CN209412799U - 一种水面清洁船 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种水面清洁船，包括船体、与船体连接的收集组件、通过传送组件与收集组件连接的推动组件，以及分别与传送组件和推动组件电性连接的控制组件；推动组件包括直线电机及通过连杆机构与直线电机连接的摆臂；传送组件包括减速电机、与减速电机输出轴固定连接的传动轴及通过网链带链轮与传动轴连接的传送带；控制组件包括控制器、后台服务器、接收终端，以及分别与控制器连接的视频采集模块、读取模块、定位模块、通讯模块、供电模块和存储模块，船体的底部还设有驱动件，驱动件与控制器电性连接。本实用新型中的水面清洁船，灵活性高且具有较高的清洁效率。

Description

一种水面清洁船

技术领域

本实用新型涉及水面清洁设备技术领域，特别是涉及一种水面清洁船。

背景技术

水是人类赖以生存的资源，但是目前全世界，大部分国家都面临一系列的水环境危机。水面垃圾顾名思义就是悬浮在水面上的垃圾。如塑料瓶、塑料袋、水果皮、废旧浮漂、浮油污染、烂树叶等等；垃圾多半是人为的随意乱扔垃圾造成的。有一部分是水藻过多，影响水里的生态，也需要打捞。

现在水面漂浮物其实基本属于塑料制品为主，我们已经用过的现存资源都很有可能流入周边水域中。如果不使用相关保护措施，环境将无法承担如此之大的压力，使之大家无法和谐共存。为治理各项环境工作、维持周边水域生态系统的稳定很多机构部门、科研团队都投入大量人才技术、时间精力、项目资金进行水面清装置的探讨与开发研究。

然而，由于目前现有的水面清洁装置普遍功能较少，灵活性低，适用环境条件比较苛刻，缺少可视化的人为干涉，使得目前从水面清洁装置获得的信息相对较少，因此，大部分河道水面垃圾通常采用人工打捞的方式处理，然而人工打捞处理效率低，打捞效果不理想，不满足实际应用的需求。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够灵活性高且便于可视化人为干涉的水面清洁船。

一种水面清洁船，包括船体、与所述船体连接的收集组件、通过传送组件与所述收集组件连接的推动组件，以及分别与所述传送组件和所述推动组件电性连接的控制组件；所述推动组件包括直线电机及通过连杆机构与所述直线电机连接的摆臂；所述传送组件包括减速电机、与所述减速电机输出轴固定连接的传动轴及通过网链带链轮与所述传动轴连接的传送带；所述控制组件包括控制器、后台服务器、接收终端，以及分别与所述控制器连接的视频采集模块、读取模块、定位模块、通讯模块、供电模块和存储模块，所述船体的底部还设有驱动件，所述驱动件与所述控制器电性连接，所述驱动件用于根据所述控制器发送的导航路线进行行驶，所述收集组件用于收集所述推动组件通过所述传送组件所述收集到的水面垃圾；

所述控制器用于当接收到所述定位模块发送的定位信息、所述读取模块读取的行驶信息及所述视频采集模块发送的视频信息时，通过所述通讯模块将所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息发送至所述后台服务器，所述后台服务器用于将接收到的所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息存储并转发至所述接收终端。

根据本实用新型提出的水面清洁船，包括船体、与所述船体连接的收集组件、通过传送组件与所述收集组件连接的推动组件，以及分别与所述传送组件及所述推动组件电性连接的控制组件，所述船体的底部设有驱动件，所述驱动件与所述控制组件中的所述控制器电性连接，所述驱动件用于根据所述控制器发送的导航路线进行行驶，所述收集组件用于收集所述推动组件通过所述传送组件所述收集到的水面垃圾；所述控制器用于当接收到所述定位模块发送的定位信息、所述读取模块读取的行驶信息及所述视频采集模块发送的视频信息时，通过所述通讯模块将所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息发送至所述后台服务器，所述后台服务器用于将接收到的所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息存储并转发至所述接收终端。本实用新型可以对水面垃圾进行自动清洁，灵活性高，具有较高的效率，同时减轻了清洁人员的清洁负担，满足生产的需要。

另外，根据本实用新型提供的水面清洁船，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述船体包括主骨架及分别设于所述主骨架相对两侧的两个浮筒，所述浮筒呈船状，所述主骨架包括第一支架及设于所述第一支架一侧与所述第一支架固定连接的第二支架，所述第二支架的顶部设有一通过加强筋与所述第二支架固定连接的安装架。

进一步地，所述摆臂的数量为2个，2个所述摆臂相对设置，所述摆臂包括摆臂本体及设于所述摆臂本体顶部与所述连杆机构固定连接的固定架，所述摆臂本体的一端与所述主骨架转动连接。

进一步地，所述直线电机输出轴上设有与该输出轴轴向垂直的横杆，所述连杆机构通过所述横杆与所述直线电机固定连接，所述连杆机构的数量为2个，2个所述连杆机构相对设置，所述连杆机构均包括两个转动连接的第一连杆及第二连杆，所述第一连杆的中部与所述主骨架转动连接，所述第一连杆的两端分别与所述横杆及所述第二连杆转动连接。

进一步地，所述船体上还设有避障模块，所述避障模块包括分别与所述控制器电性连接的距离传感器和倾角传感器，所述距离传感器用于检测所述船体与障碍物之间的距离，所述倾角传感器用于检测所述船体与水面之间的夹角。

进一步地，所述水面清洁船还包括报警模块，所述报警模块包括分别与所述控制器电性连接的蜂鸣器、报警指示灯和通讯器。

进一步地，所述收集组件包括与所述主骨架固定连接的收集箱，以及设所述收集箱内部的重力传感器及位移传感器，所述重力传感器及所述位移传感器均与所述控制器电性连接。

进一步地，所述定位模块包括GPS模块、北斗定位模块。

进一步地，所述通讯模块包括GSM通信模块、PC网站模块。

进一步地，所述接收终端包括智能终端、电脑、交互智能平板、智能可穿戴设备。

附图说明

图1为本实用新型实施中水面清洁船的结构示意图；

图2为图1中水面清洁船的俯视图；

图3为图1中主骨架的结构示意图；

图4为图1中推动组件的结构示意图；

图5为图4中摆臂的结构示意图；

图6为图1中的浮筒的结构示意图；

图7为图6中的浮筒的俯视图；

图8为图7中的浮筒沿A-A线的截面图；

图9为本实用新型实施中水面清洁船中控制组件的结构框图。

主要元件符号说明：

船体	10	主骨架	11
				第一支架	111	第二支架	112
加强筋	113	安装架	114
				浮筒	12	收集组件	20
传送组件	30	传动轴	31
				网链带链轮	32	传送带	33
推动组件	40	直线电机	41
				连杆机构	42	第一连杆	421
第二连杆	422	摆臂	43
				摆臂本体	431	固定架	432
横杆	44	驱动件	50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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；可以是直接相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及 /或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图8所示，一种水面清洁船，包括船体10、与所述船体10连接的收集组件20、通过传送组件30与所述收集组件20连接的推动组件40，以及分别与所述传送组件30和所述推动组件40电性连接的控制组件，所述船体10的底部还设有与所述控制组件电性连接的驱动件50，所述驱动件50用于根据所述控制组件发送的导航路线进行行驶，本实施例中，所述驱动件50为舵机，但不限于此，在其他实施例中，所述驱动件50还可以为驱动电机或气缸。

其中，所述船体10包括主骨架11及分别设于所述主骨架11相对两侧的两个浮筒12，所述浮筒12呈船状。所述主骨架11的相对两侧分别通过三个定点连接件连接所述浮筒12，以限制所述船体10 的多个自由度，防止其出现上下左右松动的情况。对于受力负荷过强部分的主骨架11采用三角形定理，增加支架，以使其在承受负载增大时不易变形。所述主骨架11的材料采用硬铝为主，合金钢为辅(部分高强度部位)，用以减轻整体船重，同时避免所述船体10长时间在水中作业要而被腐蚀。

进一步地，所述主骨架11包括第一支架111及设于所述第一支架111一侧与所述第一支架111固定连接的第二支架112，所述第二支架112的顶部设有一通过加强筋113与所述第二支架112固定连接的安装架114。其中，所述第二支架112与水平高度大于所述第一支架111与水平面的高度。本实施例中，所述加强筋113为一加强杆，所述加强筋113用于增加所述第二支架112与所述安装架114连接的可靠性，但不限于此，在其他实施例中，还可以采用三脚架来增加所述第二支架112与所述安装架114连接的可靠性。所述安装架114用于所述收集组件20及所述传送组件30的安装与固定。

其中，所述推动组件40包括直线电机41及通过连杆机构42与所述直线电机41连接的摆臂43。本实施例中，所述直线电机41选用理一讯电子有限公司的型号为LX800微型电动推杆直线推杆电机伸缩杆推拉器(行程200)，防护等级IP54，具备标准的电路接口，能够和Wi-Fi模块直接传递信号。

进一步地，所述直线电机41输出轴上设有与该输出轴轴向垂直的横杆44，所述连杆机构42通过所述横杆44与所述直线电机41固定连接。其中，所述连杆机构42的数量为2个，2个所述连杆机构 42相对设置。所述连杆机构42均包括两个转动连接的第一连杆421及第二连杆422，所述第一连杆421的中部与所述主骨架11转动连接，所述第一连杆421的两端分别与所述横杆44及所述第二连杆422 转动连接。

进一步地，所述摆臂43与所述主骨架11转动连接，所述摆臂 43的数量为2个，2个所述摆臂43相对设置。所述摆臂43包括摆臂本体431及设于所述摆臂本体431顶部与所述连杆机构42固定连接的固定架432。其中，为增加所述摆臂43对水面垃圾的收集效果，所述摆臂43上还可以设置拦截杆或拦网。

可以理解的，当需要对水面的垃圾进行清洁时，可根据河道的宽度及垃圾的散落区域控制所述直线电机41进行伸缩来调节两个所述摆臂43的夹角，从而实现水面清洁船对水面清洁范围的调节。当需要增大水面清洁船的清洁范围时，所述直线电机41收缩，在所述横杆44的拉力作用下，所述连杆机构42对所述摆臂43产生一拉力，以使两个所述摆臂43朝相互远离的方向进行摆动，从而实现了水面清洁船对水面清洁范围的调整。

其中，所述传送组件30用于对所述推动组件40所拦截的水面垃圾进行传送。所述传送组件30包括减速电机、与所述减速电机输出轴固定连接的传动轴31及通过网链带链轮32与所述传动轴31连接的传送带33。所述减速电机设于所述船体10的底部，所述传动轴31的数量为两个，两个所述传动轴31分别设于所述安装架114及所述骨架11上，所述网连带链轮32用于在所述传动轴31的转动下带动所述传送带33按逆时针方向传动。本实施例中，所述传送带33前端浸入水面水面深度大约20公分左右，并和水平面构成大约30°的倾斜角度。此外为防止易滑、易滚类的垃圾从所述传送带33中落下，若收集垃圾瓶、木板之类的垃圾漂浮物，可为传送带33中的履带设置一些均匀的斗状止滑板，以保证收集的垃圾漂浮物不易滑落或滚下。

可以理解的，在水面清洁船航行时，所述传送带33转动，垃圾漂浮物通过所述传送带33传送到所述船体10后方的收集组件20内。在非作业状态下，可是使所述传送带33停止工作，以减少电力的浪费。

其中，所述控制组件包括控制器、后台服务器、接收终端，以及分别与所述控制器连接的视频采集模块、读取模块、定位模块、通讯模块、供电模块和存储模块，所述供电模块用于对所述控制组件供电。所述控制器用于当接收到所述定位模块发送的定位信息、所述读取模块读取的行驶信息及所述视频采集模块发送的视频信息时，通过所述通讯模块将所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息发送至所述后台服务器，所述后台服务器用于将接收到的所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息存储并转发至所述接收终端。

所述定位模块用于实现对所需清洁区域的定位，其定位模块实时获取需要清洁区域的位置信息并发送至控制器，此时控制器还可接收到定位模块发送的位置信息。本实施例中，所述控制器采用NXP的 STM32F芯片。其中，所述定位模块包括GPS模块、北斗定位模块，以便于通过卫星系统获取所需清洁区域的定位信息，其中定位信息包括经度、纬度、路径等信息，其中，本实施例中，定位模块中GPS 模块采用的是U-BLOX的EG12-U8模块。

其中GSM模块通过GSM收发天线与GSM基站建立数据连接，此时用户在GSM模块安装SIM卡后，可与所述服务器进行网络通信。在对所需清洁区域进行清洁时，其GSM模块可直接与接收终端进行网络通信，此时后台服务器通过GSM模块可与接收终端进行发送数据或接收数据的通信连接，以实现用户对所需清洁区域的远程监控；其中PC网站模块可与外部的终端设备建立数据连接，以使所述后台服务器可通过对应的网址或邮件于接收终端进行远程通信，所述接收终端可以为PC机或安装有对应APP的智能机，从而实现用户对所需清洁区域的远程监控。

其中，所述收集组件20包括与所述主骨架11固定连接的收集箱 21，以及设所述收集箱内部的重力传感器及位移传感器。所述重力传感器及所述位移传感器均与所述控制器电性连接。所述重力传感器及所书位移传感器配合作用，以对所述收集箱内部所收集的水面垃圾的质量及体积进行监测，以避免收集的水面垃圾溢出或超重的状况，满足了实际应用需求。

进一步地，所述船体10上还设有避障模块，所述避障模块包括分别与所述控制器电性连接的距离传感器和倾角传感器，所述距离传感器用于检测所述船体10与障碍物之间的距离，所述倾角传感器用于检测所述船体10与水面之间的夹角。通过所述避障模块的设计，有效的防止了所述水面清洁船的意外碰撞或侧翻，进而提高了所述水面清洁船的使用寿命及安全性能。

所述水面清洁船还包括报警模块，所述报警模块包括分别与所述控制器电性连接的蜂鸣器、报警指示灯和通讯器。通过所述报警模块的设计，有效的提高了所述水面清洁船的安全性能，方便了意外事故发生时的报警操作。

根据本实用新型提出的水面清洁船，包括船体10、与所述船体 10连接的收集组件20、通过传送组件30与所述收集组件20连接的推动组件40，以及分别与所述传送组件及所述推动组件40电性连接的控制组件，所述船体10的底部设有驱动件50，所述驱动件50与所述控制组件中的所述控制器电性连接，所述驱动件50用于根据所述控制器发送的导航路线进行行驶，所述收集组件20用于收集所述推动组件40通过所述传送组件30所述收集到的水面垃圾；所述控制器用于当接收到所述定位模块发送的定位信息、所述读取模块读取的行驶信息及所述视频采集模块发送的视频信息时，通过所述通讯模块将所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息发送至所述后台服务器，所述后台服务器用于将接收到的所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息存储并转发至所述接收终端。本实用新型可以对水面垃圾进行自动清洁，灵活性高，具有较高的效率，同时减轻了清洁人员的清洁负担，满足生产的需要。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水面清洁船，其特征在于，包括船体、与所述船体连接的收集组件、通过传送组件与所述收集组件连接的推动组件，以及分别与所述传送组件和所述推动组件电性连接的控制组件；所述推动组件包括直线电机及通过连杆机构与所述直线电机连接的摆臂；所述传送组件包括减速电机、与所述减速电机输出轴固定连接的传动轴及通过网链带链轮与所述传动轴连接的传送带；所述控制组件包括控制器、后台服务器、接收终端，以及分别与所述控制器连接的视频采集模块、读取模块、定位模块、通讯模块、供电模块和存储模块，所述船体的底部还设有驱动件，所述驱动件与所述控制器电性连接，所述驱动件用于根据所述控制器发送的导航路线进行行驶，所述收集组件用于收集所述推动组件通过所述传送组件所述收集到的水面垃圾；

所述控制器用于当接收到所述定位模块发送的定位信息、所述读取模块读取的行驶信息及所述视频采集模块发送的视频信息时，通过所述通讯模块将所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息发送至所述后台服务器，所述后台服务器用于将接收到的所述定位信息、所述行驶信息及所述视频信息存储并转发至所述接收终端。

2.根据权利要求1所述的水面清洁船，其特征在于，所述船体包括主骨架及分别设于所述主骨架相对两侧的两个浮筒，所述浮筒呈船状，所述主骨架包括第一支架及设于所述第一支架一侧与所述第一支架固定连接的第二支架，所述第二支架的顶部设有一通过加强筋与所述第二支架固定连接的安装架。

3.根据权利要求2所述的水面清洁船，其特征在于，所述摆臂的数量为2个，2个所述摆臂相对设置，所述摆臂包括摆臂本体及设于所述摆臂本体顶部与所述连杆机构固定连接的固定架，所述摆臂本体的一端与所述主骨架转动连接。

4.根据权利要求3所述的水面清洁船，其特征在于，所述直线电机输出轴上设有与该输出轴轴向垂直的横杆，所述连杆机构通过所述横杆与所述直线电机固定连接，所述连杆机构的数量为2个，2个所述连杆机构相对设置，所述连杆机构均包括两个转动连接的第一连杆及第二连杆，所述第一连杆的中部与所述主骨架转动连接，所述第一连杆的两端分别与所述横杆及所述第二连杆转动连接。

5.根据权利要求1所述的水面清洁船，其特征在于，所述船体上还设有避障模块，所述避障模块包括分别与所述控制器电性连接的距离传感器和倾角传感器，所述距离传感器用于检测所述船体与障碍物之间的距离，所述倾角传感器用于检测所述船体与水面之间的夹角。

6.根据权利要求5所述的水面清洁船，其特征在于，所述水面清洁船还包括报警模块，所述报警模块包括分别与所述控制器电性连接的蜂鸣器、报警指示灯和通讯器。

7.根据权利要求2所述的水面清洁船，其特征在于，所述收集组件包括与所述主骨架固定连接的收集箱，以及设所述收集箱内部的重力传感器及位移传感器，所述重力传感器及所述位移传感器均与所述控制器电性连接。

8.根据权利要求1所述的水面清洁船，其特征在于，所述定位模块包括GPS模块、北斗定位模块。

9.根据权利要求1所述的水面清洁船，其特征在于，所述通讯模块包括GSM通信模块、PC网站模块。

10.根据权利要求9所述的水面清洁船，其特征在于，所述接收终端包括智能终端、电脑、交互智能平板、智能可穿戴设备。