CN109673252A - 基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统及监控方法，其中系统包括：浒苔拦截线，其为由多个浮球组成的漂浮在海面上的拦截线；浮球上均匀开设有3‑5个通孔；打捞机构，其包括转轴、浆片和旋转电机；旋转电机设置在浮球内部；转轴的第一端与旋转电机的输出轴相连接，第二端由通孔延伸出浮球外部，并与浆片相连接；传输机构，其包括主管道、分支管道和传送带；分支管道对应浮球设置；分支管道的底端的开口与主管道连接；传送带布置在主管道内；收集机构，其与主管道连通；控制系统，其控制旋转电机的旋转以及传送带的传输。其实现了对浒苔的自动打捞和收集，节省了人工，同时提高了浒苔的处理效率，保护了海洋环境。

Description

基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统及监控方法

技术领域

本发明涉及海洋藻类清理设备技术领域，尤其涉及一种基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统及监控方法。

背景技术

浒苔藻体草绿色，管状膜质，丛生，主枝明显，分枝细长，高可达1米。基部以固着器附着在岩石上，生长在中潮带滩涂，石砾上。由于全球气候变化、水体富营养化等原因，造成海洋大型海藻浒苔绿潮暴发。大量浒苔漂浮聚集到岸边，阻塞航道，同时破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展。

浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维、氨基酸、脂肪酸、维生素和多种矿物质，其中铁含量在中国食物营养成分表上记载为我国食物之最，同时还含有脂肪和维生素。在浒苔蛋白质中，氨基酸种类齐全，必需氨基酸含量较高，其中缘管浒苔的限制氨基酸为赖氨酸，氨基酸评分为79；条浒苔的限制氨基酸为蛋氨酸，氨基酸评分为80。浒苔的脂肪酸组成中，多不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的含量为分别为50.5％、12.7％和36.8％，其中包括近4％的奇数碳原子脂肪酸。因此浒苔是高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量，且富含矿物质和维生素的天然理想营养食品的原料。浒苔可以食用，新鲜苔条晒干后可以吃，把它切碎磨细后，撒在糕饼点心中有一股特殊香味。

因而，如果能将浒苔进行打捞并进行处理后，既避免了海洋污染，还丰富了人们的餐桌，但是，目前对于浒苔的处理主要还是集中在人工打捞，这种方式费时费力，且效果并不显著，还有的方式是采用拦截网将浒苔拦截在海边以外，然后利用专用的收集船在拦截网外侧对浒苔进行打捞，这种方式较之人工打捞虽然效率提高了，但是仍然需要专业人员开船进行浒苔的收集，不仅需要耗费人力，同时船只在海面上的持续运行也对海洋造成了二次污染。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，实现了对浒苔的自动打捞和收集，节省了人工，同时提高了浒苔的处理效率，保护了海洋环境。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，包括：

浒苔拦截线，其为由柔性绳索连接的多个浮球组成的漂浮在距海岸线的距离不小于100m的拦截线；沿与所述浒苔拦截线垂直的方向，环绕每个所述浮球在所述浮球上均匀开设有3-5个通孔；

打捞机构，其包括转轴、浆片和旋转电机；所述旋转电机设置在所述浮球内部；所述转轴的第一端与所述旋转电机的输出轴相连接，第二端由所述通孔延伸出所述浮球外部，并与所述浆片相连接；所述旋转电机驱动所述转轴由所述浒苔拦截线远离海岸线的一侧向靠近海岸线的一侧旋转；

传输机构，其包括主管道、分支管道和传送带；所述分支管道设置为多根，多根所述分支管道分别对应所述浮球设置在所述浒苔拦截线靠近所述海岸线的一侧，且所述分支管道的顶端的开口高于海平面布置；所述分支管道的底端的开口垂直于海面向下延伸并汇集在一起且与所述主管道的第一端相连接；所述传送带布置在所述主管道内，并沿所述主管道的延伸方向传输；

收集机构，其为与所述主管道的第二端连通的设置在地面上的收集台或设置在海面上的收集船；

控制系统，其控制所述旋转电机的旋转以及所述传送带的传输。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述通孔的内缘设置有将所述转轴与所述通孔密封的弹性垫圈。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述浒苔拦截线上每50-100m长度上的浮球设置为1组，每组所述浮球连接同一主管道。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述主管道的第一端设置有粉碎叶片。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述浆片设置为长方形的片状结构；所述浆片设置为3-5片；所述浆片的第一端分别通过弹簧连接于所述转轴，以在无外力作用时使所述浆片与所述转轴间的夹角不大于60°，并在收到外力压迫时，使所述浆片与所述转轴间的夹角为180°。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述浆片的第二端沿同一平面向四周均匀分布，以使多个浆片组成以所述转轴为中心的耙子状结构。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述浆片的第二端设置有与所述浆片表面垂直的刀片，且所述刀片的切割方向与所述浆片的旋转方向相同。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，所述传送带由多根导辊平行布置组成，多根导辊在所述控制系统的控制下同步旋转，以将所述主管道内的浒苔传送至所述收集台或收集船。

一种应用于基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统的监控方法，包括：

数据库，其内存储有浒苔漂浮量的数据集；

监控模块，其设置在所述浮球上，所述监控模块按照预设的周期监控海面上的浒苔漂浮量；

分析模块，其与所述监控模块和数据库分别连接，所述分析模块将监控模块监控数据，所述分析模块根据所述数据库内存储的数据集判定由所述监控模块获取的浒苔漂浮量的预警级别，并将判定的预警级别发送至浒苔自动打捞脱水系统的控制系统，所述控制系统根据所述预警级别对海上的浒苔进行处理。

优选的是，所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统的监控方法中，所述分析模块判定的浒苔漂浮量的预警级别按照浒苔拦截量由少到多分为不少于3级；所述控制系统根据所述预警级别对海上的浒苔进行处理的方法具体为：

一级预警：仅对浒苔进行拦截；

二级预警：转轴旋转，传送带传输，以将海上的浒苔传输至所述收集机构；

三级预警及以上：转轴旋转，传送带传输，将海上的浒苔传输至所述收集机构，并启动辅助处理机构；

其中，所述辅助处理机构包括拦截网和拦截船；所述拦截网架设在两艘所述拦截船之间，以在所述拦截船的运行中将海中的浒苔进行收集。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统中，通过在距海边100m或更远距离处设置浒苔拦截线，使得浒苔被拦截在海岸线外部，避免了浒苔在海边的聚集，通过在浮球上设置打捞机构，并使打捞机构与传输机构连接，使得浮球的旋转带动浆片对拦截线附近的浒苔进行打捞，并在转轴旋转时使得浆片上的浒苔被投入分支管道内，并通过分支管道落入主管道中，而主管道中的传送带能够带动浒苔收集在收集台或收集船上，达到了对海上聚集的浒苔自动处理的效果，节省了人工，同时避免了船只在海上频繁运行对海洋环境造成的二次污染。

通过转轴和浆片的配合，使得浆片在打捞浒苔的过程中即实现了对浒苔的初步滤水，从而使得进入分支管道的浒苔仅携带很少的水分，为后续运输提供了极大的方便，并节省了运输的能源消耗，使得处理成本更低。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明提供的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统的结构示意图；

图2是本发明提供的打捞机构的结构图；

图3是本发明提供的传送带的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1-3所示，一种基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，包括：浒苔拦截线，其为由柔性绳索连接的多个浮球1组成的漂浮在距海岸线的距离不小于100m的拦截线；沿与所述浒苔拦截线垂直的方向，环绕每个所述浮球1在所述浮球1上均匀开设有3-5个通孔。

打捞机构，其包括转轴2、浆片3和旋转电机；所述旋转电机设置在所述浮球1内部；所述转轴2的第一端与所述旋转电机的输出轴相连接，第二端由所述通孔延伸出所述浮球1外部，并与所述浆片3相连接；所述旋转电机驱动所述转轴2由所述浒苔拦截线远离海岸线的一侧向靠近海岸线的一侧旋转。

传输机构，其包括主管道4、分支管道5和传送带6；所述分支管道5设置为多根，多根所述分支管道5分别对应所述浮球1设置在所述浒苔拦截线靠近所述海岸线的一侧，且所述分支管道5的顶端的开口高于海平面布置；所述分支管道5的底端的开口垂直于海面向下延伸并汇集在一起且与所述主管道4的第一端相连接；所述传送带6布置在所述主管道4内，并沿所述主管道4的延伸方向传输。

收集机构7，其为与所述主管道4的第二端连通的设置在地面上的收集台或设置在海面上的收集船。

控制系统，其控制所述旋转电机的旋转以及所述传送带6的传输。

在上述方案中，通过在距海边100m或更远距离处设置浒苔拦截线，使得浒苔被拦截在海岸线外部，避免了浒苔在海边的聚集，通过在浮球中设置打捞机构，并使打捞机构与传输机构连接，使得浮球的旋转带动浆片对拦截线附近的浒苔进行打捞，并在转轴旋转时使得浆片上的浒苔被投入分支管道内，并通过分支管道落入主管道中，而主管道中的传送带能够带动浒苔收集在收集台或收集船上，达到了对海上聚集的浒苔自动处理的效果，节省了人工，同时避免了船只在海上频繁运行对海洋环境造成的二次污染。

通过转轴和浆片的配合，使得浆片在打捞浒苔的过程中即实现了对浒苔的初步滤水，从而使得进入分支管道的浒苔仅携带很少的水分，为后续运输提供了极大的方便，并节省了运输的能源消耗，使得处理成本更低。

通过柔性绳索连接浮球，能够使得浮球组成的浒苔拦截线承受海浪的冲击，以保证浒苔拦截线的坚固性。

其中，浒苔拦截线的两端可以通过锚固在海底的锚杆和柔性绳索连接或者由海底浇筑至海面的柱体连接等方式达到在海面上固定的目的，在此不做具体限定。

主管道和分支管道的连接端采用螺纹补偿，且主管道和分支管道均为耐腐蚀的柔性材料制成的管路，以抗击海浪的冲击以及海水的腐蚀，提高使用寿命。

一个优选方案中，所述通孔的内缘设置有将所述转轴2与所述通孔密封的弹性垫圈。

在上述方案中，通过弹性垫圈的设置，使得浮球具有良好的气密性，从而保证了浮球的浮力，也避免了浮球内部的旋转电机被海水侵蚀，提高了系统的使用寿命。

一个优选方案中，所述浒苔拦截线上每50-100m长度上的浮球1设置为1组，每组所述浮球1连接同一主管道4。

在上述方案中，通过将浒苔拦截线上每50-100m长度的浮球设置为1组，使得每个主管道的浒苔传输量得到控制，以避免主管道堵塞或者闲置，造成系统损害或资源浪费。

一个优选方案中，所述主管道的第一端设置有粉碎叶片8。

在上述方案中，通过在主管道第一端设置粉碎叶片，使得进入主管道的浒苔被粉碎，使得后续的运输和处理更加方便。

一个优选方案中，所述浆片3设置为长方形的片状结构；所述浆片3设置为3-5片；所述浆片3的第一端分别通过弹簧连接于所述转轴2，以在无外力作用时使所述浆片3与所述转轴2间的夹角不大于60°，并在收到外力压迫时，使所述浆片3与所述转轴2间的夹角为180°。

在上述方案中，通过将浆片设置为长方形的片状结构，使得浆片与海水的接触面积小，受水流的压力也较小，从而使得旋转电机的驱动更加节省能源，通过3-5片浆片的设置，使得浆片能够携带更多的浒苔旋转，并在旋转在海面上方时将浒苔投入分支管道内，通过弹簧连接的浆片使得浆片携带浒苔时浆片与转轴位于同一平面上，能够将浒苔携带平稳，而在旋转至海面上方时，浒苔在旋转的惯性带动下投入分支管道后，浆片受到的浒苔的压力消失，使得浆片在弹簧的带动下向转轴方向弯折，从而使得连接浆片的转轴能够顺利的由分支管道和浮球中间通过，同时浆片向下弯折能够使粘接在浆片上的残余浒苔脱落，避免了浆片被浒苔缠绕。

一个优选方案中，所述浆片3的第二端沿同一平面向四周均匀分布，以使多个浆片3组成以所述转轴2为中心的耙子状结构。

在上述方案中，浆片组成以转轴为中心的耙子状结构便于对浒苔的打捞。

一个优选方案中，所述浆片3的第二端设置有与所述浆片3表面垂直的刀片9，且所述刀片9的切割方向与所述浆片3的旋转方向相同。

在上述方案中，通过在浆片的第二端设置与浆片表面垂直的刀片，能够在浆片打捞浒苔的同时将浒苔进行部分切割，从而进一步避免浒苔在转轴和浆片上缠绕，也避免了浒苔堵塞分支管道。

一个优选方案中，所述传送带6由多根导辊10平行布置组成，多根导辊10在所述控制系统的控制下同步旋转，以将所述主管道4内的浒苔传送至所述收集台或收集船。

在上述方案中，通过将传送带设置为多根平行布置的导辊连接构成，且导辊间通过柔性的绳索连接，以使得传送带随主管道的方向延伸，使得导辊的旋转能够推动主管道内浒苔向收集台或收集船运动，提高了浒苔的处理效率。

一种应用于基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统的监控方法，包括：

数据库，其内存储有浒苔漂浮量的数据集。

监控模块，其设置在所述浮球上，所述监控模块按照预设的周期监控海面上的浒苔漂浮量。

分析模块，其与所述监控模块和数据库分别连接，所述分析模块将监控模块监控数据，所述分析模块根据所述数据库内存储的数据集判定由所述监控模块获取的浒苔漂浮量的预警级别，并将判定的预警级别发送至浒苔自动打捞脱水系统的控制系统，所述控制系统根据所述预警级别对海上的浒苔进行处理。

在上述方案中，通过自动监测系统的设置，使得所述系统能够对浒苔拦截线拦截的浒苔的数量进行定期的监测，并通过分析模块的判断确定浒苔的数量，而后控制打捞系统采取不同的打捞手段进行处理，避免了能源的浪费，同时也使得清洁更加高效。其中，监控模块可以设置为摄像头，而对应的数据库内保存的可以为浒苔聚集不同量的照片，通过分析模块将摄像头获取的浒苔照片和数据库内存储的照片做对比，来判断浒苔聚集的数量；监控模块也可以设置为具有传感器的触角结构，数据库内存储相应触角结构触碰海面下方不同反馈数据的数据集，触角伸入海水中，根据水中浒苔量的区别，使得传感器获取的数据也不同，从而获取的数据和数据库内保存的数据做对比，来判断水中浒苔的聚集量，等等。

一个优选方案中，所述分析模块判定的浒苔漂浮量的预警级别按照浒苔拦截量由少到多分为不少于3级；所述控制系统根据所述预警级别对海上的浒苔进行处理的方法具体为：

一级预警：仅对浒苔进行拦截；

二级预警：转轴旋转，传送带传输，以将海上的浒苔传输至所述收集机构；

三级预警及以上：转轴旋转，传送带传输，将海上的浒苔传输至所述收集机构，并启动辅助处理机构；

其中，所述辅助处理机构包括拦截网和拦截船；所述拦截网架设在两艘所述拦截船之间，以在所述拦截船的运行中将海中的浒苔进行收集。

在上述方案中，通过将浒苔漂浮量做预警级别划分，并针对不同的预警级别对浒苔采取不同的措施，使得浒苔的处理更加高效，且避免了能源的浪费，同时，实现了针对浒苔漂浮量的区别智能清洁的效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，包括：

浒苔拦截线，其为由柔性绳索连接的多个浮球组成的漂浮在距海岸线的距离不小于100m的拦截线；沿与所述浒苔拦截线垂直的方向，环绕每个所述浮球在所述浮球上均匀开设有3-5个通孔；

打捞机构，其包括转轴、浆片和旋转电机；所述旋转电机设置在所述浮球内部；所述转轴的第一端与所述旋转电机的输出轴相连接，第二端由所述通孔延伸出所述浮球外部，并与所述浆片相连接；所述旋转电机驱动所述转轴由所述浒苔拦截线远离海岸线的一侧向靠近海岸线的一侧旋转；

传输机构，其包括主管道、分支管道和传送带；所述分支管道设置为多根，多根所述分支管道分别对应所述浮球设置在所述浒苔拦截线靠近所述海岸线的一侧，且所述分支管道的顶端的开口高于海平面布置；所述分支管道的底端的开口垂直于海面向下延伸并汇集在一起且与所述主管道的第一端相连接；所述传送带布置在所述主管道内，并沿所述主管道的延伸方向传输；

收集机构，其为与所述主管道的第二端连通的设置在地面上的收集台或设置在海面上的收集船；

控制系统，其控制所述旋转电机的旋转以及所述传送带的传输。

2.如权利要求1所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述通孔的内缘设置有将所述转轴与所述通孔密封的弹性垫圈。

3.如权利要求1所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述浒苔拦截线上每50-100m长度上的浮球设置为1组，每组所述浮球连接同一主管道。

4.如权利要求1所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述主管道的第一端设置有粉碎叶片。

5.如权利要求1所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述浆片设置为长方形的片状结构；所述浆片设置为3-5片；所述浆片的第一端分别通过弹簧连接于所述转轴，以在无外力作用时使所述浆片与所述转轴间的夹角不大于60°，并在收到外力压迫时，使所述浆片与所述转轴间的夹角为180°。

6.如权利要求5所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述浆片的第二端沿同一平面向四周均匀分布，以使多个浆片组成以所述转轴为中心的耙子状结构。

7.如权利要求5所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述浆片的第二端设置有与所述浆片表面垂直的刀片，且所述刀片的切割方向与所述浆片的旋转方向相同。

8.如权利要求1所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统，其中，所述传送带由多根导辊平行布置组成，多根导辊在所述控制系统的控制下同步旋转，以将所述主管道内的浒苔传送至所述收集台或收集船。

9.一种应用于如权利要求1所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统的监控方法，其中，包括：

数据库，其内存储有浒苔漂浮量的数据集；

监控模块，其设置在所述浮球上，所述监控模块按照预设的周期监控海面上的浒苔漂浮量；

分析模块，其与所述监控模块和数据库分别连接，所述分析模块将监控模块监控数据，所述分析模块根据所述数据库内存储的数据集判定由所述监控模块获取的浒苔漂浮量的预警级别，并将判定的预警级别发送至浒苔自动打捞脱水系统的控制系统，所述控制系统根据所述预警级别对海上的浒苔进行处理。

10.如权利要求9所述的基于大数据分析监测的浒苔自动打捞脱水系统的监控方法，其中，所述分析模块判定的浒苔漂浮量的预警级别按照浒苔拦截量由少到多分为不少于3级；所述控制系统根据所述预警级别对海上的浒苔进行处理的方法具体为：

一级预警：仅对浒苔进行拦截；

二级预警：转轴旋转，传送带传输，以将海上的浒苔传输至所述收集机构；

三级预警及以上：转轴旋转，传送带传输，将海上的浒苔传输至所述收集机构，并启动辅助处理机构；

其中，所述辅助处理机构包括拦截网和拦截船；所述拦截网架设在两艘所述拦截船之间，以在所述拦截船的运行中将海中的浒苔进行收集。