CN209619979U - 一种双筒自航式水面垃圾收集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双筒自航式水面垃圾收集装置，包括垃圾收集模块、传感控制模块、航行动力模块、紧急控制调节模块和电源模块；所述传感控制模块为整个装置的智能感应与处理系统，与垃圾收集模块、航行动力模块、紧急控制调节模块、电源模块之间的电路均为并联电路关系；所述垃圾收集模块通过其内的垃圾收集桶、潜水泵、油水分离器和配重块实现持续高效吸收水面垃圾与油水分离功能；所述航行动力模块包括出水管和螺旋桨；所述传感控制模块和紧急控制调节模块包括中央处理器、超声波传感器和液位传感器，其与航行动力模块联动来控制装置的上浮下潜。本实用新型操作简单，能够高效地清理收集水面漂浮垃圾，减少人力消耗同时具有较强的智能性。
Description
技术领域
本实用新型属于环保设备领域，具体涉及一种双筒自航式水面垃圾收集装置。
背景技术
现今我国社会经济、文化水平不断提高，旅游业也在高速发展。随着人们出游频率越来越高，景区产生的垃圾也越来越多，河流、湖泊的水面经常会有漂浮的垃圾。景区水面垃圾漂浮现象日益严重，破坏了景区的景观环境,例如，茶卡盐湖变成了大型的“垃圾场”等
在水面垃圾清理方面，我国现今采取的方法，大体上可以分为人工清扫和机械清扫两种手段。其中人工清扫需要耗费大量的人力财力，而且存在无法高效清除水面垃圾，实施过程长，不能有效的改善水系的环境等问题。同时，在一些狭长水域或者危险水域，人工清扫容易出现安全事故。
近几年来，随着科技不断进步，机械清扫技术逐渐步入市场。目前出现的水面垃圾清理技术种类繁多，能有效解决部分人工清扫所面临的难题，由于技术不够成熟也暴露出较多弊端，主要缺点集中在垃圾收集装置不够智能，灵活性欠缺和垃圾收集效率较低这几方面。
实用新型内容
本实用新型目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种双筒自航式水面垃圾收集装置，适用于景区河流、人工湖等场所的水面，具有作业效率高、机动灵活、原理简单、成本低廉的优点，能解决现有水面垃圾收集装置体积大、清洁效率低、安全性差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种双筒自航式水面垃圾收集装置，包括垃圾收集模块、传感控制模块、航行动力模块、紧急控制调节模块和电源模块；所述传感控制模块为整个装置的智能感应与处理系统，与垃圾收集模块、航行动力模块、紧急控制调节模块、电源模块之间的电路均为并联电路关系；
所述垃圾收集模块包括基础圆筒和设置于其两侧的两个垃圾收集桶；所述基础圆筒中包括潜水泵、油水分离器和配重块，均设置于基础圆筒的底部；所述垃圾收集桶为圆肚型结构，其内竖直设置有过滤网管；所述过滤网管底部设置进水管连接至所述油水分离器；
所述基础圆筒之上套叠含隔层的圆柱套筒；
所述传感控制模块包括中央处理器、超声波传感器和液位传感器；所述超声波传感器分两组，一组固定于所述圆柱套筒外壁，用于探测水面垃圾分布情况，将垃圾所处位置反馈给中央处理器，中央处理器将垃圾位置信息反馈给所述航行动力模块；另一组固定于所述垃圾收集桶的内壁上端，用于感应垃圾收集状况，以确定何时返航清理垃圾；所述液位传感器固定于所述基础圆筒的外壁上端，用于监测装置吃水深度并实时反馈给中央处理器；
所述电源模块包括蓄电池，为整个装置供电；所述中央处理器和所述蓄电池均固定于所圆柱套筒的隔层上并通过导线与装置的各部件相连；
所述航行动力模块包括出水管和一对对称分布于基础圆筒筒壁底部的螺旋桨；所述出水管与所述潜水泵相连并通向装置外部，出水管口在装置正常工作时持续出水，提供稳定航行动力；所述螺旋桨的电机设置于所述基础圆筒的内部，所述中央处理器控制螺旋桨正转与反转提供可变动力，所述蓄电池与螺旋桨的电机相连以供电。
优选地，所述进水管与所述过滤网管螺纹连接。
优选地，所述进水管与所述出水管的管口等高且呈120°夹角分布于所述基础圆筒的外壁上。
优选地，所述紧急控制调节模块接收到由所述传感控制模块传来的水位异常信号时，通过调节所述潜水泵的功率以控制所述基础圆筒中的水量，来实现装置上浮与下潜以保证装置能悬浮于水面稳定运行。
优选地，所述超声波传感器的固定方式为螺栓夹套固定。
优选地，所述中央处理器为stm32微处理器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、垃圾收集模块依靠水泵持续运转使得垃圾收集桶内水流产生旋涡吸力收集垃圾，持续性强、效率高。
2、传感控制模块为装置提供智能导航功能，能精确快速的航行至水面垃圾漂浮处进行收集，具备较强的机动性。
3、紧急控制调节模块保障了遭遇突发情况时装置的安全性，为系统提供了较好的智能保障体系。
附图说明
图1为双筒自航式水面垃圾收集装置的整体结构图；
图2为双筒自航式水面垃圾收集装置中垃圾收集桶的结构图；
图3为双筒自航式水面垃圾收集装置的俯视图；
图4为双筒自航式水面垃圾收集装置的主视图；
图5为双筒自航式水面垃圾收集装置的俯视工作图。
图中：1、基础圆筒；2、潜水泵；3、油水分离器；4、配重块；5、进水管；6、出水管；7、蓄电池；8、圆柱套筒；9、中央处理器；10、螺旋桨；11-1、超声波传感器；11-2、超声波传感器；12、液位传感器；13、垃圾收集桶；14、过滤网管；15、垃圾。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型进行进一步说明。
实施例1
一种双筒自航式水面垃圾收集装置，如图1所示，包括垃圾收集模块、传感控制模块、航行动力模块、紧急控制调节模块和电源模块；所述传感控制模块为整个装置的智能感应与处理系统，与垃圾收集模块、航行动力模块、紧急控制调节模块、电源模块之间的电路均为并联电路关系。
所述垃圾收集模块包括基础圆筒1和设置于其两侧的两个垃圾收集桶13；所述基础圆筒1中包括潜水泵2、油水分离器3和配重块4，均设置于基础圆筒1的底部。
所述配重块4为配重铅块，固定于基础圆柱1的底部，用于降低装置重心提高航行稳定性。
如图2所示，所述垃圾收集桶13为圆肚型结构，其内竖直设置有过滤网管14；所述过滤网管14的底部设置进水管5连接至所述油水分离器3。所述垃圾收集桶13与进水管5刚性固结，所述进水管5的顶部与过滤网管14通过螺纹相接。
所述基础圆筒1之上套叠含隔层的圆柱套筒8，该圆柱套筒8可拆卸，便于检修各装置故障。
所述传感控制模块包括中央处理器9、超声波传感器11-1和11-2、液位传感器12；如图3所示，所述超声波传感器分两组，超声波传感器11-1通过螺栓夹套固定于所述圆柱套筒8的外壁，用于探测水面垃圾分布情况，将垃圾所处位置反馈给中央处理器9，中央处理器9将垃圾位置信息反馈给所述航行动力模块；超声波传感器11-2通过螺栓夹套固定于所述垃圾收集桶13的内壁上端，用于感应垃圾收集状况，以确定何时返航清理垃圾；所述液位传感器12固定于所述基础圆筒1的外壁上端，用于监测装置吃水深度并实时反馈给中央处理器9。
所述中央处理器9采用stm32微处理器。
所述电源模块包括频率、电池容量、电压值适用于水泵及传感器的蓄电池7，为整个装置供电；所述中央处理器9和所述蓄电池7均固定于所圆柱套筒8的隔层上并通过导线与装置的各部件相连。
所述航行动力模块包括出水管6和一对对称分布于基础圆筒1筒壁底部的螺旋桨10；所述出水管6与所述潜水泵2相连并通向装置外部，出水管6的管口在装置正常工作时持续出水，提供稳定航行动力；所述螺旋桨10的电机设置于所述基础圆筒1的内部，所述中央处理器9控制螺旋桨10正转与反转提供额外动力，所述蓄电池7与螺旋桨10的电机相连以供电。
所述基础圆筒1的底部带有外接式管道接口，接口与进水管5、出水管6相接，用于基础圆筒1中储水区的进水与排水。所述进水管5与所述出水管6的管口等高且呈120°夹角分布于所述基础圆筒1的外壁上。
所述紧急控制调节模块接收到由所述传感控制模块传来的水位异常信号时，通过调节所述潜水泵2的功率以控制所述基础圆筒1中的水量，来实现装置上浮与下潜以保证装置能悬浮于水面稳定运行。
实施例2
基于实施例1所述装置的垃圾收集工作原理，具体如下：
1、垃圾收集模块的具体工作原理为：如图4所示，装置正常工作时，通过加配重块4与基础圆筒1内蓄水使得垃圾收集桶13悬浮于水下，其中垃圾收集桶13上沿距水面6～10mm以保证对漂浮物的吸收能力；如图5所示，在液位差与漩涡的作用下水与漂浮物(垃圾15)进入垃圾收集桶13内，过滤网管14对垃圾起过滤与吸附作用；水流通过进水管5通向油水分离器3后达到油水分离作用，经过处理后的水暂存于基础圆筒1的底部形成储水区；当垃圾收集桶13稳定悬浮于水下一定深度范围时，液位传感器12收集、传递给中央处理器9的信号不变，中央处理器9控制潜水泵2抽水功率为一恒定值；潜水泵2在该功率下工作时，出水管6排水量与进水管5进水量相等，储水区内水位稳定，装置处于稳定悬浮状态，实现持续高效吸收水面垃圾与油水分离功能。
2、传感控制模块和紧急控制调节模块的具体工作原理为：超声波传感器11-1用于探测水面垃圾分布情况并将信号传递给中央处理器9，中央处理器9通过控制螺旋桨10的正转反转以控制运动方向；超声波传感器11-2用于检测垃圾收集桶13内垃圾收集情况，当垃圾收集桶内垃圾达到最大收集程度即将溢出桶外时，传感器将信息传递给中央处理器9，中央处理器9调大潜水泵2功率，储水区出水量大于进水量使得装置上浮，直至垃圾收集桶13的上沿高于水面不再进水且装置稳定漂浮于水面时控制水泵停止运转；液位传感器12监测装置吃水深度并将信息实时反馈给中央处理器9，当装置稳定悬浮时，其收集、传递给中央处理器9的信号不变，中央处理器9控制潜水泵2抽水功率为一恒定值，储水区进水量出水量相等；当装置遭遇突发情况例如水面大幅波动时，液位传感器12收集实时水位异常信息并传递给中央处理器9，中央处理器9通过增大或减小水泵的功率控制储水区水量，从而控制装置上浮下潜以实现应对紧急情况自适应功能。
3、航行动力模块的具体工作原理为：当装置正常工作时，出水管6排水产生的反作用力为航行提供稳定动力；螺旋桨10由传感控制模块控制其正转或反转为航行提供可变动力。
本实施例中所需用电的模块均通过导线与蓄电池7连接。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种双筒自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，包括垃圾收集模块、传感控制模块、航行动力模块、紧急控制调节模块和电源模块；所述传感控制模块为整个装置的智能感应与处理系统，与垃圾收集模块、航行动力模块、紧急控制调节模块、电源模块之间的电路均为并联电路关系；
所述垃圾收集模块包括基础圆筒和设置于其两侧的两个垃圾收集桶；所述基础圆筒中包括潜水泵、油水分离器和配重块，均设置于基础圆筒的底部；所述垃圾收集桶为圆肚型结构，其内竖直设置有过滤网管；所述过滤网管底部设置进水管连接至所述油水分离器；
所述基础圆筒之上套叠含隔层的圆柱套筒；
所述传感控制模块包括中央处理器、超声波传感器和液位传感器；所述超声波传感器分两组，一组固定于所述圆柱套筒外壁，用于探测水面垃圾分布情况，将垃圾所处位置反馈给中央处理器，中央处理器将垃圾位置信息反馈给所述航行动力模块；另一组固定于所述垃圾收集桶的内壁上端，用于感应垃圾收集状况，以确定何时返航清理垃圾；所述液位传感器固定于所述基础圆筒的外壁上端，用于监测装置吃水深度并实时反馈给中央处理器；
所述电源模块包括蓄电池，为整个装置供电；所述中央处理器和所述蓄电池均固定于所圆柱套筒的隔层上并通过导线与装置的各部件相连；
所述航行动力模块包括出水管和一对对称分布于基础圆筒筒壁底部的螺旋桨；所述出水管与所述潜水泵相连并通向装置外部，出水管口在装置正常工作时持续出水，提供稳定航行动力；所述螺旋桨的电机设置于所述基础圆筒的内部，所述中央处理器控制螺旋桨正转与反转提供可变动力，所述蓄电池与螺旋桨的电机相连以供电。
2.根据权利要求1所述的一种双筒自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述进水管与所述过滤网管螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种双筒自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述进水管与所述出水管的管口等高且呈120°夹角分布于所述基础圆筒的外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种双筒自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述紧急控制调节模块接收到由所述传感控制模块传来的水位异常信号时，通过调节所述潜水泵的功率以控制所述基础圆筒中的水量，来实现装置上浮与下潜以保证装置能悬浮于水面稳定运行。
5.根据权利要求1所述的一种双筒自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述超声波传感器的固定方式为螺栓夹套固定。
6.根据权利要求1所述的一种双筒自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述中央处理器为stm32微处理器。
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