CN112030974B - 一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能技术领域，具体公开了一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车，其结构包括移动底座、控制系统、检测装置和喷洒装置。本发明通过各装置的协同合作，能够直接进入地理环境复杂或者污染严重的区域，自主检测目标区域，有序、高效地进行喷洒或者注入修复液，对于土工膜的破损，进行修复和维护，而对于开裂的压实粘土层，进行修补，以达到控制裂隙发育的最终目的。该智能小车可在自动模式和手动模式之间自由切换，克服多样的地理困难，也可有不同的喷洒方式，操作简单便捷。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车。
背景技术
随着城市化进程加快，原城市范围内遗留下众多工业场地搬迁遗留的污染场地，土壤一般含有较多的挥发及半挥发性有机污染物，这些污染物可通过孔隙气体与大气交换迁移到大气，尤其对于污染严重的有机污染场地，污染物聚集在土壤表层，很容易在短时间内形成高浓度释放，污染周围大气环境，导致人身的健康风险。对于此类有机污染场地，一般做法是在场地表面上覆一层0.8～1.0m厚击实粘土层，用来封隔有机物与大气的直接接触，进而防止有机物的挥发对大气环境造成污染。
对于有机污染场地中的上覆击实垫层，由于长期经受日晒，粘土层会发生开裂，场地中有机物会沿着粘土层裂隙扩散至大气中，进而影响其封隔效果。为了保证粘土上覆层的长期封隔效果，工程上一般会在覆盖粘土层之前在场地中先行铺设一层土工膜，即一类由高分子聚合物制成的新兴工程防渗材料，具有防水性能好、厚度薄、施工速度快和造价优势明显等特点，已广泛应用于众多防渗工程，诸如高密度聚乙烯(HDPE)膜。然而此种方法存在缺点：如若HDPE膜发生破裂，由于上覆土层的存在，无法对破裂处进行修补，有机污染物会沿着破裂口扩散至大气中，进而污染周围大气环境。
与此同时，土工膜的破损微小且数量众多，土体开裂遍布面积广等因素，使得人工作业的可能性大大降低，解决这个棘手的问题就必须采用智能化机械化，因此亟需一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能机械装置，替代人工对土工膜等的修复。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车，替代人工对土工膜和开裂压实性粘土的修复，具体技术方案如下：
一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车，包括移动底座、控制系统、检测装置和喷洒装置，所述移动底座上安装所述控制系统、检测装置和喷洒装置；所述检测装置信号连接所述控制系统，用于障碍判断和感应周围气体；所述控制系统信号连接所述喷洒装置，用于控制所述喷洒装置对水平阻隔系统进行喷洒和注液修复。
进一步的，所述移动底座通过滚轮移动或者履带移动。
进一步的，所述移动底座内包括供电装置。
进一步的，所述检测装置包括距离感应器，发射红外线并接受反射信号，感应障碍物距离；生物感应器，感应环境气体及气体浓度。
进一步的，所述喷洒装置装有修复溶液，所述修复溶液包括海藻酸钙。
进一步的，所述喷洒装置包括加液容器、阀门通水导管、注液池、加压装置、搅拌叶片、阀门注液导管、出液转换器、注液通管和喷嘴；所述阀门通水导管将加液容器和加压装置连接起来，所述注液池与加压装置连接，所述加压装置将阀门通水导管和注液池中的修复溶液经过搅拌叶片搅拌后加压，通过阀门注液导管传送至出液转换器，所述出液转换器将修复溶液通过注液通管进行注液修复，通过喷嘴进行喷洒修复。
进一步的，所述智能喷洒小车修复开裂压实性粘土时，通过所述注液通管将修复溶液注入裂隙进行修复；修复土工膜时，喷嘴喷洒修复溶液并来回移动所述智能喷洒小车。
进一步的，所述智能喷洒小车还配有遥控器，所述遥控器可发送移动、喷洒和注液指令至所述智能喷洒小车的控制系统。
进一步的，所述控制系统可预设小车行驶轨迹，同时可以人工远程实时操控所述智能喷洒小车。
进一步的，所述控制系统根据所述检测装置的检测信息自动设定所述智能喷洒小车的行驶轨迹和喷洒方式。
进一步的，所述控制系统可通过人工设定命令直接控制所述检测装置和所述喷洒装置。
本发明的有益之处在于：
本发明由智能机械代替人工，进入污染严重或者地形特殊复杂的区域，降低人工作业风险的同时节约了人工成本。小车的几部分协同合作，可以预设其行走路线，自主识别目标，切换喷洒模式，大大提高了其工作效率，并且能够在自动和手动模式间自由切换，操作高效便捷。
附图说明
图1为本发明用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车的正面结构示意图。
图2为本发明用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车的俯视示意图。
图3为本发明用智能喷洒小车的喷洒装置的结构示意图。
图4为本发明智能喷洒小车喷洒装置的喷嘴喷洒作业示意图。
图5为本发明智能喷洒小车开孔注浆管作业示意图。
图中，1-移动底座，2-控制系统，3-检测装置，31-距离感应器，32-生物感应器，4-喷洒装置，41-加液容器，42-阀门通水导管，43-注液池，44-加压装置，45-搅拌叶片，46-阀门注液导管，47-出液转换器，48-注液通管，49-喷嘴，50-土工膜，51-土层，52-土工膜破损处，53-土体开裂处。
具体实施方式
下面通过实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的结构思路、使用范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例
如图1和图2所示，本发明提供了一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车，控制系统2、检测装置3和喷洒装置4安装于智能喷洒小车的移动底座上，检测装置3信号连接控制系统2，用于障碍判断和感应周围气体；控制系统2信号连接喷洒装置4，用于控制喷洒装置4对水平阻隔系统进行喷洒和注液修复。控制系统2接受来自于检测装置3的反馈信息，或者由人工设定的信息，直接控制其它三个部分工作，实现智能喷洒小车对不同水平阻隔系统的远距离修复。控制系统2根据所述检测装置3的检测信息自动设定智能喷洒小车的行驶轨迹和喷洒方式，可预设小车行驶轨迹。另外该智能喷洒小车还配有遥控器，所述遥控器可发送移动、喷洒和注液指令至控制系统2，从而直接控制检测装置3和喷洒装置4，且在实际作业过程中可通过遥控器进行实时操作。
移动底座1可通过如图1所示的滚轮移动也可以履带的形式移动，在场地情况不太复杂的区域，可以预设小车的巡检线路，并实现对水平阻隔系统的自动修复，在场地情况较为复杂的区域，相关人员可人为对巡检线路进行干预，手动远程遥控智能小车优化巡检线路，保证智能小车的稳定高效运行。智能小车移动底座1安装有供电驱动装置，以保证智能小车可适应于长时间和大范围的修复工作。
其中，检测装置3用于检测地形障碍并获取目标区域的表面特征，所得检测信号直接经处理后传送至控制系统2。检测装置3包括距离感应器31，通过向周围发射红外线并接受反射信号，可对智能小车周围地形进行识别，判断地形障碍并对目标区域表面特征进行初步了解。生物感应器32，用于感应环境气体及气体浓度，生物感应器32可获取目标区域表面附近的气体浓度，通过气体浓度值的高低判断水平阻隔系统是否存在破损缺陷。距离传感器31与生物感应器32协同合作、互相补充，可显著减少干扰因素，提高检测准确性，保证小车的适用性及可靠性。
喷洒装置4可以将多种液体简易混合，其具体结构如图3所示，阀门通水导管42将加液容器41和加压装置44连接起来，注液池43与加压装置44连接，加压装置44将阀门通水导管42和注液池43中的修复溶液经过搅拌叶片45搅拌后加压，通过阀门注液导管46传送至出液转换器47，出液转换器47将修复溶液通过注液通管48进行注液修复，通过喷嘴49进行喷洒修复。喷洒装置4根据不同的场地状况以不同的方式进行喷洒。经检测装置3与控制系统2确定修复位置后，如图4和图5所示，土工膜50覆盖于土体51上。对于压实性粘土开裂情况，控制系统2控制小车停下，将注液通管48插入土体开裂处53进行注浆，实现指定点处的粘土裂缝修复；对于土工膜破损情况，控制系统2控制小车以较低运行速度在修复位置往返移动，同时用喷嘴49喷洒海藻酸钙等修复溶液，修复土工膜破损处52，实现一定区域的土工膜修复。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (6)
1.一种用于污染场地水平阻隔系统修复的智能喷洒小车，包括移动底座(1)、控制系统(2)、检测装置(3)和喷洒装置(4)，其特征在于，所述移动底座(1)上安装所述控制系统(2)、检测装置(3)和喷洒装置(4)；所述检测装置(3)信号连接所述控制系统(2)，用于障碍判断和感应周围气体；所述控制系统(2)信号连接所述喷洒装置(4)，用于控制所述喷洒装置(4)对水平阻隔系统进行喷洒和注液修复，所述喷洒装置(4)包括加液容器(41)、阀门通水导管(42)、注液池(43)、加压装置(44)、搅拌叶片(45)、阀门注液导管(46)、出液转换器(47)、注液通管(48)和喷嘴(49)；所述阀门通水导管(42)将加液容器(41)和加压装置(44)连接起来，所述注液池(43)与加压装置(44)连接，所述加压装置(44)将阀门通水导管(42)和注液池(43)中的修复溶液经过搅拌叶片(45)搅拌后加压，通过阀门注液导管(46)传送至出液转换器(47)，所述出液转换器(47)将修复溶液通过注液通管(48)进行注液修复，通过喷嘴(49)进行喷洒修复，所述智能喷洒小车修复开裂压实性粘土时，通过所述注液通管(48)将修复溶液注入裂隙进行修复；修复土工膜时，喷嘴(49)喷洒修复溶液并来回移动所述智能喷洒小车；所述检测装置包括距离感应器(31)，发射红外线并接受反射信号，感应障碍物距离；生物感应器(32)，感应环境气体及气体浓度；所述控制系统(2)可预设小车行驶轨迹，同时可以人工远程实时操控所述智能喷洒小车。
2.根据权利要求1所述的智能喷洒小车，其特征在于，所述移动底座(1)通过滚轮移动或者履带移动。
3.根据权利要求1所述的智能喷洒小车，其特征在于，所述喷洒装置(4)装有修复溶液，所述修复溶液包括海藻酸钙。
4.根据权利要求1-3任一所述的智能喷洒小车，其特征在于，所述智能喷洒小车还配有遥控器，所述遥控器可发送移动、喷洒和注液指令至所述智能喷洒小车的控制系统(2)。
5.根据权利要求4所述的智能喷洒小车，其特征在于，所述控制系统(2)根据所述检测装置(3)的检测信息自动设定所述智能喷洒小车的行驶轨迹和喷洒方式。
6.根据权利要求4所述的智能喷洒小车，其特征在于，所述控制系统(2)可通过人工设定命令直接控制所述检测装置(3)和所述喷洒装置(4)。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210310 Address after: 643000 Huidong learning street 180, Zigong, Sichuan Applicant after: Sichuan University of Science & Engineering Applicant after: Bizhao geotechnical Technology (Nanjing) Co.,Ltd. Address before: 643000 Sichuan Province, Zigong City Hing Road Xueyuan Street No. 180 Applicant before: Sichuan University of Science & Engineering |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210316 Termination date: 20211104 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |