CN216006883U - 一种新型河涌智能清污装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于河道清污器械技术领域，公开了一种新型河涌智能清污装置，双层截污网水面部分是塑料浮筒式活动拦污栅，水下部分是细纱网与半开导流管槽，细纱网垂直悬挂在塑料浮筒式活动拦污栅上；双层截污网以V字形安装在河涌里，双层截污网以V字形的V字底部安装有自动打捞设备；自动打捞设备顶端固定有太阳能发电系统，自动打捞设备上固定有智能化视觉监测装置。本实用新型中水面水下双层截污，可同时清理水上水下漂浮物，使细小漂浮物在水流的作用下流向自动打捞设备从而被清理。本实用新型可实现清理过程智能化，自行监测河涌内的垃圾信息，自动作出清理行为，从而使得河涌垃圾能够及时准确地得到清理，去人工化。

Description

一种新型河涌智能清污装置

技术领域

本实用新型属于河道清污器械技术领域，尤其涉及一种新型河涌智能清污装置。

背景技术

目前，河流中的垃圾流入海洋，对海洋生物的生长造成危害。为了清除河流中的垃圾，基本上是水上环卫工人每天清理河道垃圾，腥臭难闻，苦不堪言，且不一定安全，人工投入数量大，成本也不菲。同时采用人工操作效果不佳，仅对河涌水面上可见的漂浮垃圾进行拦截，水面下大部分漂浮垃圾得不到及时有效清理。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术中基本上是水上环卫工人每天清理河道垃圾，腥臭难闻，苦不堪言，且不一定安全，人工投入数量大，成本也不菲。

(2)现有技术中采用人工操作效果不佳，仅对河涌水面上可见的漂浮垃圾进行拦截，水面下大部分漂浮垃圾得不到及时有效清理。

解决以上问题及缺陷的意义为：1、利用大数据、智能化和创新的机械设计，结合清洁能源系统(纯电动)，创造性的制造出新河涌治理设备，极大的提高了漂浮垃圾的清理效率和便捷性，同时减少了因为清理行动伴随自身设备污染 (燃油)。2、从消除黑臭水体、人工经济投入、水质改善和恢复等看出，本项目的开展是非常具有探索意义的。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种新型河涌智能清污装置。

本实用新型是这样实现的，一种新型河涌智能清污装置，所述新型河涌智能清污装置设置有双层截污网；

双层截污网水面部分是塑料浮筒式活动拦污栅，水下部分是细纱网与半开导流管槽，细纱网垂直悬挂在塑料浮筒式活动拦污栅上；

双层截污网以V字形安装在河涌里，双层截污网以V字形的V字底部安装有自动打捞设备；

自动打捞设备顶端固定有太阳能发电系统，自动打捞设备上固定有智能化视觉监测装置。

进一步，所述半开导流管槽30度全线开口，开口处与细纱网无缝连接，悬挂在最下方。

进一步，所述自动打捞设备设置有左右浮体、编程逻辑控制系统、垃圾打捞传送带、垃圾回收箱；

垃圾打捞传送带与垃圾回收箱相适配，垃圾打捞传送带上安装有布满细缝的打捞板，整个传送带通过齿轮与电动机连接。

进一步，所述太阳能发电系统设置有充电接口模块、储电池模块、开关模块、红外感应模块、太阳能模块、控制器模块、电量检测模块。

进一步，所述智能化视觉监测装置设置有信息采集模块、中央处理模块、远程无线传输模块和控制实施模块。

进一步，所述信息采集模块包括红外摄像头和温度变送器，红外摄像头和温度变送器均与中央处理模块相连；中央处理模块分别与太阳能发电系统和控制实施模块相连。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

第一、本实用新型中水面水下双层截污，可同时清理水上水下漂浮物，使细小漂浮物在水流的作用下流向自动打捞设备从而被清理。本实用新型可实现清理过程智能化，自行监测河涌内的垃圾信息，自动作出清理行为，从而使得河涌垃圾能够及时准确地得到清理，去人工化。截污数据可视化，提供长期实时在线的垃圾监测数据，并在终端通过大屏实现可视化显示分析，为管理者提供直观有力的垃圾种类、总量等信息。本实用新型具有灵活性，对小规模河涌同样具有适用性。

同时本实用新型还具有以下优点：已有的截污装置，不同于本实用新型中的河涌水面水下双层截污系统结构；本实用新型河涌智能清污系统可以自行监测河涌内的垃圾信息并自行清理的内容是现有装置不具备的。同时现有装置也不具有长期实时在线的垃圾监测数据，并在终端通过大屏实现可视化显示分析的内容功能。

第二、当细纱网上拦截的细小漂浮物下沉到半开导流管槽中，通过其导流到双层截污网V字形的V字底部。

第三、自动打捞设备的内部放置有与垃圾储存仓相适配的垃圾打捞传送带，传送带上安装有布满细缝的打捞板，整个传送带通过齿轮与电动机连接，使得传送带在系统的指令下，把水下水上的大小漂浮物打捞到到垃圾回收箱(袋) 内。当垃圾装满时，会通过大数据系统进行预警预报。

第四、本实用新型中太阳能发电系统，为河涌智能化清理装置提供电能。

第五、本实用新型中信息采集模块包括红外摄像头和温度变送器，红外摄像头和温度变送器均与中央处理模块相连；中央处理模块分别与太阳能发电系统和控制实施模块相连，红外摄像头用于采集垃圾传送入回收箱前的图像，温度变送器用于采集河水的温度信息；中央处理模块对采集到的图像进行分割处理，并与垃圾传送入回收箱前的图像进行对比，监测出漂浮污染物的数量和类型，并把监测数据远程无线传输模块反馈给在线河涌垃圾监测大数据系统；同时向所述的控制实施模块发送控制信息，控制实施模块根据收到的控制信息进行打捞作业。

第六、极端情况下的行洪应对：在遇到极端情况下，如出现大量大型垃圾、水流量突然暴增等，在河的一边固定桩设置解脱机构，当设备受到阻力到一定量后自动解除固定，使得设备飘靠河涌的另岸边，从而减少行洪阻力与设备冲毁的情况。另外本设备有一套与plc控制系统连接的移动端控制APP，当遇到有行洪要求时，可以通过移动端远程解锁，使得船上的解脱机构自动解除固定。双重解锁设计，让设备能够减少运维风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的新型河涌智能清污装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的新型河涌智能清污装置侧面示意图。

图3是本实用新型实施例提供的新型河涌智能清污装置安装位置结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的太阳能发电系统结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的双层截污网结构示意图。

图6是本实用新型实施例提供的垃圾打捞传送带结构示意图。

图7是本实用新型实施例提供的全河面安装结构示意图。

图8是本实用新型实施例提供的半河面安装结构示意图。

图中：1、双层截污网；2、毛刷式集污系统；3、链板传输系统；4、防水电源控制箱；5、中控系统+操控台；6、液压站；7、伸缩式太阳能板；8、驾驶室；9、电动船载弦外机；10、高压电池系统；11、滑动导轨；12、垃圾回收箱； 13、红外摄像头；14、智能化视觉监测装置；15、垃圾回收仓；16、塑料浮筒式活动拦污栅；17、细纱网；18、半开导流管槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种新型河涌智能清污装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1所示，本实施例提供的河涌智能清污系统设置有双层截污网；双层截污网以V字形安装在河涌里，双层截污网水面部分是塑料浮筒式活动拦污栅 16，水下部分是细纱网17与半开导流管槽18，细纱网17垂直悬挂在塑料浮筒式活动拦污栅16上，半开导流管槽30度全线开口，开口处与细纱网无缝连接，悬挂在最下方；当细纱网上拦截的细小漂浮物下沉到半开导流管槽中，通过其导流到双层截污网V字形的V字底部。

双层截污网以V字形的V字底部安装有自动打捞设备，自动打捞设备为双体船设置、编程逻辑控制系统、链板传输系统3、垃圾回收箱15。

自动打捞设备的内部放置有与垃圾回收箱15相适配的垃圾打捞传送带3，传送带上安装有布满细缝的打捞板，整个传送带通过齿轮与液压马达连接，使得传送带在系统的指令下，把水下水上的大小漂浮物打捞到到垃圾回收箱(袋) 内。当垃圾装满时，会通过大数据系统进行预警预报。

自动打捞设备顶端固定有太阳能发电系统7，太阳能发电系统7设置有充电接口模块、储电池模块、开关模块、红外感应模块、太阳能模块、控制器模块、电量检测模块，为河涌智能化清理装置提供电能。

自动打捞设备上固定有智能化视觉监测装置14，智能化视觉监测装置14设置有信息采集模块、中央处理模块、远程无线传输模块和控制实施模块。

信息采集模块包括红外摄像头13和温度变送器，红外摄像头13和温度变送器均与中央处理模块相连；中央处理模块分别与太阳能发电系统和控制实施模块相连；其中，红外摄像头用于采集垃圾传送入回收箱前的图像，温度变送器用于采集河水的温度信息中央处理模块对采集到的图像进行分割处理，并与垃圾传送入回收箱前的图像进行对比，监测出漂浮污染物的数量和类型，并把监测数据远程无线传输模块反馈给在线河涌垃圾监测大数据系统；同时向所述的控制实施模块发送控制信息，控制实施模块根据收到的控制信息进行打捞作业。

下面结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

自动监测河涌内的垃圾信息，并自动作出清理行为指令；

可同时清理水上、水下漂浮物；

研发的产品具有灵活性，对小规模河涌同样具有适用性。

广州市典型河涌垃圾调查

地点：实地调研多条典型河涌，如石井河、大冲口涌、海珠涌、车陂涌等，并走访环卫工人(环卫所)。

时间：平水期、丰水期、枯水期，每次至少连续1周监测以及临时性的大雨或暴雨后。

方法：无人机航拍、走访、R语言、神经网络等大数据模型。

分析：对垃圾的性质、来源、种类、源头、影响、季节性、地理分布、走向、总量等数据进行大数据分析。

河涌智能清污设备的测试与应用，可应用在城市河涌、湖泊、水库和海洋；拦污栅可自动调节宽度；河宽不小于2m，水深不小于50cm；大雨和暴雨时段是垃圾入河和运输的集中时间，在设计上会重点考虑；细网长期运行后可能会堵塞，虽然可以定期清理，但在选材和设计上也会着重考虑。

本实用新型的工作原理为：安装与固定方式：分为两种情况，一是全河面安装，二是半河面安装，主要解决水流不足和水流过急的情况，以面对行洪和枯水季节。全河面安装的时，在设备对应的河两岸安装固定桩，与设备拦污栅连接；半河面安装时，设备拦污栅只需与河的一边连接固定桩，另外一边通过漂浮沉锚固定。两种方式中设备整体都是漂浮在水面上，可以有效解决河道常规行洪要求，如图7-图8所示。

极端情况下的行洪应对：在遇到极端情况下，如出现大量大型垃圾、水流量突然暴增等，在河的一边固定桩设置解脱机构，当设备受到阻力到一定量后自动解除固定，使得设备飘靠河涌的另岸边，从而减少行洪阻力与设备冲毁的情况。另外本设备有一套与plc控制系统连接的移动端控制APP，当遇到有行洪要求时，可以通过移动端远程解锁，使得船上的解脱机构自动解除固定。双重解锁设计，让设备能够减少运维风险。

垃圾监测：通过图形设别与红外监测技术，用设置在清污设备上的的全天候定焦摄像头实现无线宽带组网，对河涌监控断面的河道水面漂浮物进行全景实时视频监控和智能识别，快速的监测预测漂浮物类型和数量。设备电能：设备运行电能设计成一部分电能由太阳能提供、一部分由储蓄电池提供(需要定期更换)，条件允许直接市电。设备拦截率：本设备由于采取上下双层截污，除了清理水中上层漂浮垃圾外，可以把常规上层截污不彻底而下沉的漂浮垃圾拦截清理，当下层截污网孔径达到2cm时，可以清理水中60％直径大于等于2cm 的漂浮垃圾。下层截污网清理：本设备由于长期置于水中，很容易黏附带状漂浮垃圾，因此把下层截污网与上层截污浮筒设计为挂钩链接，以便定期把下层截污网运回岸上清理。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述新型河涌智能清污装置设置有：

双层截污网；

双层截污网水面部分是塑料浮筒式活动拦污栅，水下部分是细纱网与半开导流管槽，细纱网垂直悬挂在塑料浮筒式活动拦污栅上；

双层截污网以V字形安装在河涌里，双层截污网以V字形的V字底部安装有自动打捞设备；

自动打捞设备顶端固定有太阳能发电系统，自动打捞设备上固定有智能化视觉监测装置。

2.如权利要求1所述新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述半开导流管槽30度全线开口，开口处与细纱网无缝连接，悬挂在最下方。

3.如权利要求1所述新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述自动打捞设备设置有左右浮体、编程逻辑控制系统、垃圾打捞传送带、垃圾回收箱；

垃圾打捞传送带与垃圾回收箱相适配，垃圾打捞传送带上安装有布满细缝的打捞板，整个传送带通过齿轮与电动机连接。

4.如权利要求1所述新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述太阳能发电系统设置有充电接口模块、储电池模块、开关模块、红外感应模块、太阳能模块、控制器模块、电量检测模块。

5.如权利要求1所述新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述智能化视觉监测装置设置有信息采集模块、中央处理模块、远程无线传输模块和控制实施模块。

6.如权利要求5所述新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述信息采集模块包括红外摄像头和温度变送器，红外摄像头和温度变送器均与中央处理模块相连；中央处理模块分别与太阳能发电系统和控制实施模块相连。

7.如权利要求1所述新型河涌智能清污装置，其特征在于，所述塑料浮筒式活动拦污栅与固定桩连接，固定桩设置解脱机构，解脱机构中plc控制系统与移动端控制APP连接。

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