CN115124110B - 一种水体污染物收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体污染物收集系统，包括收集斗、粉碎机构、导向机构、传输机构、悬挂机构、船体、水体信息收集系统和控制单元，收集斗的进端口上设置有粉碎机构、出端口连接传输机构，收集斗的下方设置有导向机构、上方悬挂于船体上，收集斗位于水体的深度能够通过锁链等结构调整，传输机构的出料口位于船体的上方。本发明的装置悬挂于船体上，控制单元可根据水体信息收集系统实现智能化水体清理，避免伤害水体中的生物，可通过导向机构实现对水体的悬浮物进行360°旋转清理，通过设置有粉碎机构实现对不同大小和硬度悬浮物的清理，并通过传输机构将悬浮物运输至船体上，可长时间进行悬浮物的清理，提高了整个装置的运行效率和实用性。

Description

一种水体污染物收集系统

技术领域

本发明涉及悬浮垃圾收集的技术领域，特别是涉及一种水体污染物收集系统。

背景技术

人们对水环境越来越重视，但常常水面悬浮物和藻类浮游物等对水面造成严重的污染。所以，河流、湖泊、池塘和游泳池等水域是需要定期打扫，维护水环境的清洁。随着人类社会的发展，人们的生活水平日益提高，人们对物质的要求也相应随之提高，加上城市化和工业化进程的飞速发展，人类环保意识的淡薄，人类活动对生产、生活中产生的垃圾也缺少妥善的处理，造成了江、河、湖、海等垃圾污染严重，水面漂浮着大量的垃圾，而且水体中生长着大量的蓝藻、水草等浮游植物，影响水质；同时由于自然原因被风吹落的大量树叶、花瓣等漂落到水面上形成水面悬浮垃圾，随着时间的推移，水面悬浮垃圾腐烂后沉入水中，导致水质变坏、变臭，水中的生物大量死亡，在水中死亡的生物长时间浸泡又加速水质变坏、变臭，循环往复，最终造成水质被严重的污染，严重危及到人类的生产、生活和动、植物的生存。因此，及时的清理水面悬浮垃圾具有重要的现实意义。

目前采用得较多的清洁方法是人工打捞的方法，通过清洁工手动打捞水中垃圾，达到改善水环境的目的。这种方法运行成本高，清洁效率低，受天气影响大，危险性高并危及着清理人员的生命安全，且无法对水草等植物进行水体清理。因此，迫切需要清扫得更干净的、效率更高的、更智能的、经济实用的水域保洁装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种水体污染物收集系统，以解决上述现有技术存在的问题，使水体污染物的清理收集更方便、智能、效率更高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种水体污染物收集系统，包括收集斗、粉碎机构、导向机构、传输机构、悬挂机构、船体、水体信息收集系统和控制单元，所述收集斗的进端口上设置有所述粉碎机构、出端口连接所述传输机构，所述收集斗的下方设置有所述导向机构、上方通过所述悬挂机构挂设于所述船体上，所述收集斗位于水体的深度能够通过悬挂机构调整，所述传输机构的出料口位于所述船体的上方，所述粉碎机构、所述导向机构、所述传输机构、所述船体、所述水体信息收集系统均与所述控制单元通讯连接。

优选的，所述收集斗的侧壁上设置有过水孔，所述收集斗的进口端大、出口端小，所述进口端和所述出口端圆滑过渡连接，所述收集斗进口端的两侧分别设置有一集料板，所述集料板为柔性材质的弧面板。

优选的，所述集料板铰接于所述进口端的通孔内，所述集料板能够在所述通孔内水平摆动±180°。

优选的，所述粉碎机构包括电机、粉碎桨和固定架，所述电机通过所述固定架连接于所述收集斗的进口端上，所述电机的转轴连接所述粉碎桨，所述粉碎桨用于粉碎水体悬浮物，所述粉碎桨包括四片镰刀形的叶片，所述叶片的内侧设置有锯齿形刀刃，所述电机与所述控制单元电连接。

优选的，所述导向机构包括转向电机、螺旋桨和支撑筒，所述支撑筒贯穿所述收集斗的中部，所述支撑筒的一端与所述转向电机的外壳连接，所述转向电机的转轴贯穿所述支撑筒与所述螺旋桨连接，所述转向电机与所述控制单元电连接。

优选的，所述螺旋桨包括旋转电机、保护筒和桨页，所述桨页同心设置于所述保护筒内，所述旋转电机的转轴与所述螺旋桨连接、壳体与所述保护筒连接，所述转向电机的转轴连接于所述保护筒上，所述桨页上设置有锯齿形刀刃，所述旋转电机均与所述控制单元电连接。

优选的，所述传输机构包括绞龙和传输筒，所述传输筒与所述收集斗的出端口通过法兰盘连接，所述传输筒内设置有绞龙，所述传输筒的下方设置有沥水孔，所述绞龙与所述控制单元电连接。

优选的，所述收集斗的出端口的下方通过卡箍固定连接有一气囊，所述气囊的气口与一气泵连接，所述气泵与所述控制单元电连接，所述气囊充气后能使所述水体污染物收集系统处于悬浮状态。

优选的，所述悬挂机构包括铰接座、伸缩杆、绞盘和拉绳，所述铰接座通过螺栓连接于所述船体上，所述伸缩杆铰接于所述铰接座，所述绞盘转动设置于所述伸缩杆的近端上，所述拉绳的一端绕设于所述绞盘上、另一端贯穿所述伸缩杆远端的定位环与所述收集斗连接，所述绞盘上设置有操作手柄。

优选的，所述水体信息收集系统包括红外扫描系统和图像扫描系统，所述红外扫描系统用于扫描水体中物质情况，所述图像扫描系统用于扫描水面上的物质情况，所述红外扫描系统和图像扫描系统均与控制器通讯连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的装置悬挂于船体上，控制单元可根据水体信息收集系统实现智能化水体清理，避免伤害水体中的生物，可通过导向机构控制机构360°旋转对水体的悬浮物(悬浮垃圾、浮游植物及过于茂盛的水草)进行清理，能够准确、快速的对水面上及水体内的悬浮物进行清理收集，通过设置有粉碎机构实现对不同大小和硬度悬浮物的清理，并通过传输机构将悬浮物运输至船体上，可长时间进行悬浮物的清理，提高了整个装置的运行效率和实用性。

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的附图。

图1为本发明水体污染物收集系统的结构示意图；

图2为本发明水体污染物收集系统中水中装置的结构示意图一；

图3为本发明水体污染物收集系统中水中装置的结构示意图二；

图4为本发明水体污染物收集系统中粉碎桨的结构示意图；

图5为本发明水体污染物收集系统中螺旋桨的结构示意图；

图6为本发明水体污染物收集系统中螺旋桨的结构示意图；

图7为本发明中集料板的摆动结构示意图；

其中：1-收集斗，2-传输筒，3-保护筒，4-集料板，5-粉碎桨，6-支撑筒，7-转向电机，8-桨页，9-过水孔，10-沥水孔，11-气囊，12-铰接座，13-伸缩杆，14-绞盘，15-拉绳，16-船体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种水体污染物收集系统，以解决现有技术存在的问题，使水体污染物的清理收集更方便、智能、效率更高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图7所示：本实施例提供了一种水体污染物收集系统，包括收集斗1、粉碎机构、导向机构、传输机构、悬挂机构、船体16、水体信息收集系统和控制单元，收集斗1的进端口上设置有粉碎机构、出端口连接传输机构，收集斗1的下方设置有导向机构、上方悬挂于船体16上，收集斗1位于水体的深度能够通过锁链等结构调整，传输机构的出料口位于船体16的上方。

收集斗1的侧壁上设置有过水孔9，便于沥水，收集斗1的进口端大、出口端小，进口端和出口端圆滑过渡连接，喇叭形的收集斗1开口可在水上漂浮，把水中垃圾、海藻等悬浮物聚集在一起。收集斗1进口端的两侧分别设置有一集料板4，集料板4为柔性材质的弧面板。集料板4铰接于进口端的通孔内，集料板4能够在通孔内摆动±180°，可将悬浮物集中在收集斗1进口端，避免因水体流动将悬浮物冲走。

粉碎机构包括电机、粉碎桨5和固定架，电机通过固定架连接于收集斗1的进口端上，本实施例中的固定架与自行车轮毂结构类似，不能影响水流通，电机的转轴连接粉碎桨5，电机与控制单元电连接，粉碎桨5用于粉碎水体悬浮物。粉碎桨5包括四片镰刀形的叶片，叶片的内侧设置有锯齿形刀刃，便于对水体悬浮物进行粉碎沥水和运输，不至堵塞收集斗1和运输机构。

导向机构包括转向电机7、螺旋桨和支撑筒6，支撑筒6贯穿收集斗1的中部，支撑筒6的一端与转向电机7的外壳连接，转向电机7的转轴贯穿支撑筒6与螺旋桨连接，螺旋桨包括旋转电机、保护筒3和桨页8，桨页同心设置于保护筒3内，旋转电机的转轴与螺旋桨连接、壳体与保护筒3连接，转向电机的转轴连接于保护筒3上，桨页8上设置有锯齿形刀刃，旋转电机均与控制单元电连接，螺旋桨8同心设置于保护筒3内，旋转电机的转轴与螺旋桨8连接、壳体与保护筒3连接，转向电机7和旋转电机均与控制单元电连接。通过螺旋桨8产生水流，悬浮物随水流进入收集斗1内，而旋转电机可改变螺旋桨8的方向，进而改变水流的方向，而收集斗1若悬浮于水体中，也可随水流方向而发生360°转动，对水中不同位置的垃圾收集，扩大收集范围。螺旋桨8的桨页上设置有锯齿形刀刃，便于搅碎水体中纠缠的水草，避免因水草纠缠导致机构停运。

传输机构包括绞龙和传输筒2，传输筒2与收集斗1的出端口通过法兰盘连接，传输筒2内设置有绞龙，传输筒2的下方设置有沥水孔10，便于悬浮物在传送过程中沥水，使船体16上最终得到固体垃圾。传输筒2优选为软管，或者连接端设置有一45°弯头，传输筒2与弯头转动连接，弯头转动连接于船体上，便于随收集斗1的转动而移位，绞龙也优选非金属材质，且优选电机驱动。

收集斗1的出端口的下方通过卡箍固定连接有一气囊11，气囊11的气口与一气泵连接，气泵与控制单元电连接，气囊11充气后能使水体污染物收集系统处于悬浮状态，可减轻船体16的悬挂力，同时可控制气囊11的充气状态，来实现收集斗1等机构的升降，实现机构在水中悬浮高度的控制，由于气囊11位于整个装置的下方，可实现整个装置悬浮于水面上，便于收集斗1的中部处于水面上，有利于收集水面悬浮物。

悬挂机构包括铰接座12、伸缩杆13、绞盘14和拉绳15，铰接座12通过螺栓连接于船体16上，伸缩杆13铰接于铰接座12，绞盘14转动设置于伸缩杆13的近端上，拉绳15的一端绕设于绞盘14上、另一端贯穿伸缩杆13远端的定位环与收集斗1连接，绞盘14上设置有用于操控绞盘14转动的操作手柄，可通过拉绳15调整收集斗1位于水中的深度。

水体信息收集系统包括红外扫描系统和图像扫描系统，红外扫描系统用于扫描水体中物质情况，图像扫描系统用于扫描水面上的物质情况，红外扫描系统和图像扫描系统均与控制器通讯连接。红外扫描系统和图像扫描系统结合可实现智能化水体清理，能准确找到水体污染物的位置，同时避免伤害水体中的生物。

本实施例的装置悬挂于船体16上，可通过导向机构控制机构360°旋转对水体的悬浮物(悬浮垃圾、浮游植物及过于茂盛的水草)进行清理，能够准确、快速的对水面上及水体内的悬浮物进行清理收集，通过设置有粉碎机构实现对不同大小和硬度悬浮物的清理，并通过传输机构将悬浮物运输至船体16上，可长时间进行悬浮物的清理，提高了整个装置的运行效率和实用性。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种水体污染物收集系统，其特征在于：包括收集斗、粉碎机构、导向机构、传输机构、悬挂机构、船体、水体信息收集系统和控制单元，所述收集斗的进端口上设置有所述粉碎机构、出端口连接所述传输机构，所述收集斗的下方设置有所述导向机构、上方通过所述悬挂机构挂设于所述船体上，所述收集斗位于水体的深度能够通过悬挂机构调整，所述传输机构的出料口位于所述船体的上方，所述粉碎机构、所述导向机构、所述传输机构、所述船体、所述水体信息收集系统均与所述控制单元通讯连接；

所述悬挂机构包括铰接座、伸缩杆、绞盘和拉绳，所述铰接座通过螺栓连接于所述船体上，所述伸缩杆铰接于所述铰接座，所述绞盘转动设置于所述伸缩杆的近端上，所述拉绳的一端绕设于所述绞盘上、另一端贯穿所述伸缩杆远端的定位环与所述收集斗连接，所述绞盘上设置有操作手柄；

所述收集斗的侧壁上设置有过水孔，所述收集斗的进口端大、出口端小，所述进口端和所述出口端圆滑过渡连接，所述收集斗进口端的两侧分别设置有一集料板，所述集料板为柔性材质的弧面板，所述集料板铰接于所述进口端的通孔内，所述集料板能够在所述通孔内水平摆动±180°；

所述导向机构包括转向电机、螺旋桨和支撑筒，所述支撑筒贯穿所述收集斗的中部，所述支撑筒的一端与所述转向电机的外壳连接，所述转向电机的转轴贯穿所述支撑筒与所述螺旋桨连接，所述转向电机与所述控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的水体污染物收集系统，其特征在于：所述粉碎机构包括电机、粉碎桨和固定架，所述电机通过所述固定架连接于所述收集斗的进口端上，所述电机的转轴连接所述粉碎桨，所述粉碎桨用于粉碎水体悬浮物，所述粉碎桨包括四片镰刀形的叶片，所述叶片的内侧设置有锯齿形刀刃，所述电机与所述控制单元电连接。

3.根据权利要求1所述的水体污染物收集系统，其特征在于：所述螺旋桨包括旋转电机、保护筒和桨页，所述桨页同心设置于所述保护筒内，所述旋转电机的转轴与所述螺旋桨连接、壳体与所述保护筒连接，所述转向电机的转轴连接于所述保护筒上，所述桨页上设置有锯齿形刀刃，所述旋转电机均与所述控制单元电连接。

4.根据权利要求1所述的水体污染物收集系统，其特征在于：所述传输机构包括绞龙和传输筒，所述传输筒与所述收集斗的出端口通过法兰盘连接，所述传输筒内设置有绞龙，所述传输筒的下方设置有沥水孔，所述绞龙与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求1所述的水体污染物收集系统，其特征在于：所述收集斗的出端口的下方通过卡箍固定连接有一气囊，所述气囊的气口与一气泵连接，所述气泵与所述控制单元电连接，所述气囊充气后能使所述水体污染物收集系统处于悬浮状态。

6.根据权利要求1所述的水体污染物收集系统，其特征在于：所述水体信息收集系统包括红外扫描系统和图像扫描系统，所述红外扫描系统用于扫描水体中物质情况，所述图像扫描系统用于扫描水面上的物质情况，所述红外扫描系统和图像扫描系统均与控制器通讯连接。