CN218229329U - 一种水面垃圾保洁船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水面垃圾保洁船，水面垃圾保洁船，包括船体以及设置于所述船体内的垃圾收集舱，所述船体为双体结构，所述船体包括设置于两侧的浮体，两侧所述浮体之间连接有底板，所述底板位于所述浮体的下部，所述底板前后两端分别设有前密封板、后密封板，所述前密封板、后密封板靠近所述底板的一端与所述底板转动连接,本实用新型通过调节前可调密封板上边缘与水面的间隙，使间隙精确控制在30mm左右，配合后可调密封板和内置水泵实现自动控制水流厚度，进而实现对水面垃圾的快速聚拢打捞，打捞过程简单易操作，并且能够有效对水面上的油污、蓝藻、青苔等细小漂浮物进行打捞清理，水面垃圾清理效率以及效果更佳。

Description

一种水面垃圾保洁船

技术领域

本实用新型涉及保洁船技术领域，具体是一种水面垃圾保洁船。

背景技术

目前由于没有适合内河、内湖的清理机械，国内水面保洁装备整体发展程度，多数还停留在人工作业阶段，这种清理方法不但所占人力多，劳动强度大，而且清理效果差、效率低，而唯一的一种履带式打捞船，由于其结构庞大，无法在内河、内湖作业，且细小的漂浮物，如油污、蓝藻、青苔等更无法清理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水面垃圾保洁船，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水面垃圾保洁船，包括船体以及设置于所述船体内的垃圾收集舱，所述船体为双体结构，所述船体包括设置于两侧的浮体，两侧所述浮体之间连接有底板，所述底板位于所述浮体的下部，所述底板前后两端分别设有前密封板、后密封板，所述前密封板、后密封板靠近所述底板的一端与所述底板转动连接。

作为本实用新型进一步的方案：前密封板上活动连接有液位监测装置，所述液位监测装置为毫米波液位雷达，所述毫米波液位雷达通过安装支架连接在所述前密封板远离所述垃圾收集舱的一端。

作为本实用新型进一步的方案：所述前密封板与船体之间设有用于带动所述前密封板转动的前推杆，所述前推杆为电动推杆，所述前推杆一段与所述船体转动连接，另一端与所述前密封板远离底板的一端转动连接。

作为本实用新型进一步的方案：船体内设有升降组件，所述垃圾收集舱通过升降组件与所述船体上下滑动连接。

作为本实用新型进一步的方案：垃圾收集舱上设有导向连接杆，所述船体上端设有导向孔，所述导向连接杆下端插接于所述导向孔内。

作为本实用新型进一步的方案：后密封板位于所述垃圾收集舱后方，所述后密封板与所述船体之间设有用于带动所述后密封板转动的后推杆，所述后推杆为电动推杆，所述后密封板与所述底板连接处设有密封橡胶圈。

作为本实用新型进一步的方案：前密封板、后密封板两侧与所述浮体之间水密封连接。

作为本实用新型进一步的方案：垃圾收集舱内设有水泵。

作为本实用新型进一步的方案：船体后侧设有推进器。

作为本实用新型进一步的方案：所述船体1的后端为驾驶控制舱和设备舱，所述驾驶控制舱位于所述设备舱上端，所述驾驶控制舱和设备舱两侧与所述浮体固定连接，所述驾驶控制舱内设有中控室，所述中控室内设有中控台，所述驾驶控制舱上端固定连接有雷达、GPS。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过PID算法调节前可调密封板上边缘与水面的间隙，使间隙精确控制在30mm左右，配合后可调密封板和内置水泵实现自动控制水流厚度，进而实现对水面垃圾的快速聚拢打捞，打捞过程简单易操作，并且能够有效对水面上的油污、蓝藻、青苔等细小漂浮物进行打捞清理，水面垃圾清理效率以及效果更佳；

2、本实用新型具备适应各种水流环境的能力，当不进行清扫作业时，前后可调密封板可以转动至与船体水平面平行，此时船体中部形成贯通，水流可以顺利无阻的通过，大大减小了水流阻力，降低了保洁船的能耗，增加了续航时间；

3、本实用新型垃圾收集舱可以通过液压升降杆带动升至水面以上，一方面方便后期工作人员对收集舱内的垃圾进行转运，另一方面可以滤去舱内垃圾的水，减小航行阻力；

4、本实用新型通过转动前密封板和后密封板，使得前密封板和后密封板旋转到高于水面的位置，即通过前密封板、后密封板、底板以及两侧的浮体形成一个整体的船体结构，即相当于单体船，水流不在从船体中部流过，也可以降低行船的阻力。

附图说明

图1为本实施例的船体主示意图；

图2为本实施例的船尾方向侧视图；

图3为本实施例的垃圾收集舱的结构示意图；

图4为本实施例的中控室的结构示意图；

图5为本实施例的中控台的结构示意图；

图6为本实施例的后密封板示意图。

图中：1-船体、2-毫米波液位雷达、3-前密封板、4-前推杆、5-垃圾收集舱、6-后推杆、7-后密封板、8-升降组件、9-导向连接杆、10-中控室、11-中控台、12-雷达、13-GPS、14-推进器、15-密封橡胶圈、16-底板、17-驾驶控制舱、18-设备舱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种水面垃圾保洁船，包括船体1以及设置于船体1内的垃圾收集舱5，在本实施例中，船体1为双体船，即在船体1下端设有两个浮体，通过两个浮体来支撑船体1漂浮在水面上，两个浮体之间为贯穿船体前后的空腔结构，垃圾收集舱5即安装在两侧的浮体之间，两侧的浮体下端固定连接有底板16，底板16两端分别与两侧浮体下端固定连接，底板16从船体1的前端向后延伸到船体1的后端，船体1后侧设有推进器14，所述船体1的后端为驾驶控制舱17和设备舱18，所述驾驶控制舱17位于所述设备舱18上端，所述驾驶控制舱17和设备舱18两侧与所述浮体固定连接，通过驾驶室控制舱17和设备槽18增加两侧浮体之间的连接强度，增加提高两侧浮体之间的稳定性，所述驾驶控制舱17内设有中控室10，所述中控室10内设有中控台11，所述驾驶控制舱17上端固定连接有雷达12、GPS13，通过雷达12和GPS13可以组成自动导航避障模块，用于保洁船工作过程中的导航和避障。

船体内设有升降组件8，在本实施例中，升级组件为液压升降杆且液压升降杆设有两个，两个液压升降杆分别位于垃圾收集舱5的两侧，垃圾收集舱5通过升降组件8与船体1上下滑动连接，垃圾收集舱5上设有导向连接杆9，船体1上端设有导向孔，导向连接杆下端插接于导向孔内，进而可以通过升降组件8来带动垃圾收集舱5在船体1内上下滑动，通过导向连接杆9为垃圾收集舱5的上下滑动进行导向和限位，防止滑动过程中出现垃圾收集舱5倾斜翻的情况的发生，垃圾收集舱5内设有水泵，通过水泵将垃圾收集舱5内的水抽到船体1外，进而可以实现垃圾与水的分离。

船体1前端转动连接有前密封板3，在本实施例中，前密封板3下端与底板16转动连接，并且在连接处设置有密封条，通过密封条来保证前密封板3与底板16的连接处的防水性能，前密封板3位于垃圾收集舱5的前方，前密封板3上活动连接有液位监测装置，前密封板3与船体1之间设有用于带动前密封板3转动的前推杆4，液位监测装置为毫米波液位雷达2，毫米波液位雷达通过安装支架连接在前密封板3远离垃圾收集舱5的一端，毫米波液位雷达相对于船体的角度可以通过可调节的安装支架调整，前推杆4为电动推杆，前推杆4一段与船体1转动连接，另一端与前密封板3远离底板16的一端转动连接。

船体1后方转动连接有后密封板7，后密封板7与船体1之间设有用于带动后密封板7转动的后推杆6，后密封板7位于垃圾收集舱5后方，后推杆6为电动推杆，后密封板7与底板16后端转动连接，后密封板7与底板16转动连接的位置设有密封橡胶圈15。

此外，前密封板3.后密封板7与船体1两侧的浮体之间设有防水密封条。

本实用新型在使用时，保洁船在不执行垃圾清扫任务时，其前推杆4和后推杆6分别伸长和收缩，分别带动前密封板3和后密封板7逆时针和顺时针转动至与船体1保持水平面，此时，船体中部形成贯通，当船行驶时，可以方便水流顺利通过，减小航行阻力，同时垃圾收集舱5也可以通过液压升降杆带动升至水面以上，一方面可以滤除舱内的水分，方便后期进一步垃圾处理；另一方面也可以减小保洁船航行时受到的水流阻力，此外，还可以转动前密封板3和后密封板7，使得3前密封板3和后密封板7旋转到高于水面的位置，即通过前密封板3、后密封板7、底板16以及两侧的浮体形成一个整体的船体结构，即相当于单体船，水流不在从船体中部流过，也可以降低行船的阻力。

保洁船在执行水面保洁作业时，在无人操作时首先通过自主导航避障模块行驶至接近作业区域，然后，后推杆6伸长，从而带动后密封板7逆时针转动，直至后密封板7上的橡胶密封圈15完全与船体1闭合，形成封闭状态；同时，前推杆4收缩，从而带动前密封板3顺时针转动，直至前密封板3的上边缘接近水面，垃圾收集舱5内的水泵开始向舱外抽水，船体1外部的水通过可调的前密封板3的上边缘与水面的间隙流向垃圾收集舱5内的水泵方向，水流的流量等于水流截面积与流速的乘积，流速越快形成的表面流越快，水面垃圾即可快速流向垃圾舱。因此通过控制前密封板3上边缘与水面之间的间隙即可控制流速，但是间隙不能小于水面常见垃圾的尺寸，间隙一般控制在30mm左右。

毫米波液位雷达具有标准的MODBUS通讯接口，支持包括4800、9600、19200等多种波特率，采用MODBUS-RTU通信协议。毫米波液位雷达的MODBUS通讯接口在物理结构上采用电气隔离方式，并具有ESD保护，能够克服工业现场的各种干扰，保证通讯网络的可靠运行。毫米波液位雷达固定在前密封板3上，因此可以实时探测水位变化，从而精确计算出前密封板3的上边缘与水面之间的间隙大小，自动控制器用于控制前推杆4的伸缩，进而通过控制前密封板3与水平面间的角度来实现水流间隙的调整，自动控制器启动后，通过PID算法自动控制前推杆4的收缩量和伸长量，从而使前密封板3上边缘与水面的间隙始终保持在30mm左右，确保水流速度的稳定。

自动控制器采用的是位置式PID算法，其输出u(k)计算公式如下所示：

其中：k为采样序号，k＝0，1，2……；

为第k次采样时刻控制器的输出值；

为第k次采样时刻输入的偏差值；

e(k为第k-1次采样时刻输入的偏差值；

Kp是比例增益；

Ki是积分增益，Ki＝Kp*T/Ti；

Kd是微分增益，Kd＝Kp*Td/T；

PID参数整定时通过神经网络、遗传算法等人工智能算法自动训练实现多目标优化搜索，得出能够精确控制前可调密封板上边缘与水面间隙的参数Kp、Ki、Kd。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种水面垃圾保洁船，包括船体(1)以及设置于所述船体内的垃圾收集舱(5)，所述船体(1)为双体结构，所述船体(1)包括设置于两侧的浮体，其特征在于，两侧所述浮体之间连接有底板(16)，所述底板(16)位于所述浮体的下部，所述底板(16)前后两端分别设有前密封板(3)、后密封板(7)，所述前密封板(3)、后密封板(7)靠近所述底板(16)的一端与所述底板(16)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述前密封板(3)上活动连接有液位监测装置，所述液位监测装置为毫米波液位雷达(2)，所述毫米波液位雷达通过安装支架连接在所述前密封板(3)远离所述垃圾收集舱(5)的一端。

3.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述前密封板(3)与船体(1)之间设有用于带动所述前密封板(3)转动的前推杆(4)，所述前推杆(4)为电动推杆，所述前推杆(4)一段与所述船体(1)转动连接，另一端与所述前密封板(3)远离底板(16)的一端转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述船体内设有升降组件(8)，所述垃圾收集舱(5)通过升降组件(8)与所述船体(1)上下滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述垃圾收集舱(5)上设有导向连接杆(9)，所述船体(1)上端设有导向孔，所述导向连接杆下端插接于所述导向孔内。

6.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述后密封板(7)位于所述垃圾收集舱(5)后方，所述后密封板(7)与所述船体(1)之间设有用于带动所述后密封板(7)转动的后推杆(6)，所述后推杆(6)为电动推杆，所述后密封板(7)与所述底板(16)连接处设有密封橡胶圈(15)。

7.根据权利要求6所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述前密封板(3)、后密封板(7)两侧与所述浮体之间水密封连接。

8.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述垃圾收集舱(5)内设有水泵。

9.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述船体(1)后侧设有推进器(14)。

10.根据权利要求1所述的一种水面垃圾保洁船，其特征在于，所述船体(1)的后端为驾驶控制舱(17)和设备舱(18)，所述驾驶控制舱(17)位于所述设备舱(18)上端，所述驾驶控制舱(17)和设备舱(18)两侧与所述浮体固定连接，所述驾驶控制舱(17)内设有中控室(10)，所述中控室(10)内设有中控台(11)，所述驾驶控制舱(17)上端固定连接有雷达(12)、GPS(13)。

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