CN114384037A - 一种基于大数据的塑料分级采集系统及其采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于大数据的塑料分级采集系统以及采集方法，其中，所述基于大数据的塑料分级采集系统设置有第一过滤区域、第二过滤区域以及第三过滤区域；所述第一过滤区域包括第一外壳，所述第一外壳的外表面上设置有固定块，所述固定块上设置有微型驱动电机，所述微型驱动电机的输出端连接旋转杆，所述旋转杆的末端固定有档盘；本发明的第一螺旋连接块上设置有呈圆周阵列的若干圆形导杆，该圆形导杆能够有效地避免一些小型的杆状物划破第一过滤网，为采样的顺利进行提供了保障。第一过滤区域、第二过滤区域、第三过滤区域通过螺纹进行连接，每个区域之间均可拆卸，有利于收集该区域中分类出来的塑料。
Description
技术领域
本发明涉及塑料采集领域，尤其涉及一种基于大数据的塑料分级采集系统及其采集方法。
背景技术
微塑料(Microplastics)一般定义为:尺寸介于0.2mm到5.0mm的塑料粒料、微纤维、塑料颗粒、泡沫塑料或者薄膜等。微塑料主要包括污水排放、垃圾堆放、海上作业和船舶运输的设备破损与原料泄漏、海岸带地区人类活动等过程带入自然环境的塑料颗粒原料、大块塑料垃圾经物理作用形成的塑料碎屑、洗面奶等日用品中的颗粒添加剂和工业使用的抛光料。进入环境中的微塑料由于粒径小、密度低，能够在风力、河流、洋流等外力下进行迁移。微塑料性质相对稳定，可长期存在于环境中，但其表面理化性质会在阳光、风力、波浪等作用下发生变化。微塑料尺寸较小、比表面积大、疏水性强，是众多疏水性有机污染物和重金属的理想载体。微塑料易被浮游生物和鱼类等误食，能长时间滞留生物体内，并在食物网中发生转移和富集，对生态环境安全构成威胁。
现有技术中，虽然存在采样装置对水域进行采样检测，但是进行采样检测时仍然还是存在着很多问题，容易受到水的流速影响，无法通过远程监控实时的采集情况，在不明的水域之中容易被大型塑料袋、大型树枝等损害物质损坏采集装置，采集过程中容易被一些大型物质堵住，进而导致采样的结果不准确。而且不同深度的水域中，由于微塑料受到浮力、水流速等因素的影响，所有不同深度的水域对应着不同的污染程度，现有技术中根本没有考虑此类的问题点。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于大数据的塑料分级采集系统及其采集方法。
为达上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明第一方面提供了一种基于大数据的塑料分级采集系统，所述基于大数据的塑料分级采集系统设置有第一过滤区域、第二过滤区域以及第三过滤区域，所述第三过滤区域设置于所述第二过滤区域的底部，所述第二过滤区域设置于所述第一过滤区域的底部；
所述第二过滤区域包括第二外壳，所述第二外壳的内部为空腔，所述第二外壳的顶部设置有凹槽，所述凹槽内设置有螺纹，使得所述第二外壳通过螺纹连接第一过滤结构，所述第一过滤结构包括第一螺旋连接块，所述第一螺旋连接块的内部为圆形空腔设计且所述第一螺旋连接块的底部表面上至少设置一层第一过滤网；
所述第一过滤区域包括第一外壳，所述第一外壳的外表面上设置有固定块，所述固定块上设置有微型驱动电机，所述微型驱动电机的输出端连接旋转杆，所述旋转杆的末端固定有档盘；
所述第三过滤区域包括第三外壳，所述第三外壳的内部亦为空腔设计，所述第三外壳的底部设置有网底管，且所述第三外壳的顶部设置有第二过滤结构，所述第二过滤结构包括第二螺旋连接块，所述第二螺旋连接块的底部表面上至少设置一层第二过滤网。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一螺旋连接块的顶部设置有若干圆形导杆，所述圆形导杆呈圆周阵列固定于所述圆形空腔上。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一螺旋连接块的外表面上还设置有外螺纹，所述第二过滤区域通过所述外螺纹连接所述第一过滤区域。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一过滤网的网孔径为5cm。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第二过滤网的网孔径为5mm。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第三外壳的空腔内设置有螺纹，通过该螺纹连接网底管以及第二过滤结构，且所述第一外壳、第二外壳、第三外壳的内部均设置有多个呈环状分布的加强筋。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第二过滤结构通过螺纹旋转连接第二过滤区域。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一螺纹连接块以及第二螺纹连接块上均设置有流量计，所述流量计用于测定流经所述第一过滤网以及第二过滤网的流量。
本发明第二方面提供了一种基于大数据的塑料分级采集系统的采集方法，其特征在于，应用于任一项所述的基于大数据的塑料分级采集系统，其中包括以下步骤：
确定塑料分级采集系统的采样目标水域；
在所述目标区域内设置相同间隔的多个采样节点对所述目标水域进行采样；在采样时，利用流量计获取当前目标水域的水流量大小，以及利用红外光谱仪获取预设时间内通过网底管的平均微塑料流量；
计算各个采样节点中的所述平均微塑料流量占水流量的比值，得到微塑料污染指数；
将所述微塑料污染指数按照大小从高到低进行排序，并选择出所述微塑料污染指数高于预设微塑料污染指数的目标水域作为溯源区域；
获取溯源区域的塑料企业数据以及排水数据，所述排水数据中包括该企业的微塑料污染指数；
分析该企业的微塑料污染指数以及该企业的地理位置在溯源区域内的空间分布关系。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，分析该企业的微塑料污染指数以及该企业的地理位置在溯源区域内的空间分布关系，具体包括：
判断溯源区域的污染源与企业污染源的位置点关系，当存在一个或者多个污染源的位置点均流向所述溯源区域时，对该污染源进行追溯并标记该企业。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)本发明的第一过滤区域上设置有档盘，在不同深度的水域进行采集微塑料时，第一外壳的顶部上设置有红外传感器，当红外传感器检测到有大型的塑料袋、树枝等物质时，档盘能够挡住这类物质，一方面防止第一过滤区域被堵住，使得采样能够顺利的进行；另一方面，防止大型物质破坏采集装置。
(2)本发明的第一螺旋连接块上设置有呈圆周阵列的若干圆形导杆，该圆形导杆能够有效地避免一些小型的杆状物划破第一过滤网，为采样的顺利进行提供了保障。第一过滤区域、第二过滤区域、第三过滤区域通过螺纹进行连接，每个区域之间均可拆卸，有利于收集该区域中分类出来的塑料。
(3)本发明中的第一过滤区域、第二过滤区域、第三过滤区域通过设置不同空隙的过滤网对不同外径的塑料进行收集以及分级，能够从根据在预设时间内该水域的流量情况以及收集到的塑料来预测该水域的塑料污染情况，有利于溯源工作的进行。
(4)本发明的网底管上设置有红外线发生器，该红外线发生器能够发出红外线，从而该红外线根据不同物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，通过在预设时间内网底管通过的微塑料分析出该水域中的微塑料情况，进而得到该水域的微塑料的污染情况。
(5)本发明通过在目标水域中设置多个不同的采样节点，对该水域进行多个位置进行采集，从而得到多个采集结果，当微塑料含量值不符合预设微塑料含量阀值的采集节点时，进而确定出某一段的水域的微塑料污染严重区域，有利于溯源工作的进行，进而采取有效措施降低微塑料对水域的污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1示出了基于大数据的塑料分级采集系统的整体结构示意图；
图2示出了第一过滤区域的部分结构示意图；
图3示出了第二过滤区域的部分结构示意图；
图4示出了第三过滤区域的部分结构示意图；
图5示出了第一过滤结构的内部结构示意图；
图6示出了第二过滤结构的部分结构示意图；
图7示出了基于大数据的塑料分级采集系统的采集方法流程图；
图中：
1.第一过滤区域，2.第二过滤区域，3.第三过滤区域，101.第一外壳，102.固定块，103.微型驱动电机，104.旋转杆，105.档盘，201.第二外壳，202.第一过滤结构，301.第三外壳，302.网底管，303.第二过滤结构，401.第一螺旋连接块，402.第一过滤网，403.圆形导杆，501.第二螺旋连接块，502.第二过滤网。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
图1示出了基于大数据的塑料分级采集系统的整体结构示意图；
本发明第一方面提供了一种基于大数据的塑料分级采集系统，所述基于大数据的塑料分级采集系统设置有第一过滤区域1、第二过滤区域2以及第三过滤区域3，所述第三过滤区域3设置于所述第二过滤区域2的底部，所述第二过滤区域2设置于所述第一过滤区域的底部1；
图3示出了第二过滤区域的部分结构示意图；
所述第二过滤区域2包括第二外壳201，所述第二外壳201的内部为空腔，所述第二外壳201的顶部设置有凹槽，所述凹槽内设置有螺纹，使得所述第二外壳201通过螺纹连接第一过滤结构202，所述第一过滤结构202包括第一螺旋连接块401，所述第一螺旋连接块401的内部为圆形空腔设计且所述第一螺旋连接块401的底部表面上至少设置一层第一过滤网402；
需要说明的是，本发明的采集系统可设置在船只上、暗礁上等地方上，通过设置钢绳在调整电机的作用下伸长以及缩短以对不同深度的水域进行采样，进而从采集结果中能够对不同深度的水域中的采样结果进行研究，得出不同深度的微塑料的分布情况。在进行采样时，根据水的流量速度对调节该电机的动力，以适应水流速对本装置采集的影响，使得该装置始终保持在一个采集的位置，保证采样点在同一个位置，有效地避免了水的流速对采样的影响，提高采样的准确率。另一方面，由于微塑料的体积大小在不同深度的水域所受到的浮力不一致，而微塑料的体积均不一致，体积越大的微塑料在水体中受到的浮力就越大，漂浮在越浅的位置之中；因而，通过控制采集系统的在水域之中的深度位置，从而判断出某一片水域之中的微塑料由浅到深的污染情况。
需要说明的是，通过设置凹槽使得第一过滤结构可进行拆卸，在采样完成之后，能够单独对第一过滤网402进行清理，使得第一过滤网402能够多次使用，避免了多次使用后的堵塞问题，而且第一过滤网402以及第二过滤网502上均设置有压力传感器，当收集到一定量不同孔径大小的塑料时，塑料在各过滤区域停留，由于塑料对第一过滤网402以及第二过滤网502的挤压。因而根据过滤网受到的压力情况判断各过滤区域在预设时间内的塑料收集情况，从而能够实时的监测该采集系统的收集情况，将该收集情况传输至远程终端(如电脑设备)；或者以预设微塑料收集量作为标准，记录在某水域中收集到该预设微塑料的收集量所需要的实际时间，当水域的微塑料污染越大时，说明达到该预设微塑料的收集量所需要的实际时间越短。
需要说明的是，提供动力能量给微型驱动电机、压力传感器、红外发生器、红外传感器等电能器件的动力源为蓄电池、干电池、锂电池等。
图2示出了第一过滤区域的部分结构示意图；
所述第一过滤区域1包括第一外壳101，所述第一外壳101的外表面上设置有固定块102，所述固定块102上设置有微型驱动电机103，所述微型驱动电机103的输出端连接旋转杆104，所述旋转杆104的末端固定有档盘105；
需要说明的是，第一过滤区域1上设置有档盘105，在不同深度的水域进行采集微塑料时，第一外壳101的顶部上设置有红外传感器，当红外传感器检测到有大型的塑料袋、树枝等物质时，档盘105能够挡住这类物质，一方面防止第一过滤区域1被堵住，使得采样能够顺利的进行；另一方面，防止大型物质破坏整个采集系统。在检测到有大型的塑料袋、树枝等有损害性的物质时，微型驱动电机103启动，微型驱动电机103带动旋转杆104，旋转杆104带动档盘105旋转至在第一过滤区域1的顶部位置，从而避免大型塑料袋堵住第一过滤区域1的入口处。
所述第三过滤区域3包括第三外壳301，所述第三外壳301的内部亦为空腔设计，所述第三外壳301的底部设置有网底管302，且所述第三外壳301的顶部设置有第二过滤结构303，所述第二过滤结构303包括第二螺旋连接块501，所述第二螺旋连接块501的底部表面上至少设置一层第二过滤网502。
需要说明的是，网底管302上设置有红外线发生器，该红外线发生器能够发出红外线，从而该红外线根据不同物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，通过在预设时间内网底管通过的微塑料量分析出该水域中的微塑料情况，进而得到该水域的微塑料的污染情况。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一螺旋连接块401的顶部设置有若干圆形导杆403，所述圆形导杆403呈圆周阵列固定于所述圆形空腔上。
需要说明的是，本发明的第一螺旋连接块401上设置有呈圆周阵列的若干圆形导杆403，该圆形导杆403能够有效地避免一些小型的杆状物划破第一过滤网402，为采样的顺利进行提供了保障。而且第一过滤区域1、第二过滤区域2、第三过滤区域3通过螺纹进行连接，每个区域之间均可拆卸，有利于收集该区域中分类出来的塑料。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一螺旋连接块401的外表面上还设置有外螺纹，所述第二过滤区域2通过所述外螺纹连接所述第一过滤区域1。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一过滤网402的网孔径为5cm。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第二过滤网502的网孔径为5mm。
需要说明的是，孔径为5mm到5cm的塑料被收集到第二外壳的区域位置，而微塑料能够通过网低管302被红外线检测到。
需要说明的是，第一过滤区域1、第二过滤区域2、第三过滤区域3通过设置不同空隙的过滤网对不同外径的塑料进行收集以及分级，能够从根据在预设时间内该水域的流量情况以及收集到的塑料来预测该水域的塑料污染情况，有利于溯源工作的进行，从而采取有力措施降低水体中的微塑料污染。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第三外壳的空腔内设置有螺纹，通过该螺纹连接网底管302以及第二过滤结构303。
图4示出了第三过滤区域的部分结构示意图；
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第二过滤结构303通过螺纹旋转连接第二过滤区域2。且所述第一外壳、第二外壳、第三外壳的内部均设置有多个呈环状分布的加强筋，增加该加强筋有利于提高装置的抗冲击能力，想当于增大了与水的冲击力的接触面积，从而提升了抗变形的能力。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一螺纹连接块401以及第二螺纹连接块501上均设置有流量计，所述流量计用于测定流经所述第一过滤网402以及第二过滤网502的流量。
需要说明的是，通过流量计中反馈的实时水流量对调整电机的动力进行调节，以适应不同深度的水域对采样的影响；另外，该实时的水流量亦为采集结果产生影响，假设某水域中的平均微塑料为一个确定值，当水流量增大时，在同一时间段内收集到的塑料就越多；利用此原理能够对水域的不同位置进行取样，如水域的边缘位置、水域的中心位置，在污染源的区域位置部分，水域中心位置塑料污染可能较小，而边缘位置污染的可能性较大，有利于对污染源位置的检测，提高取样的准确度。
图7示出了基于大数据的塑料分级采集系统的采集方法流程图；
本发明第二方面提供了一种基于大数据的塑料分级采集系统的采集方法，其特征在于，应用于任一项所述的基于大数据的塑料分级采集系统，其中包括以下步骤：
S102:确定塑料分级采集系统的采样目标水域；
S104:在所述目标区域内设置相同间隔的多个采样节点对所述目标水域进行采样；在采样时，利用流量计获取当前目标水域的水流量大小，以及利用红外光谱仪获取预设时间内通过网底管的平均微塑料流量；
S106:计算各个采样节点中的所述平均微塑料流量占水流量的比值，得到微塑料污染指数；
S108:将所述微塑料污染指数按照大小从高到低进行排序，并选择出所述微塑料污染指数高于预设微塑料污染指数的目标水域作为溯源区域；
S110:获取溯源区域的塑料企业数据以及排水数据，所述排水数据中包括该企业的微塑料污染指数；
S112:分析该企业的微塑料污染指数以及该企业的地理位置在溯源区域内的空间分布关系。
需要说明的是，本发明通过在目标水域中设置多个不同的采样节点，对该水域进行多个位置进行采集，从而得到多个采集结果，当微塑料含量值不符合预设微塑料含量阀值的采集节点时，进而确定出某一段的水域的微塑料污染严重区域，有利于溯源工作的进行，进而采取有效措施降低微塑料对水域的污染。其中分析该企业的微塑料污染指数以及溯源区域的空间分布关系可以理解为当发现水体中某一类的微塑料超标时，即此处的微塑料污染程度严重，且该微塑料的企业亦较为集中，说明该企业可能给该水域带来的某一种微塑料的污染。而当某个企业生产多种微塑料时，而又在该水域中检测出多种微塑料，说明该企业可能为该水域带来多种微塑料的污染。当然，该判别结果并不能作为最终结果，最好需要结合人工实地调查进行甄别。而本方法能够迅速地在大面积的空间范围内进行可能污染源的甄别，大大地减少了人力物力的消耗。其中所述企业数据包括企业的地理位置、所述企业的行业等。
进一步地，本发明的一个较佳实施例中，分析该企业的微塑料污染指数以及该企业的地理位置在溯源区域内的空间分布关系，具体包括：
判断溯源区域的污染源与企业污染源的位置点关系，当存在一个或者多个污染源的位置点均流向所述溯源区域时，对该污染源进行追溯并标记该企业。
需要说明的是，利用本方法能够快速大范围检测出溯源区域附近的企业数据，从而有针对性地检测出溯源区域中特定的微塑料污染一致的企业，提高溯源的效率。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术。
Claims (10)
1.一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述基于大数据的塑料分级采集系统设置有第一过滤区域、第二过滤区域以及第三过滤区域，所述第三过滤区域设置于所述第二过滤区域的底部，所述第二过滤区域设置于所述第一过滤区域的底部；
所述第二过滤区域包括第二外壳，所述第二外壳的内部为空腔，所述第二外壳的顶部设置有凹槽，所述凹槽内设置有螺纹，使得所述第二外壳通过螺纹连接第一过滤结构，所述第一过滤结构包括第一螺旋连接块，所述第一螺旋连接块的内部为圆形空腔设计且所述第一螺旋连接块的底部表面上至少设置一层第一过滤网；
所述第一过滤区域包括第一外壳，所述第一外壳的外表面上设置有固定块，所述固定块上设置有微型驱动电机，所述微型驱动电机的输出端连接旋转杆，所述旋转杆的末端固定有档盘；
所述第三过滤区域包括第三外壳，所述第三外壳的内部亦为空腔设计，所述第三外壳的底部设置有网底管，且所述第三外壳的顶部设置有第二过滤结构，所述第二过滤结构包括第二螺旋连接块，所述第二螺旋连接块的底部表面上至少设置一层第二过滤网。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第一螺旋连接块的顶部设置有若干圆形导杆，所述圆形导杆呈圆周阵列固定于所述圆形空腔上。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第一螺旋连接块的外表面上还设置有外螺纹，所述第二过滤区域通过所述外螺纹连接所述第一过滤区域。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第一过滤网的网孔径为5cm。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第二过滤网的网孔径为5mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第三外壳的空腔内设置有螺纹，通过该螺纹连接网底管以及第二过滤结构，且所述第一外壳、第二外壳、第三外壳的内部均设置有多个呈环状分布的加强筋。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第二过滤结构通过螺纹旋转连接第二过滤区域。
8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统，其特征在于，所述第一螺纹连接块以及第二螺纹连接块上均设置有流量计，所述流量计用于测定流经所述第一过滤网以及第二过滤网的流量。
9.一种基于大数据的塑料分级采集系统的采集方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的基于大数据的塑料分级采集系统，其中包括以下步骤：
确定塑料分级采集系统的采样目标水域；
在所述目标区域内设置相同间隔的多个采样节点对所述目标水域进行采样；在采样时，利用流量计获取当前目标水域的水流量大小，以及利用红外光谱仪获取预设时间内通过网底管的平均微塑料流量；
计算各个采样节点中的所述平均微塑料流量占水流量的比值，得到微塑料污染指数；
将所述微塑料污染指数按照大小从高到低进行排序，并选择出所述微塑料污染指数高于预设微塑料污染指数的目标水域作为溯源区域；
获取溯源区域的塑料企业数据以及排水数据，所述排水数据中包括该企业的微塑料污染指数；
分析该企业的微塑料污染指数以及该企业的地理位置在溯源区域内的空间分布关系。
10.根据权利要求9所述的一种基于大数据的塑料分级采集系统的采集方法，其特征在于，分析该企业的微塑料污染指数以及该企业的地理位置在溯源区域内的空间分布关系，具体包括：
判断溯源区域的污染源与企业污染源的位置点关系，当存在一个或者多个污染源的位置点均流向所述溯源区域时，对该污染源进行追溯并标记该企业。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102283616A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-12-21 | 青岛科技大学 | 基于机器视觉的家庭智能清理系统 |
| CN205632419U (zh) * | 2015-03-16 | 2016-10-12 | 昶洧香港有限公司 | 车用摄像头清理系统 |
| CN208155637U (zh) * | 2018-02-07 | 2018-11-27 | 中国环境科学研究院 | 续接型多粒径微塑料样品同步采集器 |
| CN208604847U (zh) * | 2018-07-16 | 2019-03-15 | 扬州工业职业技术学院 | 一种防堵塞落水漏斗 |
| CN110763518A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种便携式原位水体微塑料分级采样系统及控制方法 |
| CN111693335A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-22 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种水体中微塑料分级采集和水体参数同步监测的系统 |
| CN112391991A (zh) * | 2020-10-17 | 2021-02-23 | 马文敏 | 一种轨道交通钢轨异物清除装置 |
| CN113063749A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-02 | 北京市劳动保护科学研究所 | 一种作业场所粉尘中微塑料的采样与鉴定方法及应用 |
| CN113295835A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-24 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种基于遥感的微塑料污染水域空间分布识别方法 |
| CN113313399A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-27 | 台州南水环保科技有限公司 | 一种基于特征污染物源解析的地下水污染溯源方法 |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111464102.5A patent/CN114384037B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102283616A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-12-21 | 青岛科技大学 | 基于机器视觉的家庭智能清理系统 |
| CN205632419U (zh) * | 2015-03-16 | 2016-10-12 | 昶洧香港有限公司 | 车用摄像头清理系统 |
| CN208155637U (zh) * | 2018-02-07 | 2018-11-27 | 中国环境科学研究院 | 续接型多粒径微塑料样品同步采集器 |
| CN208604847U (zh) * | 2018-07-16 | 2019-03-15 | 扬州工业职业技术学院 | 一种防堵塞落水漏斗 |
| CN110763518A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种便携式原位水体微塑料分级采样系统及控制方法 |
| CN111693335A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-22 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种水体中微塑料分级采集和水体参数同步监测的系统 |
| CN112391991A (zh) * | 2020-10-17 | 2021-02-23 | 马文敏 | 一种轨道交通钢轨异物清除装置 |
| CN113063749A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-02 | 北京市劳动保护科学研究所 | 一种作业场所粉尘中微塑料的采样与鉴定方法及应用 |
| CN113295835A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-24 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种基于遥感的微塑料污染水域空间分布识别方法 |
| CN113313399A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-27 | 台州南水环保科技有限公司 | 一种基于特征污染物源解析的地下水污染溯源方法 |
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