CN114620192A - 一种环保型水面清理智能船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型水面清理智能船，它包括船体以及设置在船体上的动力系统、收集系统、压缩装置和供电系统；所述动力系统用于驱动船体进退以及转向；所述收集系统用于清理并收集前方水面上的垃圾；所述压缩装置用于压缩收集到的垃圾完成滤水处理；所述供电系统用于供电。本发明能够灵活进入小区域水域清理垃圾，适用范围广泛，自动化程度和效率较高，并能对垃圾进行滤水处理，减少了人力成本。

Description

一种环保型水面清理智能船

技术领域

本发明涉及水面清洁技术领域，特别是涉及一种环保型水面清理智能船。

背景技术

随着现代化经济和城市建设的高速发展，江河湖泊污染情况日益严重，水域环境的治理成了一个很重要的课题。然而，我国市场上的水域清洁机械多为大型机械，难以进入小区域水域，水面垃圾的清理、处置技术与设施相对落后。目前市场上的水面垃圾收集装置主要采用铲斗式和传送带式，设备简陋，功能单一，不灵活，垃圾收集时还裹挟了很多水分导致负担增加，并且其中许多操作都是由人工进行，效率较差。因此，我国很多现有河流、湖泊水域垃圾的清理，仍采用传统人工打捞的方法。水面垃圾清理过程中，成本高昂、效率低下、打捞环境危险等问题亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种环保型水面清理智能船，它能够进入小区域水域清理，自动化程度和效率较高，并能对垃圾进行滤水处理。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种环保型水面清理智能船，它包括船体以及设置在船体上的动力系统、收集系统、压缩装置和供电系统；

所述动力系统用于驱动船体进退以及转向；

所述收集系统用于清理并收集前方水面上的垃圾；

所述压缩装置用于压缩收集到的垃圾完成滤水处理；

所述供电系统用于供电。

进一步，所述动力系统包括设置于船体后端的多个第一螺旋桨以及设置于船体底部的两个第二螺旋桨，所述第一螺旋桨能够驱动船体进退，所述第二螺旋桨能够驱动船体转向。

进一步，所述收集系统包括设置于船体前部的第一滚筒，设置于船体中部的第二滚筒和第三滚筒，设置于船体中部且位于第三滚筒后方的传送带，以及可拆卸设置于船体后端的储存箱；

所述第一滚筒周侧设置有多个刮片，所述第二滚筒周侧设置有多个细齿，所述第三滚筒周侧设置有与细齿呈交错排列的多个宽齿，所述储存箱内设置有过滤板；

所述第一滚筒转动时能够通过刮片将前方的垃圾向后传输收纳，所述第二滚筒和第三滚筒转动时能够通过交错排列的细齿和宽齿将垃圾向后翻倒至传送带上，所述传送带能够将垃圾传送到储存箱内的过滤板上，所述压缩装置能够对储存箱内的垃圾进行压缩滤水。

进一步，所述船体上设置有抽水泵，所述抽水泵用于将储存箱底部的水抽出。

进一步，所述压缩装置包括安装在船体后端的剪叉式压缩机。

进一步，所述供电系统包括设置在船体内的蓄电池以及设置在船体上的太阳能板和风力发电机。

进一步，所述船体两侧均设置有浮筒。

进一步，所述船体前后均设置有OpenMv摄像头，所述船体底部设置有声呐探测器。

进一步，所述船体前端两侧均设置有挡板，所述船体底部前端还设置有吸水泵。

进一步，所述船体顶部设置有风向仪，所述船体前部两边还设置有风帆。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1.本发明既能实现水面漂浮垃圾的高效收集，又能解决小区域水域大型清理船难以进入和人工打捞效率低、危险程度大的问题，整体自动化程度以及工作效率较高，适用范围广泛，减少了人力成本。

2.本发明的收集系统采用带刮片的第一滚筒、带细齿的第二滚筒、带宽齿的第三滚筒以及传送带的组合，使得整个清理收集过程更加高效，且通过细齿与宽齿的交错转动，使得垃圾在翻倒前就可以经过一轮滤水处理，为后续压缩滤水提供了便捷。

3.本发明通过压缩装置对收纳的垃圾进行压缩，以实现滤水的目的，减轻储存箱内的重量负担，便于清理收集更多的垃圾，同时也减轻了人工处理的压力。

4.本发明通过可拆卸的储存箱的设计，便于简单快捷地拆收垃圾以及更换空箱，简单易操作，节省了很多人力。

5.本发明通过增设浮筒来增大船体的可获得浮力，利于压缩装置的快速借力压缩，使得压缩效果更好更充分。

6.本发明通过在船体前端设置挡板，进而能扩大收集垃圾的范围，在船体底部前端增设吸水泵，可以通过吸引前方水流来加速垃圾的收集，进一步提高了整体的工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的另一侧结构示意图；

图3为本发明的底部结构示意图；

图4为本发明的后侧结构示意图；

图5为本发明的局部结构示意图；

图6为本发明第一滚筒的结构示意图；

图7为本发明第二滚筒的结构示意图；

图8为本发明第三滚筒的结构示意图；

图9为本发明储存箱的结构示意图；

图10为本发明剪叉式压缩机的结构示意图；

其中，1.船体；100.隔板；21.第一螺旋桨；22.第二螺旋桨；31.第一滚筒；310.刮片；32.第二滚筒；320.细齿；33.第三滚筒；330.宽齿；34.传送带；35.储存箱；350.过滤板；4.剪叉式压缩机；40.压板；41.基板；42.活动板；43.撑杆；44.压缩驱动电机；45.丝杆；50.太阳能板；51.风力发电机；6.抽水泵；7.浮筒；8.OpenMv摄像头；9.挡板；10.吸水泵；11.风向仪；12.声呐探测器；13.风帆。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1-10所示，在本实施例中，提供一种环保型水面清理智能船，它包含船体1以及设置在船体1上的动力系统、收集系统、压缩装置和供电系统。其中动力系统用于驱动船体1进退以及转向，收集系统用于清理并收集前方水面上的垃圾，压缩装置用于压缩收集到的垃圾以完成滤水处理，供电系统用于为整个船供电。当然，船体1内还安装有控制各系统运行的控制器，具体可采用STM32主控板。本实施例通过上述设计既能实现水面漂浮垃圾的高效收集，又能进入小区域水域进行工作，克服了人工打捞效率低、危险程度大的问题，整体自动化程度以及工作效率较高，适用范围广泛，大大减少了人力成本。

具体地，本实施例中的动力系统包含设置于船体1后端的四个第一螺旋桨21以及设置于船体1底部的两个第二螺旋桨22，船体1内部还安装有驱动每个螺旋桨转动的驱动电机，每个第一螺旋桨21和第二螺旋桨22根部连接在对应的驱动电机上，通过电机控制后端的四个第一螺旋桨21转动进而驱动船体1的进退，控制底部的两个第二螺旋桨22转动进而驱动船体完成1转向。

为了实现高效收集垃圾，同时能对垃圾进行初步滤水，本实施例中的收集系统具体又包含第一滚筒31、第二滚筒32、第三滚筒33、传送带34和储存箱35。当然，在船体1上还设置有分别驱动第一滚筒31、第二滚筒32、第三滚筒33、传送带34运行的驱动电机。其中第一滚筒31转动安装在船体1前端中央，第一滚筒31周侧设置有多个刮片310，第一滚筒31转动时能够通过刮片310将前方水面上的垃圾向后传输收纳，更详细的说，刮片310转动把垃圾从前方水面向内部刮引，垃圾经船体1内部底面往后推进，直至传输到第二滚筒32下方。第二滚筒32和第三滚筒33均转动安装在船体1中部且与第一滚筒31前后一致，第二滚筒32在前，第三滚筒33在后且比第二滚筒32靠上，第二滚筒32周侧设置有多个细齿320，第三滚筒33周侧设置有多个宽齿330，且所有细齿320刚好与宽齿330呈交错排列，如此在转动时两者不会干涉并能充分保证靠近，进而实现垃圾的传送，通过此设计不仅能使整个清理收集过程更加高效，而且通过细齿320与宽齿330的交错转动，使得垃圾在翻倒的时候就可以经过一轮初步滤水处理，为后续压缩滤水提供了便捷。具体先依靠第二滚筒32的细齿320不断转动，将下方的垃圾铲起并翻倒至第三滚筒33的宽齿330上，为了方便铲起垃圾，可在细齿320前方的船体1上增设一块隔板100，随着宽齿330的不断转动，将垃圾继续翻倒至后方的传送带34上。传送带34具体设置在船体1中后部且位于第三滚筒33的后方，能够刚好接收到宽齿330翻倒下来的垃圾，进而向后传送至储存箱35内。储存箱35可拆卸插接于船体1后端，用于最后储存接收垃圾，储存箱35可拆卸的设计，便于到达岸边基站时，可以简单快捷地拆收垃圾以及更换空箱，节省了很多人力时间。同时，在储存箱35内靠底部位置设置有过滤板350，收集的垃圾置于过滤板350上，压缩装置对垃圾进行压缩过后，通过过滤板350滤水。

为了更高效快速地将储存箱35底部的水放出，在本实施例的船体1上还设置有抽水泵6，抽水泵6将水管伸入储存箱35底部，可以快速不停地将储存箱35底部的水抽出，以保证能够继续压缩滤水以及减轻船体1的负担。当然，在其它实施例里也可以不增设抽水泵6，只需把储存箱35位置设计高一点，脱离水面，在储存箱35底部开设放水口就行，不过如此会缩小储存箱35的体型大小，并且放水效率可能不够快，因此选用本实施例抽水泵6的设计效果较好。

具体地，本实施例中的压缩装置选用剪叉式压缩机4，剪叉式压缩机4安装在船体1后端。剪叉式压缩机4的具体结构包含上下两个压板40，两个压板40相向面上均设置有两个基板41(共四个基板41)，每个基板41两端均转动连接呈交叉布置的两个活动板42(共八个活动板42)，且上下两两活动板42端部也转动连接，进而形成两侧上下伸缩的活动板42结构，在前端的两活动板42转点之间以及后端的两活动板42转点之间均设置有横向的撑杆43，且在后端的撑杆43上安装有压缩驱动电机44，压缩驱动电机44前端输出端上连接有一个丝杆45，丝杆45前部穿过位于前端的撑杆43且螺纹装配在该撑杆43上，运行时通过压缩驱动电机44控制丝杆45转动，进而使前后两撑杆43靠近或远离，从而实现活动板42的上下伸缩。安装时将剪叉式压缩机4的上方压板40固定在船体1上即可，下方压板40位于储存箱35正上方，通过上下压板40之间的伸缩即可完成对储存箱35内垃圾的压缩工作，进而实现滤水的目的，减轻储存箱35内的重量负担，便于清理收集更多的垃圾，同时也减轻了人工处理的压力。

具体地，本实施例中的供电系统包含设置在船体1内的蓄电池以及设置在船体1上的太阳能板50和风力发电机51，蓄电池能够为整体供电，太阳能板50和风力发电机51能够将自然能转化为电能使用，增强了本实施例的持久性，有效节约电能，风力发电机51可采用垂直轴风力发电机，通过竖向的叶片转动进行发电。

为了增大整个船体1的浮力，在本实施例的船体1两侧均设置有浮筒7。通过增设浮筒7来增大船体1的最大可获取浮力，利于压缩装置的快速借力压缩，使得压缩效果更好更充分。

为了识别前方障碍物，在本实施例的船体1前后均设置有OpenMv摄像头，根据摄像头的识别，便于规划出路径进行自主巡航,利于选择合适的清理方位，同时识别前方障碍物，防止出现碰撞。另外，在船体1底部设置有声呐探测器12，声呐探测器12能够有效检测前方水下是否有障碍物,进而利于采取相应的规避措施，防止出现碰撞危险。

为了进一步提高整体的清理效率，在本实施例的船体1前端两侧均设置有挡板9，两挡板9呈八字形分布，能够扩大收集垃圾的范围，在船体1底部前端还设置有吸水泵10，吸水泵10能够吸水来控制水流往回流，进而完成快速收集垃圾，进一步提高了清理收集效率。

为了便于观测风向以及根据风向来选择清理路径，在本实施例的船体1顶部设置有风向仪11，通过风向仪11可以观察到风向的变化，进而选择合适的清理方位。另外，在船体1前部两边还设置有风帆13，风帆13转动安装在船体1上，在船体1内还安装有驱动风帆13转动的电机，根据风向的变化可以选择改变风帆13的方向，进而可以获得风力的加持，使得清理行使的速率更快。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型水面清理智能船，其特征在于：包括船体(1)以及设置在船体(1)上的动力系统、收集系统、压缩装置和供电系统；

所述动力系统用于驱动船体(1)进退以及转向；

所述收集系统用于清理并收集前方水面上的垃圾；

所述压缩装置用于压缩收集到的垃圾完成滤水处理；

所述供电系统用于供电。

2.根据权利要求1所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述动力系统包括设置于船体(1)后端的多个第一螺旋桨(21)以及设置于船体(1)底部的两个第二螺旋桨(22)，所述第一螺旋桨(21)能够驱动船体(1)进退，所述第二螺旋桨(22)能够驱动船体(1)转向。

3.根据权利要求1所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述收集系统包括设置于船体(1)前部的第一滚筒(31)，设置于船体(1)中部的第二滚筒(32)和第三滚筒(33)，设置于船体(1)中部且位于第三滚筒(33)后方的传送带(34)，以及可拆卸设置于船体(1)后端的储存箱(35)；

所述第一滚筒(31)周侧设置有多个刮片(310)，所述第二滚筒(32)周侧设置有多个细齿(320)，所述第三滚筒(33)周侧设置有与细齿(320)呈交错排列的多个宽齿(330)，所述储存箱(35)内设置有过滤板(350)；

所述第一滚筒(31)转动时能够通过刮片(310)将前方的垃圾向后传输收纳，所述第二滚筒(32)和第三滚筒(33)转动时能够通过交错排列的细齿(320)和宽齿(330)将垃圾向后翻倒至传送带(34)上，所述传送带(34)能够将垃圾传送到储存箱(35)内的过滤板(350)上，所述压缩装置能够对储存箱(35)内的垃圾进行压缩滤水。

4.根据权利要求3所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述船体(1)上设置有抽水泵(6)，所述抽水泵(6)用于将储存箱(35)底部的水抽出。

5.根据权利要求1-4任一项所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述压缩装置包括安装在船体(1)后端的剪叉式压缩机(4)。

6.根据权利要求1-4任一项所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述供电系统包括设置在船体(1)内的蓄电池以及设置在船体(1)上的太阳能板(50)和风力发电机(51)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述船体(1)两侧均设置有浮筒(7)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述船体(1)前后均设置有OpenMv摄像头，所述船体(1)底部设置有声呐探测器(12)。

9.根据权利要求1-4任一项所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述船体(1)前端两侧均设置有挡板(9)，所述船体(1)底部前端还设置有吸水泵(10)。

10.根据权利要求1-4任一项所述的环保型水面清理智能船，其特征在于：所述船体(1)顶部设置有风向仪(11)，所述船体(1)前部两边还设置有风帆(13)。

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