CN111809586B - 一种海洋漂浮垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海洋漂浮垃圾清理装置，包括浮力筒、收集筒、清理机构以及垃圾检测机构，清理机构包括抽水管和升降机构，垃圾检测机构包括红外发射管、红外接收管、反射镜以及控制器，当移动到漂浮垃圾位置处时，漂浮垃圾切断反射镜反射给红外接收管的红外光，使控制器失去红外接收管发出的电信号，控制器控制升降机构带动抽水管下降，使抽水管下端与水面接触，从而抽水管可以将漂浮垃圾输送到收集筒中，避免了抽水管长时间持续工作浪费电能，提高本发明的清理装置的续航时间。

Description

一种海洋漂浮垃圾清理装置

技术领域

本发明涉及垃圾清理技术领域，特别涉及一种海洋漂浮垃圾清理装置。

背景技术

海洋漂浮垃圾是人类制造的漂浮在大海或水道上的各种废弃物，它们影响海洋景观，威胁航行安全，并对海洋生态系统的健康产生影响，目前对于海洋漂浮垃圾的收集方式主要采用海上收集船，由于水面垃圾不断随着洋流移动，依靠船舶追逐垃圾进行打捞需要花费巨大经费和人力，并且打捞船在航行过程中其打捞机构持续工作，浪费较多的电能。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种海洋漂浮垃圾清理装置，可以对水面上漂浮垃圾进行检测，当检测到垃圾以后在进行打捞收集，避免持续打捞浪费电能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种海洋漂浮垃圾清理装置，包括浮力筒、收集筒、清理机构以及垃圾检测机构，所述收集筒设置在浮力筒内部，所述清理机构一端位于收集筒上方，另一端向收集筒反方向延伸；所述垃圾检测机构包括红外发射管、红外接收管、反射镜以及控制器，所述红外发射管和红外接收管倾斜设置在浮力筒外壁上，所述红外发射管和红外接收管倾斜方向相反，且均朝向反射镜，所述反射镜通过固定臂与浮力筒外壁连接，并位于红外发射管和红外接收管之间；所述清理机构包括升降机构以及倾斜设置的抽水管，所述抽水管通过升降机构与浮力筒连接，所述控制器分别与红外发射管、红外接收管以及升降机构电连接。

优选的，所述抽水管上设置有抽水泵，所述控制器与抽水泵电连接。

优选的，所述升降机构包括电动伸缩杆以及升降杆，所述升降杆与抽水管底面连接，所述电动伸缩杆设置在浮力筒内壁，其输出轴与升降杆连接，所述控制器与电动伸缩杆电连接。

优选的，还包括旋转电机，所述旋转电机设置在浮力筒内部，其输出轴与收集筒底面连接，所述收集筒侧面设置有网口。

优选的，还包括推进器，所述推进器设置在浮力筒底面，所述控制器与推进器电连接。

优选的，所述浮力筒设置有蓄水舱以及水泵，所述蓄水舱通过出水管与外部连通，所述水泵设置在蓄水舱内部，并与出水管连通，所述控制器与水泵电连接。

优选的，所述收集筒底面设置有称重传感器，所述收集筒外部与浮力筒内壁之间形成离心腔，所述离心腔底面通过连接管道连通到蓄水舱，所述连接管道上设置有电磁阀，所述控制器分别与称重传感器以及电磁阀电连接。

优选的，所述浮力筒外表面设置有若干个气囊，所述气囊内部设置有破损检测机构，所述控制器与破损检测机构电连接。

优选的，所述破损检测机构包括浮力板、连接杆以及按压按钮，所述浮力筒外壁设置有竖直槽，所述连接杆一端设置有滑块，另一端与浮力板连接，所述滑块位于竖直槽中，所述按压按钮位于竖直槽的顶部，所述控制器与按压按钮电连接。

优选的，还包括定位模块以及无线传输单元，所述定位模块以及无线传输单元设置在浮力筒内部，所述控制器分别与定位模块以及无线传输单元电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种海洋漂浮垃圾清理装置，在海上移动时，若移动到漂浮在海面上的垃圾位置处时，漂浮垃圾切断红外发射管发射给红外接收管的红外光，从而红外接收管无法产生电信号给控制器，此时控制器控制升降机构带动抽水管向下移动并与水面接触，同时控制抽水管将水面上漂浮的垃圾吸取并输送到收集筒中，从而避免了抽水管持续不断进行工作而过度消耗电能，提高持续续航能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种海洋漂浮垃圾清理装置的结构示意图；

图2为本发明的一种海洋漂浮垃圾清理装置的电路原理图；

图3为本发明的一种海洋漂浮垃圾清理装置的破损检测机构的结构示意图；

图中，1为浮力筒，2为收集筒，3为红外发射管，4为红外接收管，5为反射镜，6为控制器，7为固定臂，8为抽水管，9为抽水泵，11为电动伸缩杆，12为升降杆，13为旋转电机，14为网口，15为推进器，16为蓄水舱，17为水泵，18为出水管，19为称重传感器，20为离心腔，21为连接管道，22为电磁阀，23为气囊，24为浮力板，25为连接杆，26为按压按钮，27为竖直槽，28为滑块，29为定位模块，30为无线传输单元。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图3，本发明提供的一种海洋漂浮垃圾清理装置，包括浮力筒1、收集筒2、清理机构以及垃圾检测机构，所述收集筒2设置在浮力筒1内部，所述清理机构一端位于收集筒2上方，另一端向收集筒2反方向延伸；所述垃圾检测机构包括红外发射管3、红外接收管4、反射镜5以及控制器6，所述红外发射管3和红外接收管4倾斜设置在浮力筒1外壁上，所述红外发射管3和红外接收管4倾斜方向相反，且均朝向反射镜5中部，所述反射镜5通过固定臂7与浮力筒1外壁连接，并位于红外发射管3和红外接收管4之间；所述清理机构包括升降机构以及倾斜设置的抽水管8，所述抽水管8通过升降机构与浮力筒1连接，所述控制器6分别与红外发射管3、红外接收管4以及升降机构电连接。

本发明的一种海洋漂浮垃圾清理装置，用于对海面上漂浮的垃圾进行清理，本装置可以在海中根据设定的路线进行航行，在位于海中时红外接收管4处于海面下方，正常情况下，红外发射管3发射的红外光经过反射镜5反射后可以被红外接收管4所接收，红外接收管4接收到红外光后会产生电信号，并发送给控制器6，此时控制器6判断为周围不存在漂浮垃圾，不需要进行清理。

具体的，红外接收管4、反射镜5以及红外发射管3由上至下依次设置，反射镜5倾斜设置，而红外接收管4和红外发射管3均朝向反射镜5方向倾斜，从而红外发射管3发出的红外光可以被反射镜5反射后传输到红外接收管4处，所设置的红外发射管3和红外接收管4可以对周围的垃圾进行检测，只有当检测到周围有垃圾时，清理机构才会开始工作进行清理，正常情况下清理机构为待机状态，从而可以防止清理机构持续工作浪费电能，因此为了保证垃圾检测的准确性，在本发明的浮力筒1外表面可以设置多组垃圾检测机构，用于检测不同方向的垃圾，并同时通过设置的多组清理机构来对应的对不同方向的垃圾进行清理。

当本发明的清理装置移动到漂浮垃圾附近时，漂浮垃圾会位于反射镜5以及红外接收管4之间，使得反射镜5反射的红外光被漂浮垃圾切断，从而导致红外接收管4无法接收到红外光，此时控制器6失去红外接收管4发送的电信号，并判断为附近存在漂浮垃圾，然后控制器6控制升降机构带动抽水管8下降，使得抽水管8下端与水面接触，抽水管8开始工作并将漂浮垃圾进行收集后，输送到收集筒2中，从而实现对海洋漂浮垃圾的清理。

优选的，所述抽水管8上设置有抽水泵9，所述控制器6与抽水泵9电连接。

所设置的抽水泵9可以将带有漂浮垃圾的海水从抽水管8中抽取后，输送到收集筒2中。

优选的，所述升降机构包括电动伸缩杆11以及升降杆12，所述升降杆12与抽水管8底面连接，所述电动伸缩杆11设置在浮力筒1内壁，其输出轴与升降杆12连接，所述控制器6与电动伸缩杆11电连接。

通过电动伸缩杆11可以带动升降杆12的升降，从而实现抽水管8的升降，当不需要清理垃圾时，电动伸缩杆11驱动升降杆12使抽水管8整体位于水面上方，当需要清理垃圾时，电动伸缩杆11驱动升降杆12带动抽水管8下降，使抽水管8下端进入到水中，实现对垃圾的收集。

优选的，还包括旋转电机13，所述旋转电机13设置在浮力筒1内部，其输出轴与收集筒2底面连接，所述收集筒2侧面设置有网口14。

通过所设置的旋转电机13可以对收集筒2进行转动离心，使内部垃圾中包含的水分通过网口14被甩出到收集筒2外部。

优选的，还包括推进器15，所述推进器15设置在浮力筒1底面，所述控制器6与推进器15电连接。

所设置的推进器15可以用于驱动清理装置在水中的移动。

优选的，所述浮力筒1设置有蓄水舱16以及水泵17，所述蓄水舱16通过出水管18与外部连通，所述水泵17设置在蓄水舱16内部，并与出水管18连通，所述控制器6与水泵17电连接。

当漂浮垃圾输送到收集筒2内后，会使得整个清理装置的重力增加，为保证清理装置的漂浮平衡状态，控制器6可以控制水泵17将蓄水舱16中的部分水排出到外部，使得清理装置整体重量不变，保证红外发射管3所处的水平面下方位置不变，保证垃圾检测的效果。

优选的，所述收集筒2底面设置有称重传感器19，所述收集筒2外部与浮力筒1内壁之间形成离心腔20，所述离心腔20底面通过连接管道21连通到蓄水舱16，所述连接管道21上设置有电磁阀22，所述控制器6分别与称重传感器19以及电磁阀22电连接。

具体的，本发明设置了称重传感器19，用于对掉落到收集筒2内的垃圾进行称重，称重传感器19存在两次称重过程，第一次为对包含水分的漂浮垃圾进行称重，重量信息传输给控制器6进行存储，第二次为对离心后的垃圾进行称重，同时重量信息也传输给控制器6，控制器6对两次存储的重量信息进行计算，即判断出被甩出的水的重量，此时控制器6根据浮力状态以及被甩出的水的重量将蓄水舱16中的多余的水排出，排水完毕后，控制器6控制电磁阀22开启，使得离心腔20内的水进入到蓄水舱16中。

优选的，所述浮力筒1外表面设置有若干个气囊23，所述气囊23内部设置有破损检测机构，所述控制器6与破损检测机构电连接，所述破损检测机构包括浮力板24、连接杆25以及按压按钮26，所述浮力筒1外壁设置有竖直槽27，所述连接杆25一端设置有滑块28，另一端与浮力板24连接，所述滑块28位于竖直槽27中，所述按压按钮26位于竖直槽27的顶部，所述控制器6与按压按钮26电连接。

通过设置的气囊23可以实现浮力筒1在水中的漂浮，而本发明还设置了气囊23的破损检测机构，当气囊23发生破损时，海水会从气囊23的破损处进入到气囊23内部，在水的浮力下，浮力板24会向上浮起，并带动连接杆25沿着竖直槽27进行滑动，当连接杆25的滑块28与按压按钮26接触时，使得按压按钮26被触发，按压按钮26发送电信号给控制器6，此时控制器6判断为有气囊23破损，并根据按压按钮26可以判断出破损的气囊23，本发明还包括定位模块29以及无线传输单元30，所述定位模块29以及无线传输单元30设置在浮力筒1内部，所述控制器6分别与定位模块29以及无线传输单元30电连接，通过设置的无线传输单元30可以将破损的气囊23信息以及当前的位置信息发送给工作人员，从而工作人员可以及时找到清理装置对破损的气囊23进行修复，保证清理装置的正常工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，包括浮力筒、收集筒、清理机构以及垃圾检测机构，所述收集筒设置在浮力筒内部，所述清理机构一端位于收集筒上方，另一端向收集筒反方向延伸；所述垃圾检测机构包括红外发射管、红外接收管、反射镜以及控制器，所述红外发射管和红外接收管倾斜设置在浮力筒外壁上，所述红外发射管和红外接收管倾斜方向相反，且均朝向反射镜，所述反射镜通过固定臂与浮力筒外壁连接，并位于红外发射管和红外接收管之间；所述清理机构包括升降机构以及倾斜设置的抽水管，所述抽水管通过升降机构与浮力筒连接，所述控制器分别与红外发射管、红外接收管以及升降机构电连接；所述浮力筒设置有蓄水舱以及水泵，所述蓄水舱通过出水管与外部连通，所述水泵设置在蓄水舱内部，并与出水管连通，所述控制器与水泵电连接。

2.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，所述抽水管上设置有抽水泵，所述控制器与抽水泵电连接。

3.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，所述升降机构包括电动伸缩杆以及升降杆，所述升降杆与抽水管底面连接，所述电动伸缩杆设置在浮力筒内壁，其输出轴与升降杆连接，所述控制器与电动伸缩杆电连接。

4.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，还包括旋转电机，所述旋转电机设置在浮力筒内部，其输出轴与收集筒底面连接，所述收集筒侧面设置有网口。

5.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，还包括推进器，所述推进器设置在浮力筒底面，所述控制器与推进器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，所述收集筒底面设置有称重传感器，所述收集筒外部与浮力筒内壁之间形成离心腔，所述离心腔底面通过连接管道连通到蓄水舱，所述连接管道上设置有电磁阀，所述控制器分别与称重传感器以及电磁阀电连接。

7.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，所述浮力筒外表面设置有若干个气囊，所述气囊内部设置有破损检测机构，所述控制器与破损检测机构电连接。

8.根据权利要求7所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，所述破损检测机构包括浮力板、连接杆以及按压按钮，所述浮力筒外壁设置有竖直槽，所述连接杆一端设置有滑块，另一端与浮力板连接，所述滑块位于竖直槽中，所述按压按钮位于竖直槽的顶部，所述控制器与按压按钮电连接。

9.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于，还包括定位模块以及无线传输单元，所述定位模块以及无线传输单元设置在浮力筒内部，所述控制器分别与定位模块以及无线传输单元电连接。

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