一些实施方式中，所述控制装置还包括水位传感器，所述水位传感器与主控模块电性连接。由此，水位传感器安装于整个装置的上端，用于检测自游式水面浮渣收集装置上端的水位并传送水位信号给主控模块。
在一些实施方式中，所述远程控制器为遥控器、手机或电脑主机。由此，通过远程控制器向主控模块发送控制命令，使主控模块控制各部件进行工作。
在一些实施方式中，自游式水面浮渣收集装置还包括气囊装置，所述气囊装置固定于集渣桶外。由此，气囊装置能控制本发明的浮渣收集装置的浮力，使集渣桶的上沿位于水面以下一定位置。
在一些实施方式中，自游式水面浮渣收集装置还包括螺旋推进器，所述螺旋推进器与集渣桶或外套筒固定连接。由此，螺旋推进器可推动浮渣收集装置在水中游动或转向。
在一些实施方式中，所述螺旋推进器设置为至2～4个并环绕集渣桶外或外套筒外。由此，多个螺旋推进器可从不同方向推动浮渣收集装置在水中移动。
在一些实施方式中，自游式水面浮渣收集装置还包括支架和太阳能板，所述支架的下端与集渣桶的上端固定连接，所述支架的上端与太阳能板固定连接，所述太阳能板与控制装置电性连接。由此，太阳能板可吸收太阳的能量并转换成电能为电源充电。
在一些实施方式中，所述抽水装置为潜水泵或叶轮，所述抽水装置的出水方向呈水平设置或竖直设置。由此，水平设置时，在抽水装置工作的同时可推动浮渣收集装置在水中游动，可使浮渣收集装置一边游动一边收集水面的浮渣垃圾，可适应大面积的水体水面的浮渣垃圾收集，收集效率高使用方便。竖直设置则可降低抽水阻力。
本发明的有益效果是：通过将抽水装置固定在可竖向过水的筒体集渣桶和外套筒的下端，并配置电源和控制装置形成一体结构，整个装置可自由漂浮在水面上进行水面浮渣垃圾的或水面浮泥的收集。并能实现远程GPS定位和远程操控和自动感应控制。可对远程大面积水面的垃圾进行自动收集，无须人工参与，方便实用。并可通过配置太阳能板对电源进行充电，延长电源的供电时间且节省能源。
附图说明
图1为本发明实施例1的自游式水面浮渣收集装置的结构示意图；
图2为图1所示自游式水面浮渣收集装置的控制系统意图；
图3为本发明实施例2所示自游式水面浮渣收集装置的结构示意图；
图4为本发明实施例3所示自游式水面浮渣收集装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种自游式水面浮渣收集装置。
参照图1和图2，自游式水面浮渣收集装置包括集渣桶1、外套筒2、抽水装置3、电源4、控制装置5、气囊装置6和螺旋推进器7。集渣桶1套装于外套筒2内，抽水装置3固定于外套筒2的下端，电源4、控制装置5和气囊装置6均固定于集渣桶1外。整个自游式水面浮渣收集装置悬浮于水面进行工作，并可在水里自由游动。带电部件采用防水外壳进行包装，带电部件之间则采用防水导线进行连接。
集渣桶1和外套筒2均为竖直设置，集渣桶1和外套筒2的上端均为敞开结构。集渣桶1的下部套装于外套筒2的上端内，集渣桶1的下部设置成可过水的结构，可让进入集渣桶1内的水从集渣桶1的下部通过，而水中的垃圾浮渣则留存集渣桶1内。集渣桶1可以包括外桶11和内桶12，外桶11与外套筒2的上边缘固定连接。外桶11位于外套筒2内的部分设置成网状或栅格状等可过水的结构，外桶11位于外套筒2外的部分则设置成周面密封的结构，集渣桶1和外套筒2形成自上而下的过水通道。内桶12可拆卸地置于外桶11内，内桶12整体设置成网状。内桶12用于盛装浮渣垃圾，当内桶12装满后可将内桶12取出。
抽水装置3可采用潜水泵，外套筒2的抽水装置3的进水端与外套筒2的下端连通，外套筒2的下端呈上大下小的锥形。抽水装置3用于从集渣桶1的下部抽水，以带动集渣桶1上方的水和浮渣进入到集渣桶1内，水通过集渣桶1的下部由抽水装置3抽走，而浮渣垃圾则留存在集渣桶1内。电源4与控制装置5电性连接并能向控制装置5供电，电源4可采用可充电电源。控制装置5与抽水装置3电性连接并能控制抽水装置3的工作。抽水装置3的出水方向可呈水平设置，抽水装置3在工作过程中即可推动自游式水面浮渣收集装置在水中游动，可快速地进行水面大面积的浮渣收集。
控制装置5包括主控模块51、GPS定位模块52、通讯模块53、存储模块55、充电接口56、数据接口57、水位传感器58和远程控制器54。控制装置5的各部件可以集成在一块电路板上。主控模块51可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASICGPS等。主控模块51内预置有返航路线计算程序，可根据给定的返航位置和GPS定位模块52定位的自身位置计算出返航路线。GPS定位模块52、通讯模块53、存储模块55、充电接口56、数据接口57和水位传感器58分别与主控模块51电性连接并受主控模块51控制，主控模块51与抽水装置3电性连接并可控制抽水装置3的开启和关闭。远程控制器54与通讯模块53无线连接，远程控制器54与通讯模块53之间可采用平流层通信或卫星通信建立联系。存储模块55用于存储各种配置数据、通讯数据和临时数据。
水位传感器58安装于集渣桶1的上端，当集渣桶1的上端高于水面时，水位传感器58传送水位信号给主控模块51，主控模块51控制抽水装置3停止工作。
电源4可设置为多块并分别与主控模块51电性连接，可为系统提供多块备用电源，确保供电充足。
远程控制器54可以是遥控器、电脑主机或手机。远程控制器54配置有GIS(geographic information system)系统，该GIS系统可提供如电子地图的地图数据使得远程控制器54可对地理位置进行操作，GIS系统可在电子地图上生成当前位置、返航位置和返航路径，GIS系统包括GIS信息导入导出单元、信息展示单元和信息维护单元，其中，GIS信息导入导出单元用于GIS系统的信息的导入和导出，信息展示单元用于在GIS地图上展示地图数据信息；信息维护单元用于在GIS地图上浏览、编辑和删除数据信息。GIS系统展示地图数据信息，并可提供地图数据的规划和选择等操作，并可用于在GIS地图上浏览、编辑和删除相应的数据信息。
气囊装置6设置成环形并固定于集渣桶1上端的外沿。气囊装置6可进行充气或放气，气囊装置6可平衡所述自游式水面浮渣收集装置的重量与体积的比值，使其与水的密度相当，使本发明的自游式水面浮渣收集装置能够刚好悬浮于水中。
螺旋推进器7固定于集渣桶1外。螺旋推进器7可设置成2～4个并均匀环绕于集渣桶1周围。各个螺旋推进器7可推动自游式水面浮渣收集装置在水中前进或转向。
电源4和控制装置5可以防水外壳包装固定到集渣桶1的外侧。
使用时，先为电源4充满电，并根据水温将气囊装置6内充到合适的气压，使自游式水面浮渣收集装置的集渣桶1的上缘可沉入到水面以下。控制装置5控制螺旋推进器7开启，推动整个浮渣收集装置到需要收集浮渣垃圾的水面区域，或直接开启抽水装置3进行水面浮渣垃圾的收集工作。当浮渣垃圾收集满后，控制装置5的远程控制器54发送返航控制信号到通讯模块53，通讯模块53传送返航控制信号到主控模块51。GPS定位模块52传送位置信号到主控模块51，主控模块51根据位置信号和返航控制信号计算出返航路线。主控模块51根据返航路线控制螺旋推进器7开启，推动本发明的自游式水面浮渣收集装置根据返航路线返航。
实施例2
图3示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的一种自游式水面浮渣收集装置。
参照图3，自游式水面浮渣收集装置包括集渣桶1、外套筒2、抽水装置3、电源4、控制装置5、气囊装置6、螺旋推进器7、支架9和太阳能板8。整个自游式水面浮渣收集装置除太阳能板8外，其它部件均在水面以下进行工作，带电部件采用防水外壳进行包装，带电部件之间的则采用防水导线进行连接。
集渣桶1和外套筒2均为竖直设置，集渣桶1和外套筒2的上端均为敞开结构。集渣桶1的下部套装于外套筒2的上端内，集渣桶1的下部设置成可过水的结构，可让进入集渣桶1内的水从集渣桶1的下部通过，而水中的垃圾浮渣则留存集渣桶1内。集渣桶1可以包括外桶11和内桶12，外桶11与外套筒2的上边缘固定连接。外桶11位于外套筒2内的部分设置成网状或栅格状等可过水的结构，外桶11位于外套筒2外的部分则设置成周面密封的结构，集渣桶1和外套筒2形成自上而下的过水通道。内桶12可拆卸地置于外桶11内，内桶12整体设置成网状。内桶12用于盛装浮渣垃圾，当内桶12装满后可将内桶12取出。
抽水装置3可采用潜水泵，抽水装置3的进水端与外套筒2的下端连通，抽水装置3用于从集渣桶1的下部抽水，以带动集渣桶1上方的水和浮渣进入到集渣桶1内，水通过集渣桶1的下部由抽水装置3抽走，而浮渣垃圾则留存在集渣桶1内。电源4与控制装置5连接并能向控制装置5供电，电源4可采用可充电电源。控制装置5与抽水装置3电性连接并能控制抽水装置3的工作。抽水装置3的出水方向可呈水平设置，抽水装置3在工作过程中即可推动自游式水面浮渣收集装置在水中游动，可快速地进行水面大面积的浮渣收集。
控制装置5包括主控模块51、GPS定位模块52、通讯模块53、存储模块55、充电接口56、数据接口57、水位传感器58和远程控制器54。控制装置5的各部件可以集成在一块电路板上。主控模块51可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASICGPS等。主控模块51内预置有返航路线计算程序，可根据给定的返航位置和GPS定位模块52定位的自身位置计算出返航路线。GPS定位模块52、通讯模块53、存储模块55、充电接口56、数据接口57和水位传感器58分别与主控模块51电性连接并受主控模块51控制，主控模块51与抽水装置3电性连接并可控制抽水装置3的开启和关闭。远程控制器54与通讯模块53无线连接，远程控制器54与通讯模块53之间可采用平流层通信或卫星通信建立联系。存储模块55用于存储各种配置数据、通讯数据和临时数据。
水位传感器58安装于集渣桶1的上端，当集渣桶1的上端高于水面时，水位传感器58传送水位信号给主控模块51，主控模块51控制抽水装置3停止工作。
电源4可设置为多块并分别与主控模块51电性连接，可为系统提供多块备用电源，确保供电充足。
远程控制器54可以是遥控器、电脑主机或手机。远程控制器54配置有GIS(geographic information system)系统，该GIS系统可提供如电子地图的地图数据使得远程控制器54可对地理位置进行操作，GIS系统可在电子地图上生成当前位置、返航位置和返航路径，GIS系统包括GIS信息导入导出单元、信息展示单元和信息维护单元，其中，GIS信息导入导出单元用于GIS系统的信息的导入和导出，信息展示单元用于在GIS地图上展示地图数据信息；信息维护单元用于在GIS地图上浏览、编辑和删除数据信息。GIS系统展示地图数据信息，并可用于在GIS地图上浏览、编辑和删除相应的数据信息。
气囊装置6设置成环形并固定于集渣桶1上端的外沿。气囊装置6可进行充气或放气，气囊装置6可平衡所述自游式水面浮渣收集装置的重量与体积的比值，使其与水的密度相当，使本发明的自游式水面浮渣收集装置能够刚好悬浮于水中。
螺旋推进器7固定于集渣桶1外。螺旋推进器7可设置成2～4个并均匀环绕于集渣桶1周围。各个螺旋推进器7可推动自游式水面浮渣收集装置在水中前进或转向。
电源4和控制装置5可以防水外壳包装固定到集渣桶1的外侧。
支架9的下端与集渣桶1的上端为可拆卸固定连接，支架9的上端与太阳能板8的下侧固定连接。太阳能板8与控制装置5的主控模块51电性连接，太阳能板8可吸收太阳的能量并转换成电能为电源4充电。主控模块51则根据电源4的电量情况控制太阳能板8与各块电源4之间电路的导通或切断，当一块电源4的电量充满时，主控模块51将电路通路切换到另外一块电源4进行充电，当所有电源4均充满时，主控模块51切断太阳能板8与电源4之间电路，停止向电源4充电。太阳能板8可在抽水装置3工作时或不工作时为电源4，可延长装置整体的工作时限，同时节省充电时间和电能的消耗。
实施例3
图4示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的一种自游式水面浮渣收集装置。
参照图4，自游式水面浮渣收集装置包括集渣桶1、外套筒2、抽水装置3、电源4、控制装置5、气囊装置6、螺旋推进器7、支架9和太阳能板8。整个自游式水面浮渣收集装置除太阳能板8外，其它部件均在水面以下进行工作，带电部件采用防水外壳进行包装，带电部件之间的则采用防水导线进行连接。
集渣桶1和外套筒2均为竖直设置，集渣桶1和外套筒2的上端均为敞开结构。集渣桶1的下部套装于外套筒2的上端内，集渣桶1的下部设置成可过水的结构，可让进入集渣桶1内的水从集渣桶1的下部通过，而水中的垃圾浮渣则留存集渣桶1内。集渣桶1可以包括外桶11和内桶12，外桶11与外套筒2的上边缘固定连接。外桶11位于外套筒2内的部分设置成网状或栅格状等可过水的结构，外桶11位于外套筒2外的部分则设置成周面密封的结构，集渣桶1和外套筒2形成自上而下的过水通道。内桶12可拆卸地置于外桶11内，内桶12整体设置成网状。内桶12用于盛装浮渣垃圾，当内桶12装满后可将内桶12取出。
抽水装置3采用叶轮，外套筒2的下端呈贯通的圆筒体，抽水装置3固定于外套筒2的下端内。抽水装置3运行时，可将外套筒2内的水向下抽出，带动集渣桶1内的水向下流动使集渣桶1上方的水和浮渣进入到集渣桶1内，水通过集渣桶1的下部由抽水装置3抽走，而浮渣垃圾则留存在集渣桶1内。电源4与控制装置5电性连接并能向控制装置5供电，电源4可采用可充电电源。控制装置5与抽水装置3电性连接并能控制抽水装置3的工作。
其它部件的结构可与实施例2相同。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:包括集渣桶(1)、外套筒(2)、抽水装置(3)、电源(4)和控制装置(5)，所述集渣桶(1)的下部套装于外套筒(2)内，所述集渣桶(1)的下部为可过水结构，抽水装置(3)与外套筒(2)连接并能将外套筒(2)内的水抽出，所述电源(4)和控制装置(5)均固定于集渣桶(1)外，所述电源(4)与控制装置(5)电性连接并能向控制装置(5)供电，所述控制装置(5)与抽水装置(3)电性连接并能控制抽水装置(3)工作。
2.根据权利要求1所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:所述控制装置(5)包括主控模块(51)、GPS定位模块(52)、通讯模块(53)和远程控制器(54)，所述GPS定位模块(52)和通讯模块(53)分别与主控模块(51)电性连接，所述主控模块(51)与抽水装置(3)电性连接，所述远程控制器(54)与通讯模块(53)无线连接。
3.根据权利要求2所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:所述控制装置(5)还包括存储模块(55)、充电接口(56)和数据接口(57)，所述存储模块(55)、充电接口(56)和数据接口(57)分别与主控模块(51)电性连接。
4.根据权利要求2所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:所述控制装置(5)还包括水位传感器(58)，所述水位传感器(58)与主控模块(51)电性连接。
5.根据权利要求1所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:所述远程控制器(54)为遥控器、手机或电脑主机。
6.根据权利要求1所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:还包括气囊装置(6)，所述气囊装置(6)固定于集渣桶(1)外。
7.根据权利要求1所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:还包括螺旋推进器(7)，所述螺旋推进器(7)与集渣桶(1)或外套筒(2)固定连接。
8.根据权利要求5所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:所述螺旋推进器(7)设置为2～4个并环绕集渣桶(1)外或外套筒(2)外。
9.根据权利要求1～8任一项所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:还包括支架(9)和太阳能板(8)，所述支架(9)的下端与集渣桶(1)的上端固定连接，所述支架(9)的上端与太阳能板(8)固定连接，所述太阳能板(8)与控制装置(5)电性连接。
10.根据权利要求1所述的自游式水面浮渣收集装置，其特征在于:所述抽水装置(3)为潜水泵或叶轮，所述抽水装置(3)的出水方向呈水平设置或竖直设置。
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