CN110144864A - 一种水面垃圾过滤装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水面垃圾过滤装置及其工作方法，应用于水面青苔收集用途，包括：船体、移动连杆组、铰接座组、收集装置、吸取装置、搅拌装置、潜水电机组、刮料装置、移动终端、摄像机模组以及垃圾阻拦装置。船体可以实现自动无人化行驶，船体的底部和内部设置有铰接座组，移动连杆组的一端固定安装在船体上另一端固定安装在收集装置的底部，吸取装置设置在收集装置的一侧。所述船体上设置有移动终端和摄像模组，垃圾阻拦装置设置在吸取装置的上方，本发明垃圾阻拦装置设置在吸取料斗的上方对水面上的垃圾杂物进行阻拦，防止水面上漂浮的垃圾和硬质杂物进入机器，损伤设备。

Description

一种水面垃圾过滤装置及其工作方法

技术领域

本发明属于环保设备领域，尤其是一种水面垃圾过滤装置及其工作方法。

背景技术

青苔是水面上的多种藻类的总称，所有水体偏浅，水质偏清的湖面，池塘，以及海参圈每年春季至秋季特别容易疯长青苔，某些热带地区全年疯长，如果清理不及时，会影响水面下对的正常光照，对水草、浮游生物、鱼虾、以及其它水生物造成影响，其次青苔会破坏水质，大量的青苔腐后释放硫化氢等有害物质，降低水体溶氧。目前传统的青苔处理方法主要以药用抑制为主，打捞为辅，但是青苔的打捞不及时腐烂后会导致水体发黑发臭，青苔打捞后可以用于肥料的生产制作；在青苔的打捞过程中，水面上常常漂浮有树枝，生活垃圾等物体堵塞打捞设备，影响青苔的打捞效率。

发明内容

发明目的：提供一种水面垃圾过滤装置及其工作方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种水面垃圾过滤装置，包括：

船体，设置在船体底部的吸取装置，固定安装在船体上且连接收集装置底部的移动连杆组，设置在吸取装置一侧的收集装置,以及设置在吸取装置上方的垃圾阻拦装置；

所述垃圾阻拦装置包括，安装在船体上的支撑装置，设置在支撑装置一端的行程气缸组，连接在行程气缸组一侧的传动装置，连接在传动装置上的振动栅栏板，以及设置在振动栅栏板底部的阻挡网；

所述船体上设置有移动终端和摄像模组，所述移动终端上设置有通信天线，所述移动终端中设置有通信模块和定位传感器，所述移动终端之间通过通信天线互相连通，所述移动终端中设置有控制器通过导线控制液压装置。

在进一步的实施例中，所述吸取装置包括：吸取料斗，固定连通吸取料斗的搅拌腔，内设在搅拌腔内部的搅拌装置，传动连接搅拌装置的齿轮箱，设置在齿轮箱底部的第一潜水电机，固定连接在吸取料斗底部的侧腔，安装在侧腔一侧的收集装置，以及设置在侧腔底部的水泵；所述水泵的底部连通第二潜水电机，所述收集装置的一侧设置有刮料装置，所述收集装置为包括可拆卸安装侧腔内部的密封组件，连接在密封组件上的收集网，以及设置在密封组件外部的固定圈，通过搅拌装置的搅拌使搅拌腔内形成漩涡状的水流。

在进一步的实施例中，所述移动连杆组包括，固定安装在船体内部一端的第一铰接座组，固定安装在船体底部另一端的第二铰接座组，传动连接在第一铰接座组上的第一连杆组，固定安装在船体上的第二连杆组，以及设置在第二连杆组上的液压装置，所述第一连杆组之间设置有转轴，所述液压装置的活塞杆固定安装在第一连杆组的一端，所述第一连杆组的另一端固定连接收集装置，所述液压装置控制收集装置上下运动，所述第二铰接座通过第三连杆组连接收集装置，能够对收集装置起到支撑和保持平衡的作用。

在进一步的实施例中，所述搅拌腔与吸取料斗之间设置可拆卸过滤网板，所述侧腔的底部设置有过滤网板，能够阻挡吸取的水生物进入搅拌腔影响搅拌效果。

在进一步的实施例中，所述收集装置的底部设置有距离传感器，所述船体的底部安装有声波振荡器，距离传感器能够检测水底的石块防止设备在前进过程中出现碰撞，声波振荡器能够随船前进过程中产生一定高频声波提前驱吓水中的鱼虾。

在进一步的实施例中，所述摄像模组包括:固定安装在船体上的摄像机安装座，安装在摄像机安装座上的转动座，安装在转动座上的电动升降杆，以及卡接在电动升降杆上的摄像头，所述摄像头通过导线连接移动终端，摄像模组能够对水面的植物进行分类扫描和对阻挡网中的垃圾收集情况进行反馈，并将数据发送至移动终端。

在进一步的实施例中，所述垃圾阻拦装置对称安装在船体的两侧，所述支撑装置设置有伸缩连杆，所述伸缩连杆的两端固定连接传动装置，能够根据船体的宽度调整阻拦面。

在进一步的实施例中，所述传动装置包括铰接在行程气缸活塞杆一端的第一振动连杆，滑动连接在振动连杆另一端的第二振动连杆，以及连接在第二振动连杆一端的振动弹簧，所述第二振动连杆靠近第一连杆的一端设置有滑轮，所述滑轮在第一振动连杆上往复滚动，所述第二振动连杆的一端连接振动栅栏板，所述传动装置在行程气缸的作用下带动振动栅栏板左右摆动，振动栅栏板左右摆动时会在吸取装置上方行成半开闭的空间，吸取的青苔通过半开闭的空间进入吸取料斗，水面上的其它杂质经过阻挡网阻拦留在阻挡网内。

在进一步的实施例中，包括如下步骤

S1、工作时，工作人员根据船体的宽度调整垃圾阻拦装置的距离，使对称的振动栅栏板包围在吸取料斗的外侧；

S2、摄像模组对吸取装置的上方水面进行摄像，并将摄像数据发送至移动终端，移动终端对通过图像分析系统对图像进行判断，检测到一定体量的青苔时控制吸取装置和收集装置开始工作，收集完成后停止运作；同时摄像模组同样对阻挡网中的垃圾收集收集情况进行判断，垃圾收满后移动终端控制船体返航；

S3、吸取装置中的搅拌装置在第一潜水电机的带动下运转，在吸取料斗上方的水流行成漩涡；同时垃圾阻拦装置开始运行，行程气缸组带动振动栅栏在吸取料斗上方进行开闭，阻挡水面上的垃圾进入吸取料斗；青苔经过吸取料斗进入侧腔，由刮料装置压缩进入收集装置的收集网中，收集装置中的收集网可以在收集满后进行更换；

S4、当船体在大区域范围的湖面上进行运行时，多个船体之间的移动终端通过通信天线进行连通，当一个船体检测到大范围的青苔时，根据就近原则向它附近的船体发送将聚集信号；清理完成后发送完成信号，并将清理区域通过移动终端进行定位，发送至其它正在附近工作的船体。

有益效果： 本发明和现有技术相比，利用吸收装置和收集装置设置在船体上，随船体的移动任意在水面上收集青苔以及泛滥的藻类植物，垃圾阻拦装置设置在吸收装置的上方阻拦水面上漂浮的杂物，防止杂物进入吸收装置划伤机器内部，同时可以对水面上的少量杂物进行清理，维持水面清洁。

附图说明

图1是本发明水面青苔清理装置的结构示意图。

图2是本发明齿轮箱结构的示意图。

图3是本发明搅拌装置的结构示意图。

图4是本发明收集装置的结构示意图。

图5是本发明垃圾阻拦装置的俯视图。

图6是本发明振动栅栏板的结构示意图。

图7是本发明的垃圾阻拦装置的侧视图。

图8是本发明的伸缩连杆的结构示意图。

图9是本发明摄像机模组的结构示意图。

图10是本发明移动终端的工作原理图。

附图标记为：船体1、移动连杆组2、第一铰接座30、第二铰接座31、液压装置4、吸取料斗5、搅拌腔6、齿轮箱7、搅拌装置8、第一潜水电机9、第二潜水电机10、侧腔110、水泵111、刮料装置12、声波振荡器13、距离传感装置14、摄像机安装座150、电动推杆151、摄像头152、转动座153、收集网16、刮料电机17、垃圾阻拦装置18、支撑装置1801、行程气缸组1802、传动装置1803、传动连杆组1804、振动栅栏板1805、阻挡网1806、振动弹簧1807、伸缩连杆19。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

实施例一：

如图1至图4所示的一种水面垃圾过滤装置，包括：船体1、移动连杆组2、铰接座组、收集装置、吸取装置、搅拌装置8、潜水电机组、刮料装置12、移动终端、摄像机模组以及垃圾阻拦装置18。

其中，船体1可以实现自动无人化行驶，船体1的底部和内部设置有铰接座组，铰接座组包括设置在船体1内部的第一铰接座30和设置在船体1底部的第二铰接座31，铰接座能够固定平衡移动连杆组2对收集装置的作用力，移动连杆组2的一端固定安装在船体1上另一端固定安装在收集装置的底部，吸取装置设置在收集装置的一侧。

垃圾阻拦装置18包括：支撑装置1801、行程气缸组1802、传动装置1803、振动栅栏板1805以及阻挡网1806。

支撑装置1801安装在船体1上，行程气缸组1802设置在支撑装置1801一端的，传动装置1803连接在行程气缸一侧的，振动栅栏板1805连接在传动装置1803上，阻挡网1806设置在振动栅栏板1805的底部且位于吸取料斗5的上方。

船体1上设置有移动终端和摄像模组，移动终端上设置有通信天线，移动终端中设置有通信模块和定位传感器，移动终端之间通过通信天线互相连通，移动终端中设置有控制器通过导线控制液压装置4，同时船体1上设置有供电装置。

如图2至图3所示，吸取装置包括：吸取料斗5，搅拌腔6和搅拌装置8。

搅拌腔6固定连通吸取料斗5的底部，中间设置有过滤网板，过滤网板的一端设置有旋转叶片，能够对吸附在过滤网板上的青苔进行刮取，防止堵塞网孔，搅拌装置8设置在搅拌腔6的内部，齿轮箱7传动连接搅拌装置8的主轴，主轴上设置有多个长度不一的搅拌棒，第一潜水电机9设置在齿轮箱7的底部。

如图4所示侧腔110固定连接在吸取料斗5的底部，收集装置安装在侧腔110一侧的，以及设置在侧腔110底部的水泵111；水泵111的底部连通第二潜水电机10，收集装置的一侧设置有刮料装置12，刮料装置12包括，刮料电机17，传动连杆以及刮料板，刮料电机17带动传动连杆左右运动

收集装置为包括可拆卸安装侧腔110内部的密封组件，连接在密封组件上的收集网16，以及设置在密封组件外部的固定圈，密封组件设置在收集网16的端口处防止压缩过程中出现漏料，固定圈能够使收集网16更好的加固在侧腔110上，收集网16可以借助水的浮力随船体1移动，减轻船的吃水程度，收集满后可以到岸上进行更换，也在船上进行人工更换，提高吸取效率。

移动连杆组2包括：固定安装在船体1内部一端的第一铰接座30组，固定安装在船体1底部另一端的第二铰接座31组，传动连接在第一铰接座30组上的第一连杆组，固定安装在船体1上的第二连杆组，以及设置在第二连杆组上的液压装置4，第一连杆组之间设置有转轴，液压装置4的活塞杆固定安装在第一连杆组的一端，第一连杆组的另一端固定连接收集装置，液压装置4控制收集装置上下运动，第二铰接座31通过第三连杆组连接收集装置。

收集装置的底部设置有距离传感器，所述船体1的底部安装有声波振荡器13，距离传感器能够检测水底的石块防止设备在前进过程中出现碰撞，声波振荡器13能够随船前进过程中产生一定高频声波提前驱吓水中的鱼虾。

如图5至图7所示的传动装置1803包括：第一振动连杆、第二振动连杆和振动弹簧1807。第一振动连杆铰接在行程气缸活塞杆一端的，第二振动连杆滑动连接在振动连杆的另一端，振动弹簧1807连接在第二振动连杆的一端，第二振动连杆靠近第一连杆的一端设置有滑轮，滑轮在第一振动连杆上往复滚动，第二振动连杆的一端连接振动栅栏板1805，所述传动装置1803在行程气缸的作用下带动振动栅栏板1805左右摆动，振动栅栏板1805左右摆动时会在吸取装置上方行成半开闭的空间，吸取的青苔通过半开闭的空间进入吸取料斗5，水面上的其它杂质经过阻挡网1806阻拦留在阻挡网1806内，并对吸取的垃圾进行收集。

如图8所示垃圾阻拦装置对称安装在船体的两侧，所述支撑装置设置有伸缩连杆19，所述伸缩连杆19的两端固定连接传动装置，能够根据船体的宽度调整阻拦面。

如图9所示，摄像模组包括:固定安装在船体1上的摄像机安装座150，安装在摄像机安装座150上的转动座153，安装在转动座153上的电动升降杆，以及卡接在电动升降杆上的摄像头152，摄像头152通过导线连接移动终端，摄像头152可以实现上下升降以及拍摄角度的调整，可以全方位地对船体1周围的水面进行拍摄。

如图10所示摄像模组能够对水面的植物进行分类扫描，并将扫描数据发送至移动终端，经过移动终端中的图像分析系统进行分析，控制器根据扫描数据生成控制指令，控制船体1前进的方向、停靠位置以及各装置之间的联动；距离传感器将检测数据发送至控制器，控制器向控制液压装置4控制移动连杆组2移动的位置。其次摄像模组还可以对阻挡网1806中的垃圾收集情况进行判断，收满垃圾后通过控制器控制船体1返航。

实施例二：

当多个船体1同时进行清理时，移动终端通过物联网进行连通，物联网中的一个船体1出现故障，发现新的青苔聚集群可以根据定位传感器根据就近原则向附近的其它船体1发送信号，其次前方的船体1清理完成后可以通过通信天线向后方的其它船体1发送信号，告知清理完成。

具体包括如下步骤：

1、单独工作在河道中时，移动连杆组2根据河道的水位以及青苔的位置调整吸取装置和收集装置的位置，使吸取料斗5始终保持在水面下方；工作人员根据船体的宽度调整垃圾阻拦装置18的距离，使对称的振动栅栏板1805包围在吸取料斗5的外侧。

2、摄像模组对吸取装置的上方水面进行摄像，并将摄像数据发送至移动终端，移动终端对通过图像分析系统对图像进行判断，检测到一定体量的青苔时控制吸取装置和收集装置开始工作，收集完成后停止运作；同时摄像模组同样对阻挡网1806中的垃圾收集收集情况进行判断，垃圾收满后移动终端控制船体1返航；

3、吸取装置中的搅拌装置8在第一潜水电机9的带动下运转，在吸取料斗5上方的水流行成漩涡；同时垃圾阻拦装置18开始运行，行程气缸组1802带动振动栅栏在吸取料斗5上方进行开闭，阻挡水面上的垃圾进入吸取料斗5；青苔经过吸取料斗5进入侧腔110，由刮料装置12压缩进入收集装置的收集网16中，收集装置中的收集网16可以在收集满后进行更换；

4、当船体1在大区域范围的湖面上进行运行时，多个船体1之间的移动终端通过通信天线进行连通，当一个船体1检测到大范围的青苔时，根据就近原则向它附近的船体1发送将聚集信号；清理完成后发送完成信号，并将清理区域通过移动终端进行定位，发送至其它正在附近工作的船体1。

本发明利用吸收装置和收集装置设置在船体1上，随船体1的移动任意在水面上收集青苔以及泛滥的藻类植物，垃圾阻拦装置18设置在吸收装置的上方阻拦水面上漂浮的杂物，防止杂物进入吸收装置划伤机器内部，同时可以对水面上的少量杂物进行清理，维持水面清洁。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水面垃圾过滤装置，其特征在于，包括：

船体，设置在船体底部的吸取装置，固定安装在船体上且连接收集装置底部的移动连杆组，设置在吸取装置一侧的收集装置,以及设置在吸取装置上方的垃圾阻拦装置；

所述垃圾阻拦装置包括，安装在船体上的支撑装置，设置在支撑装置一端的行程气缸组，连接在行程气缸组一侧的传动装置，连接在传动装置上的振动栅栏板，以及设置在振动栅栏板底部的阻挡网；

所述船体上设置有移动终端和摄像模组，所述移动终端上设置有通信天线，所述移动终端中设置有通信模块和定位传感器，所述移动终端之间通过通信天线互相连通，所述移动终端中设置有控制器通过导线控制液压装置。

2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾过滤装置，其特征在于，所述收集装置的底部设置有距离传感器，所述船体的底部安装有声波振荡器。

3.根据权利要求1所述的一种水面垃圾过滤装置，其特征在于，所述摄像模组包括:固定安装在船体上的摄像机安装座，安装在摄像机安装座上的转动座，安装在转动座上的电动升降杆，以及卡接在电动升降杆上的摄像头，所述摄像头通过导线连接移动终端。

4.据权利要求1所述的一种水面垃圾过滤装置，其特征在于，所述垃圾阻拦装置对称安装在船体的两侧，所述支撑装置设置有伸缩连杆，所述伸缩连杆的两端固定连接传动装置。

5. 据权利要求4所述的一种水面垃圾过滤装置，其特征在于，所述传动装置包括铰接在行程气缸活塞杆一端的第一振动连杆，滑动连接在振动连杆另一端的第二振动连杆，以及连接在第二振动连杆一端的振动弹簧，所述第二振动连杆靠近第一连杆的一端设置有滑轮，所述滑轮在第一振动连杆上往复滚动，所述第二振动连杆的一端连接振动栅栏板，所述传动装置在行程气缸的作用下带动振动栅栏板左右摆动。

6.一种水面垃圾过滤装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤

S1、工作时，工作人员根据船体的宽度调整垃圾阻拦装置的距离，使对称的振动栅栏板包围在吸取料斗的外侧；

S2、摄像模组对吸取装置的上方水面进行摄像，并将摄像数据发送至移动终端，移动终端对通过图像分析系统对图像进行判断，检测到一定体量的青苔时控制吸取装置和收集装置开始工作，收集完成后停止运作；同时摄像模组同样对阻挡网中的垃圾收集收集情况进行判断，垃圾收满后移动终端控制船体返航；

S3、吸取装置中的搅拌装置在第一潜水电机的带动下运转，在吸取料斗上方的水流行成漩涡；同时垃圾阻拦装置开始运行，行程气缸组带动振动栅栏在吸取料斗上方进行开闭，阻挡水面上的垃圾进入吸取料斗；青苔经过吸取料斗进入侧腔，由刮料装置压缩进入收集装置的收集网中，收集装置中的收集网可以在收集满后进行更换；

S4、当船体在大区域范围的湖面上进行运行时，多个船体之间的移动终端通过通信天线进行连通，当一个船体检测到大范围的青苔时，根据就近原则向它附近的船体发送将聚集信号；清理完成后发送完成信号，并将清理区域通过移动终端进行定位，发送至其它正在附近工作的船体。