CN117104419A - 一种水面浮渣智能清理船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水面浮渣智能清理船，包括清理船本体，所述传送清理船本体的中部设有浮渣桶，所述浮渣桶的一端设有上料架安装槽，本清理船实现无人驾驶，全智能工作，带北斗定位系统，可设置电子围栏，具有水下声纳系统，有避让绕开水下障碍物和防搁浅功能，具有感应雷达及人工智能视觉，可辨物避让绕行，针对有浮生植物的水面，使用配备在船头的铰切刀，能快速切断水上浮生植物，适用现场复杂的湖面浮渣的清理，传送带具有浮渣自动清理功能，可自动分拣出浮渣中的塑料废弃物，还具有浮渣脱水功能，减轻清理船负载，增加作业时长，系统工作及影像通过5G通讯与操作台同步，随时人工介入操作，整体稳定性能强，灵活性强。

Description

一种水面浮渣智能清理船

技术领域

本发明涉及清理船领域，具体为一种水面浮渣智能清理船。

背景技术

由于生活垃圾的随意乱扔，目前我国现有的河流湖泊均受到不同程度的漂浮垃圾的污染，尤其在于长江、嘉陵江这种游船较多的河流或者一些景区的水面，情况更为严重。而且水面垃圾得不到及时处理将会产生二次污染物，严重影响水质，威胁到以这些水体作为生活用水的居民的身体健康。所以对于水面上垃圾清理，会采用清理船进行清理；清理船的应用十分广泛，在对景观湖面浮渣、落叶及浮生植物清理，鱼塘池面浮渣、落叶进行清理，污水处理厂调节池水面浮渣、落叶进行清理，往往都会利用到清理船，但是现有的清理船是搭载工人进行人工对垃圾或水面浮渣进行打捞，不仅人工成本大，而且人工打捞效率低，还存在安全风险，市场上即使存在一些自动打捞的设备，但是现有的设备功能比较单一，对于生长在水中的一些水草植物不能进行快速清理打捞，不能对水面浮渣进行分拣处理，不能实现自动驾驶操作，不能自动避障，往往需要人工通过遥控设备进行远程遥控，操作十分繁琐复杂，为此提供了一种水面浮渣智能清理船。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种水面浮渣智能清理船，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水面浮渣智能清理船，包括清理船本体，所述传送清理船本体的中部设有浮渣桶，所述浮渣桶的一端设有上料架安装槽，所述上料架安装槽上安装有传送带上料架，所述传送带上料架上安装有传送带，所述传送带上安装有若干个链板，所述上料架安装槽的两侧均安装有连接板，所述连接板的一端安装有铰切刀旋转轴，所述铰切刀旋转轴的一端连接有第三驱动电机，所述铰切刀旋转轴的另一端连接有轴承，所述清理船本体的底部一端安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机上安装有螺旋桨，所述清理船本体的底部另一端安装有水下声呐探头，所述清理船本体的顶部两端均安装有第二摄像头固定杆，所述第二摄像头固定杆上安装有第二摄像头，所述清理船本体的顶端一侧中部上安装有第一摄像头固定杆，所述第一摄像头固定杆上安装有第一摄像头，所述清理船本体的顶端另一侧中部上安装有机械臂，所述机械臂的一端安装有机械手，所述清理船本体的内部安装有控制箱和漏水检测装置，所述清理船本体的底部安装有吃水深度检测装置和水泵，所述水泵通过输水管与传送带上料架内部的反冲洗头相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传送带上料架通过螺栓安装在上料架安装槽上，所述连接板通过螺栓安装在上料架安装槽的两侧船体上，所述第三驱动电机通过螺栓安装在连接板的一端上，所述铰切刀旋转轴的一端与第三驱动电机的转轴相连，所述铰切刀旋转轴的另一端与轴承相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二驱动电机通过螺栓安装在清理船本体的底部一端上，所述水下声呐探头通过螺栓安装在清理船本体的底部四个拐角处。

作为本发明的一种优选技术方案，所述链板和传送带为一体，所述传送带通过传送带滚辊安装在传送带上料架上，所述第一驱动电机通过螺栓安装在传送带上料架的一侧上，所述传送带滚辊与第一驱动电机的转轴相连，所述传送带的链板上设有若干个锥形孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机械臂通过螺栓安装在清理船本体的顶部上，所述机械手通过螺栓安装在机械臂的一端上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述清理船本体的两侧船体内部均设有电池仓，所述电池仓的内部安装有蓄电池，所述蓄电池的一侧安装有控制箱，所述蓄电池与控制箱电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制箱通过无线传输与控制平台相连，所述控制箱还分别与第一驱动电机、机械臂、机械手、第一摄像头、第二摄像头、第二驱动电机、水下声呐探头和第三驱动电机电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述浮渣桶的顶部上还安装带有若干个滤孔的塑料废弃物收集框，所述链板上均匀设有若干个锥形孔。

本发明的有益效果是：本清理船实现无人驾驶，全智能工作，带北斗定位系统，可设置电子围栏，快速建图，快速设置清理轨迹，一次设置，多次重复工作线路，具有水下声纳系统，有避让绕开水下障碍物和防搁浅功能，具有感应雷达及人工智能视觉，可辨物避让绕行，针对有浮生植物的水面，使用配备在船头的铰切刀，能快速切断水上浮生植物，适用现场复杂的湖面浮渣的清理，传送带具有浮渣自动清理功能，可自动分拣出浮渣中的塑料废弃物，还具有浮渣脱水功能，减轻清理船负载，增加作业时长，系统工作及影像通过5G通讯与操作台同步，随时人工介入操作，整体稳定性能强，灵活性强。

本发明，对于不用全面清理浮渣的水面作业，浮渣智能清理船可在电子围栏设定的范围内进行自动巡逻，通过视频检测到有水面有浮渣，自动航行到有浮渣水面对浮渣进行清理。以实现全面快速清理浮渣作业，节省作业时长，节省能源。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明链板的结构示意图；

图3为本发明的尾部结构示意图；

图4为本发明的底部结构示意图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明图5中A-A的剖视图；

图7为本发明图5中B-B的剖视图；

图8为本发明图5中C-C的剖视图。

图中：清理船本体1、上料架安装槽2、传送带上料架3、传送带4、链板5、第一驱动电机6、机械臂7、机械手8、第一摄像头固定杆9、第一摄像头10、第二摄像头固定杆11、第二摄像头12、浮渣桶13、第二驱动电机14、螺旋桨15、水下声呐探头16、连接板17、铰切刀旋转轴18、第三驱动电机19、轴承20、漏水孔21、电池仓22、塑料废弃物收集框23、锥形孔24、水泵25、漏水检测装置26、控制箱27、反冲洗头28、吃水深度检测装置29。

实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种水面浮渣智能清理船，包括清理船本体1，传送清理船本体1的中部设有浮渣桶13，浮渣桶13的一端设有上料架安装槽2，上料架安装槽2上安装有传送带上料架3，传送带上料架3上安装有传送带4，传送带4上安装有若干个链板5，上料架安装槽2的两侧均安装有连接板17，连接板17的一端安装有铰切刀旋转轴18，铰切刀旋转轴18的一端连接有第三驱动电机19，铰切刀旋转轴18的另一端连接有轴承20，清理船本体1的底部一端安装有第二驱动电机14，第二驱动电机14上安装有螺旋桨15，清理船本体1的底部另一端安装有水下声呐探头16，清理船本体1的顶部两端均安装有第二摄像头固定杆11，第二摄像头固定杆11上安装有第二摄像头12，清理船本体1的顶端一侧中部上安装有第一摄像头固定杆9，第一摄像头固定杆9上安装有第一摄像头10，清理船本体1的顶端另一侧中部上安装有机械臂7，机械臂7的一端安装有机械手8，清理船本体1的内部安装有控制箱27和漏水检测装置26，清理船本体1的底部安装有吃水深度检测装置29和水泵25，水泵25通过输水管与传送带上料架3内部的反冲洗头28相连。

传送带上料架3通过螺栓安装在上料架安装槽2上，连接板17通过螺栓安装在上料架安装槽2的两侧船体上，第三驱动电机19通过螺栓安装在连接板17的一端上，铰切刀旋转轴18的一端与第三驱动电机19的转轴相连，铰切刀旋转轴18的另一端与轴承20相连。

第二驱动电机14通过螺栓安装在清理船本体1的底部一端上，水下声呐探头16通过螺栓安装在清理船本体1的底部四个拐角处。

链板5和传送带4为一体，传送带4通过传送带滚辊安装在传送带上料架3上，第一驱动电机6通过螺栓安装在传送带上料架3的一侧上，传送带滚辊与第一驱动电机6的转轴相连，传送带4的链板上设有若干个锥形孔。传送带4翻转后，部分湿树叶粘贴在传送带上，此时通过水泵25，输水管，反冲洗头28反抽对粘贴在传送带上的湿树叶从锥形孔24上冲至塑料废弃物收集框23，以防粘贴在传送带上的湿树叶再次回落至湖面上，造成二次污染。

机械臂7通过螺栓安装在清理船本体1的顶部上，机械手8通过螺栓安装在机械臂7的一端上。

清理船本体1的两侧船体内部均设有电池仓22，电池仓22的内部安装有蓄电池，蓄电池的一侧安装有控制箱27，蓄电池与控制箱27电性连接。清理船本体电池仓与控制仓内均安装有漏水检测装置26，检测到船体漏水，清理船会立即返航，以提高系统安全性能。

控制箱27通过无线传输与控制平台相连，控制箱27还分别与第一驱动电机6、机械臂7、机械手8、第一摄像头10、第二摄像头12、第二驱动电机14、水下声呐探头16和第三驱动电机19电性连接。

浮渣桶13的顶部上还安装带有若干个滤孔的塑料废弃物收集框23，链板5上均匀设有若干个锥形孔24。

工作原理：一种水面浮渣智能清理船，使用的时候，通过控制平台发出控制信号，清理船本体1内的控制箱控制第一驱动电机6、第二驱动电机14和第三驱动电机19工作，第一驱动电机6工作会带动传送带滚辊转动，从而带动传送带4转动，传送带4上安装有链板5，链板5也会跟着转动，链板5上有锥形孔24，不仅可以过滤水，而且还能收集浮渣，与此同时，通过第三驱动电机19工作从而带动铰切刀旋转轴18围绕轴承20转动，利用铰切刀能快速切断水上浮生植物，适用现场复杂的湖面浮渣的清理，灵活性强，通过第二驱动电机14工作从而带动螺旋桨15转动，从而推动清理船本体1前移，整个清理船本体1搭配北斗定位系统，可设置电子围栏（虚拟墙），能实现快速建图，快速设置清理轨迹，一次设置，多次重复工作线路，无线遥控实现无人驾驶，全智能工作，清理船本体1底部的四个拐角处均安装有水下声呐探头16，利用水下声纳系统，有避让绕开水下障碍物和防搁浅功能，清理船本体1的顶部安装有四个第二摄像头12，搭配感应雷达，实现人工智能视觉，可辨物避让绕行，链板5采用圆锥形微孔板格栅设计制造，此孔板能定向对浮渣进行拦截过滤，船体上的浮渣清洗泵自动对链板5进行反向冲洗，浮渣、树叶及青苔等容易脱落，掉入浮渣桶13，实现浮渣桶13自清洁，在传送带4工作的时候，通过第一摄像头10对传送带4上的浮渣进行拍摄，可对浮渣中的塑料废弃物（水瓶、塑料袋、泡沫等）与落叶、树枝、浮生植物进行分拣，分类收集，存放在塑料废弃物收集框23内，本功能采用智能摄像头辨别出塑料废弃物，通过机械臂7和机械手8工作从传送带4上对塑料废弃物进行分拣抓取，分类投入到塑料废弃物收集框23中，其余浮渣通过传送带4进入浮渣桶13进行过滤处理，通过清理船本体1的底部安装的吃水深度检测装置29，可检测到浮渣桶内垃圾收集重量，浮渣桶13装满后自动返航到设定位置，提示清理，浮渣桶13有浮渣过滤功能，可把快速将浮渣进行脱水，减轻清理船负载，增加作业时长，浮渣桶13上均匀设有若干个漏水孔21，浮渣堆积在浮渣桶13内的时候，大量的水会通过漏水孔21排出，达到脱水的目的，对于不用全面清理浮渣的水面作业，清理船本体1可在电子围栏设定的范围内进行自动巡逻，通过视频检测水面上是否有浮渣，自动航行到有浮渣水面对浮渣进行清理，电池低电量报警，可自动返航至设定位置，可选配通过无线充电技术自动对电池进行充电功能；充电完成后可自动启航继续作业，系统工作及影像通过5G通讯与操作台同步，随时人工介入操作，防雨淋，适合阴雨天气室外作业。

本清理船实现无人驾驶，全智能工作，带北斗定位系统，可设置电子围栏，快速建图，快速设置清理轨迹，一次设置，多次重复工作线路，具有水下声纳系统，有避让绕开水下障碍物和防搁浅功能，具有感应雷达及人工智能视觉，可辨物避让绕行，针对有浮生植物的水面，使用配备在船头的铰切刀，能快速切断水上浮生植物，适用现场复杂的湖面浮渣的清理，传送带具有浮渣自动清理功能，可自动分拣出浮渣中的塑料废弃物，还具有浮渣脱水功能，减轻清理船负载，增加作业时长，系统工作及影像通过5G通讯与操作台同步，随时人工介入操作，整体稳定性能强，灵活性强。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水面浮渣智能清理船，包括清理船本体（1），其特征在于：所述传送清理船本体（1）的中部设有浮渣桶（13），所述浮渣桶（13）的一端设有上料架安装槽（2），所述上料架安装槽（2）上安装有传送带上料架（3），所述传送带上料架（3）上安装有传送带（4），所述传送带（4）上安装有若干个链板（5），所述上料架安装槽（2）的两侧均安装有连接板（17），所述连接板（17）的一端安装有铰切刀旋转轴（18），所述铰切刀旋转轴（18）的一端连接有第三驱动电机（19），所述铰切刀旋转轴（18）的另一端连接有轴承（20），所述清理船本体（1）的底部一端安装有第二驱动电机（14），所述第二驱动电机（14）上安装有螺旋桨（15），所述清理船本体（1）的底部另一端安装有水下声呐探头（16），所述清理船本体（1）的顶部两端均安装有第二摄像头固定杆（11），所述第二摄像头固定杆（11）上安装有第二摄像头（12），所述清理船本体（1）的顶端一侧中部上安装有第一摄像头固定杆（9），所述第一摄像头固定杆（9）上安装有第一摄像头（10），所述清理船本体（1）的顶端另一侧中部上安装有机械臂（7），所述机械臂（7）的一端安装有机械手（8）；所述清理船本体（1）的内部安装有控制箱（27）和漏水检测装置（26），所述清理船本体（1）的底部安装有吃水深度检测装置（29）和水泵（25），所述水泵（25）通过输水管与传送带上料架（3）内部的反冲洗头（28）相连。

2.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述传送带上料架（3）通过螺栓安装在上料架安装槽（2）上，所述连接板（17）通过螺栓安装在上料架安装槽（2）的两侧船体上，所述第三驱动电机（19）通过螺栓安装在连接板（17）的一端上，所述铰切刀旋转轴（18）的一端与第三驱动电机（19）的转轴相连，所述铰切刀旋转轴（18）的另一端与轴承（20）相连。

3.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述第二驱动电机（14）通过螺栓安装在清理船本体（1）的底部一端上，所述水下声呐探头（16）通过螺栓安装在清理船本体（1）的底部四个拐角处。

4.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述链板（5）和传送带（4）为一体，所述传送带（4）通过传送带滚辊安装在传送带上料架（3）上，所述第一驱动电机（6）通过螺栓安装在传送带上料架（3）的一侧上，所述传送带滚辊与第一驱动电机（6）的转轴相连。

5.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述机械臂（7）通过螺栓安装在清理船本体（1）的顶部上，所述机械手（8）通过螺栓安装在机械臂（7）的一端上。

6.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述清理船本体（1）的两侧船体内部均设有电池仓（22），所述电池仓（22）的内部安装有蓄电池，所述蓄电池的一侧安装有控制箱（27），所述蓄电池与控制箱（27）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述控制箱（27）通过无线传输与控制平台相连，所述控制箱（27）还分别与第一驱动电机（6）、机械臂（7）、机械手（8）、第一摄像头（10）、第二摄像头（12）、第二驱动电机（14）、水下声呐探头（16）和第三驱动电机（19）电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种水面浮渣智能清理船，其特征在于：所述浮渣桶（13）的顶部上还安装带有若干个滤孔的塑料废弃物收集框（23），所述链板（5）上均匀设有若干个锥形孔（24）。