CN218622139U - 一种漂浮式水表悬浮物收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种漂浮式水表悬浮物收集装置，包括收集箱、立柱、斜撑、浮筒、浮子、系泊缆、桩基础；所述收集箱连接在所述浮筒上，用于吸入水域表层水及水表悬浮物，排出过滤后的水，并将水表悬浮物留在箱内；所述立柱有多根，分布连接在所述浮筒上，所述斜撑有多根，每一根斜撑的一端连接所述立柱，另一端连接所述浮筒；所述桩基础用于垂直固定于水底泥面并向下延伸，所述系泊缆的上端连接所述浮筒，下端连接所述桩基础，所述浮子连接在所述系泊缆的中部。本实用新型能够高效收集生态水域水表悬浮物，同时安全可靠、成本较低，可以有效解决生态水域水表悬浮物收集成本高昂、收集操作困难的问题，减少生态水域水表悬浮物、助力环境保护。

Description

一种漂浮式水表悬浮物收集装置

技术领域

本实用新型涉及水表悬浮物清理技术领域，特别涉及一种漂浮式水表悬浮物收集装置。

背景技术

水域垃圾一般指江河湖海环境中具有持久性的、人造的或经加工的固体废弃物，其典型代表为漂浮在水面的塑料垃圾。

水域垃圾危害严重，会对人类造成视觉污染，降低各类环境资源的价值，破坏生态平衡，导致减产，一些塑料垃圾会缠住船只的螺旋桨，损坏船身和机器，引起事故和停驶，水生生物经常错把塑料垃圾当成食物吞食，划破器官造成感染、死亡；水域垃圾还会缠绕在某些生物身上，使其无法挣脱，严重时甚至致死。不仅如此，水域垃圾也抑制了水生植物的光合作用，导致水生生物的可用氧减少，抑制了水生生物的活动与生命活力，破坏了水域生态系统的平衡稳态。更为严重的是水域垃圾尤其是塑料垃圾已经进入食物链，危害到水域生态系统乃至人类自身的健康和可持续发展。尤其是江河湖泊和浅海海域，因其距离人类陆地活动及海岸活动更近，往往垃圾密度更高，对养殖业、旅游业等影响也更大。

此外，水表悬浮的水藻等植物若过多，也容易造成水体富营养化。

目前内河、湖泊已有应用较为广泛的水表悬浮物收集方式，例如专业清洁船、人工打捞、浮体拦截等，但都存在着经济性或功能性上的缺点。并且不完全适用于海洋水表悬浮物收集，主要是因为三点：一是海洋水表悬浮物的密度一般小于内河湖泊，收集效率难以保证；二是海洋水况复杂，对收集船舶或装置的安全可靠性要求更高；三是离岸远、海域广，收集难度大、成本高。

因此，如何解决以上难题，开发一种适用广泛、安全可靠、简单高效、节约成本的生态水域水表悬浮物收集装置，成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种漂浮式水表悬浮物收集装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种漂浮式水表悬浮物收集装置，包括收集箱、立柱、斜撑、浮筒、浮子、系泊缆、桩基础；所述收集箱连接在所述浮筒上，用于吸入水域表层水及水表悬浮物，排出过滤后的水，并将水表悬浮物留在箱内；所述立柱有多根，分布连接在所述浮筒上，所述斜撑有多根，每一根斜撑的一端连接所述立柱，另一端连接所述浮筒；所述桩基础用于垂直固定于水底泥面并向下延伸，所述系泊缆的上端连接所述浮筒，下端连接所述桩基础，所述浮子连接在所述系泊缆的中部。

优选地，所述收集箱包括外壳、防水隔板、过滤网、单向潜水泵、排水口，活动盖板、盖板支撑件、液压装置、中控系统和蓄电池；所述防水隔板位于所述外壳内，用于将所述外壳上下分隔成上部的过滤舱和下部的中控系统舱；所述过滤网位于所述过滤舱内并与外壳连接，所述中控系统和所述蓄电池位于所述中控系统舱内；所述排水口设于所述外壳上，所述单向潜水泵设置所述过滤舱内并位于所述防水隔板和所述过滤网之间，所述单向潜水泵的进水口连通所述过滤网和所述防水隔板之间的水，所述单向潜水泵的出水口用于通过所述排水口连通所述外壳外部的水；所述盖板支撑件与所述外壳连接，所述液压装置分别与所述活动盖板和所述盖板支撑件连接，用于控制所述活动盖板的升降，从而调节所述活动盖板与所述外壳的上沿之间供水表悬浮物流入所述过滤网内的空隙高度；所述蓄电池分别与所述单向潜水泵和所述中控系统电连接；所述中控系统分别与所述单向潜水泵和所述液压装置连接，用于控制所述单向潜水泵的排水速率和所述液压装置带动所述活动盖板的升降。

优选地，所述收集箱还包括槽结构和导轨，所述槽结构的形状与所述外壳的底部外形匹配，所述槽结构固定连接在所述浮筒上，所述外壳的底部坐落在所述槽结构内并可与所述槽结构分离；所述导轨的数量与所述盖板支撑件的数量对应，所述导轨的一端固定连接在所述槽结构上，所述导轨的另一端高于所述外壳的上沿，所述盖板支撑件还与所述导轨的另一端可拆卸连接。

优选地，所述外壳、所述槽结构以及所述过滤网的形状均为倒置四棱台。

优选地，所述盖板支撑件和所述导轨分别为四条，所述盖板支撑件连接在所述外壳的上沿的四条边的中点处，所述导轨的一端固定连接在所述槽结构的上沿的四条边的中点处且所述导轨与所述外壳的外侧面贴合。

优选地，所述收集箱还包括上沿连接件，所述上沿连接件与所述外壳的上沿可分离地连接，所述盖板支撑件连接在所述上沿连接件上，所述过滤网与所述上沿连接件连接并位于所述上沿连接件下方，从而，所述上沿连接件、所述盖板支撑件、所述液压装置、所述活动盖板和所述过滤网可整体与所述外壳分离或结合。

优选地，所述外壳以及所述过滤网的形状均为倒置四棱台，所述上沿连接件为四边形，与所述外壳的上沿的四条边可分离地连接；所述盖板支撑件为四条，分别连接在上沿连接件的四条边的中点处。

优选地，所述浮筒为“十”字型结构，所述立柱有四根，分别刚性连接在所述浮筒的四个角；所述斜撑有四根，每根斜撑的一端刚性连接所述立柱的下部，另一端刚性连接所述浮筒并靠近所述浮筒的中心；所述收集箱为一个，连接在所述浮筒的中心。

优选地，所述浮筒为“田”字型结构，所述立柱包括一根中央立柱和四根次立柱，所述中央立柱刚性连接在“田”字型结构的中心处，所述四根次立柱分别刚性连接在“田”字型结构的外围四条边的中点处；所述收集箱为四个，分别刚性连接在所述“田”字型结构的外围四边形的四个角处；或者所述收集箱为两个，分别刚性连接在所述“田”字型结构的外围四边形的两个对角处；还包括光伏板组件，所述光伏板组件包括光伏板和支撑结构，所述支撑结构分别连接所述光伏板和所述立柱，所述光伏板包括四块三角形光伏板和四块长方形光伏板，所述四块三角形光伏板构造成四面体连接在所述中央立柱上方，所述四块长方形光伏板分别连接在所述四面体的四条底边上并分别连接在所述四根次立柱的上方；所述光伏板与所述蓄电池电连接；还包括多根上部斜撑，所述上部斜撑布置在所述立柱的上部周围，两端分别刚性连接所述立柱的上部和所述支撑结构；所述中央立柱的下部的四周均匀连接有四根斜撑，每根所述次立柱的下部的四周连接有三根斜撑。

优选地，在所述浮筒的底部对应所述收集箱的位置还设有压力传感器，用于监测所述收集箱的吃水深度，所述压力传感器与所述中控系统连接，所述中控系统还用于根据所述压力传感器的监测来实时监测并调控所述收集箱的水表悬浮物收集工作。

本实用新型通过立柱、斜撑、浮筒、浮子、系泊缆和桩基础的共同作用，可以使得整个漂浮式水表悬浮物收集装置稳定漂浮在水面上，浮筒上连接的收集箱可以吸入水域表层水及水表悬浮物(水表悬浮物包括但不限于水域垃圾(如木制品类、玻璃类、塑料类、烟头、渔网等)、油污、藻类等)，排出过滤后的水，并将水表悬浮物留在箱内，从而对水面水表悬浮物进行收集，具体地，本实用新型实施例的优点包括：

(1)本实用新型适用于自然水域的水表悬浮物收集，包括江河湖泊及浅海(水深在5-15m的海域)，适用范围广阔。

(2)本实用新型符合漂浮式工程装备设计原理，结构合理可行、运动性能优异，能够在绝大部分水况下安全可靠地运行。

(3)本实用新型对各类水表悬浮物均可有效收集，对于水域垃圾及藻类等固体悬浮物，按切割悬浮物形心的最大尺寸，本实用新型可以收集最大直径1米的大块悬浮物，最小直径2mm的悬浮碎屑，进一步地，当过滤网采用油水过滤网(例如采用材质为纤维素等油水分离材料的过滤网)，也可以同时收集油污，收集范围广泛。

(4)本实用新型在正常水况下可以每天24小时不间断地吸入水域表层水体及水表悬浮物并过滤，有效工作时间长、收集效率高、过滤水量大。

(5)本实用新型结构简洁，建造容易，排水体积小，易于拖航及安装。

(6)本实用新型的排水体积远小于专业垃圾清洁船，建造成本低。

(7)本实用新型工作时无人操作、定点过滤，相较于专业垃圾清洁船开船巡逻收集垃圾，节约了大量油费、船员工费，运行成本低。

(8)进一步地，本实用新型能够凭借中控系统实时调控收集操作，仅需在收集箱满载时派遣船只前来转运，相较于人工打捞更为安全且智能。

(9)进一步地，本实用新型的收集箱与浮筒可拆卸连接，例如为螺栓连接，一旦收集箱出现工程老化或电路故障，可以将收集箱独立拆卸、回收、检修，有效减少运维成本，提高维修效率。

总的来说，本实用新型适用水域广阔、结构合理可行、运动性能优异，能够每天24小时不间断工作，收集水表悬浮物范围广、收集效率高、过滤水体量大，建造容易，便于拖航及安装，建造成本低、运行成本低、维护成本低，无人操作，安全且智能，为江河湖泊及浅海(水深在5-15m)的水表悬浮物收集提供了一种更安全可靠、高效经济的收集方案，十分适合江河湖泊及浅海的水表悬浮物收集。

附图说明

图1是本实用新型一优选实施例中的漂浮式水表悬浮物收集装置的立体图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的俯视图。

图4是本实用新型一优选实施例中的收集箱10的立体图。

图5是图4中收集箱10的等角全剖面立体图。

图6是图1的仰视图；

图7是本实用新型另一优选实施例中的漂浮式水表悬浮物收集装置的立体图。

图8是图7的主视图。

图9是图7的俯视图。

图10是本实用新型另一优选实施例中的收集箱20的立体图。

图11是图10中收集箱20的等角全剖面立体图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念，或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

如图1-11所示，在一些实施例中，一种漂浮式水表悬浮物收集装置(以下可以简称为收集装置)包括收集箱、立柱2、斜撑3、浮筒4、浮子5、系泊缆6和桩基础7。收集箱连接在浮筒4上，用于不断吸入江河湖海等水域的表层水及水表悬浮物，排出过滤后的水，并将水表悬浮物留在箱内。立柱2有多根，间隔分布连接在浮筒4上。浮筒4位于收集箱、立柱2、斜撑3下方，斜撑3有多根，每一根斜撑的一端连接立柱2，另一端连接浮筒4。桩基础7垂直固定于水底泥面并向下延伸，起锚定作用。系泊缆6(优选为钢缆绳)的上端连接浮筒4(较优的是，系泊缆6的上端刚性连接在浮筒4的底部中央处)，系泊缆6的下端连接桩基础7，浮子5系在系泊缆6的中部，以避免系泊缆6的底部与水底泥面发生摩擦导致磨损。

在一些实施例中，如图1-11所示，收集箱包括外壳、防水隔板、过滤网、单向潜水泵、排水口，活动盖板、盖板支撑件、液压装置、中控系统和蓄电池；所述防水隔板位于外壳内，用于将所述外壳上下分隔成上部的过滤舱和下部的中控系统舱；所述过滤网位于所述过滤舱内并与外壳连接，所述中控系统和所述蓄电池位于所述中控系统舱内；所述排水口设于所述外壳上，所述单向潜水泵设置所述过滤舱内并位于所述防水隔板和所述过滤网之间，所述单向潜水泵的进水口连通所述过滤网和所述防水隔板之间的水，所述单向潜水泵的出水口用于通过所述排水口连通所述外壳外部的水；所述盖板支撑件与所述外壳连接，所述液压装置分别与所述活动盖板和所述盖板支撑件连接，用于控制所述活动盖板的升降，从而调节所述活动盖板与所述外壳的上沿之间供水表悬浮物流入所述过滤网内的空隙高度；所述蓄电池分别与所述单向潜水泵和所述中控系统电连接；所述中控系统分别与所述单向潜水泵和所述液压装置连接，用于控制所述单向潜水泵的排水速率和所述液压装置带动所述活动盖板的升降。

在一个优选实施例中，如图1-6所示，收集箱10包括外壳102、防水隔板110、过滤网108、单向潜水泵109、排水口104，活动盖板107、盖板支撑件105、液压装置106、中控系统(即中央控制系统)112和蓄电池111。防水隔板110位于外壳102内，用于将外壳102上下分隔成上部的过滤舱和下部的中控系统舱；过滤网108位于过滤舱内并与外壳102连接，中控系统112和蓄电池111位于密闭防水的中控系统舱内；排水口104设于外壳上，单向潜水泵109设置过滤舱内并位于防水隔板110和过滤网108之间(本例中，单向潜水泵109连接在所述防水隔板110上，位于防水隔板110的顶面和过滤网108的底面之间)，单向潜水泵109的进水口连通防水隔板110的顶面和过滤网108的底面之间的水，单向潜水泵109的出水口用于通过排水口104连通外壳102外部的水，单向潜水泵可以设置1-4个，本例中设置1个。盖板支撑件105与外壳102连接，液压装置106分别与活动盖板107和盖板支撑件105刚性连接，用于控制活动盖板105的升降，从而调节活动盖板105与外壳102的上沿之间供水表悬浮物流入过滤网106内的空隙高度；蓄电池111分别与单向潜水泵109和中控系统112电连接；中控系统112分别与单向潜水泵109和液压装置106连接，用于控制单向潜水泵109的排水速率和液压装置106带动活动盖板105的升降。

在优选的实施例中，进一步参考图4-5，收集箱10还包括槽结构101和导轨103，槽结构101的形状与外壳102的底部外形匹配，槽结构101固定连接在浮筒4上，外壳102的底部坐落在槽结构101内并可与槽结构101分离或结合；导轨103的数量与盖板支撑件105的数量对应，导轨103的一端固定连接在槽结构101上，导轨103的另一端高于外壳102的上沿，盖板支撑件105还与导轨103的另一端可拆卸连接(例如，通过螺栓连接)。

在优选的实施例中，收集箱10的主体外形(即外壳102)为倒置四棱台，上顶面边长为1～3米，高为1～3米，下底面边长小于上顶面边长(示例地，下底面边长为上顶面边长的0.5～0.9倍)。槽结构101和过滤网108的形状也为倒置四棱台，盖板支撑件105和导轨103都为四条，四条盖板支撑件105的一端分别刚性连接液压装置106，另一端分别刚性连接在外壳102的上沿的四条边的中点处，四条导轨103的一端分别刚性固定连接在槽结构101的上沿的四条边的中点处且导轨103与外壳102的外侧面贴合。其中，槽结构的高为0.2～0.8米，紧密贴合在外壳102的底部外侧，导轨103的另一端高出外壳102的上沿的高度为0.2～0.6米。

在另一优选的实施例中，如图7-11所示，收集箱20包括外壳201、防水隔板209、过滤网207、单向潜水泵208、排水口202、活动盖板205、盖板支撑件203、上沿连接件206、液压装置204、中控系统211和蓄电池210；防水隔板209位于外壳201内，用于将外壳201上下分隔成上部的过滤舱和下部的中控系统舱；过滤网207位于过滤舱内并与外壳201连接，中控系统211和蓄电池210位于中控系统舱内；排水口202设于外壳201上，单向潜水泵208设置在过滤舱内并位于防水隔板209和过滤网207之间(本例中，单向潜水泵208连接在防水隔板209上，位于防水隔板209的顶面和过滤网207的底面之间)，单向潜水泵208的进水口连通防水隔板209的顶面和过滤网207的底面之间的水，单向潜水泵208的出水口用于通过排水口202连通外壳201外部的水，单向潜水泵可以设置1-4个，本例中设置1个。液压装置204分别与活动盖板205和盖板支撑件203连接，用于控制活动盖板205的升降，从而调节活动盖板205与外壳201的上沿之间供水表悬浮物流入过滤网207内的空隙高度，上沿连接件206与外壳201的上沿可分离地连接(例如，上沿连接件106为方框型槽结构，外壳101的上沿的四条边可以对应卡入该方框型槽结构内)，盖板支撑件203连接在上沿连接件206上，过滤网207与上沿连接件206连接并悬挂于上沿连接件206下方，从而，上沿连接件206、盖板支撑件203、液压装置204、活动盖板205和过滤网207可整体与外壳201分离或结合。蓄电池210分别与单向潜水泵208和中控系统211电连接；中控系统211分别与单向潜水泵208和液压装置204连接，用于控制单向潜水泵208的排水速率和液压装置204带动活动盖板205的升降。

在优选的实施例中，收集箱20的主体外形(即外壳201)为倒置四棱台，上顶面边长为1～3米，高为1～3米，下底面边长小于上顶面边长(示例地，下底面边长为上顶面边长的0.5～0.9倍)。过滤网207的形状也为倒置四棱台。上沿连接件206为与外壳201的上顶面的四边形匹配的四边形结构，其边缘宽度为5～15厘米，相应地，盖板支撑件203有四条，四条盖板支撑件203的一端分别刚性连接液压装置204，另一端分别刚性连接在上沿连接件206的四条边的中点处。

在一个优选实施例中，如图1-6所示，浮筒4为“十”字型结构，立柱2有四根，在空间均匀对称分布，分别刚性连接在浮筒4的四个角，斜撑3有四根，每根斜撑3的一端刚性连接立柱2的下部，另一端刚性连接浮筒4并靠近浮筒4的中心；收集箱为一个，连接在浮筒4的中心，收集箱可以选择为图4-5所示的收集箱10，也可以选择为图10-11所示的收集箱20，本例中，收集箱选择为图4-5所示的收集箱10。其中，较优的是，立柱的高度为2～6米，浮筒的“十”字型结构可看作两条浮筒交叉形成，每条浮筒的长度为6～10米，宽度为0.5～1.5米，高度为0.3～1米。

在另一个优选实施例中，如图7-11所示，浮筒4为“田”字型结构(即浮筒4可以看成6条浮筒作为边围成的田字形，优选的是浮筒4外围的四条边的长度为6～10米，6条边的宽度为0.5～1.5米，高度为0.3～1米；更优选的是，“田”字型结构的外围四边形为正方形)，立柱2包括一根中央立柱和四根次立柱，中央立柱刚性连接在“田”字型结构的中心处，四根次立柱分别刚性连接在“田”字型结构的外围四条边的中点处。收集箱可以选择为图4-5所示的收集箱10，也可以选择为图10-11所示的收集箱20，本例中，收集箱均选择为图10-11所示的收集箱20。收集箱优选为4个或2个，当收集箱为4个时，四个收集箱分别刚性连接在“田”字型结构的外围四边形的四个角处；当收集箱为2个时，两个收集箱分别刚性连接在“田”字型结构的外围四边形的两个对角处。优选地，中央立柱的下部的四周均匀连接有四根斜撑，每根次立柱的下部的四周连接有三根斜撑。收集装置还包括光伏板组件8，光伏板组件8包括光伏板和支撑结构(未图示)，支撑结构分别连接光伏板和立柱2，光伏板包括四块三角形光伏板81和四块长方形光伏板82，四块三角形光伏板81(更优的是，四块三角形光伏板81的大小相同)构造成四面体连接在中央立柱上方，四块长方形光伏板82分别连接在四面体的四条底边上并分别连接在四根次立柱的上方，使得两个相邻角处的收集箱之间的空间上方具有光伏板82，而收集箱上方则无光伏板82，便于收集箱中的上沿连接件206、盖板支撑件203、液压装置204、活动盖板205和过滤网207可整体与外壳分离或结合；光伏板与蓄电池210电连接；较优的是，收集装置还包括多根上部斜撑9，上部斜撑9布置在立柱的上部周围，两端分别刚性连接立柱2的上部和光伏板组件中的支撑结构。较优的是，四块三角形光伏板81构造成的四面体的底面边长为2-6米，高为1-3米，四块长方形光伏板22的一条边与分别与四面体的底面的四条边长度相同并重合，另外一对边长的长度为2-5米。

在优选实施例中，进一步参考图6，在浮筒4的底部对应收集箱的位置还设有压力传感器11(每一个收集箱对应一个压力传感器)，用于监测收集箱的吃水深度，压力传感器与中控系统连接，中控系统还用于根据压力传感器的监测来实时监测并调控收集箱的收集工作。

以图1-6所示的收集装置为例，收集装置的安装方法及工作原理为：

将收集箱10、立柱2、斜撑3、浮筒4在陆地建造、组装完毕，在收集箱10内加适当压舱水，活动盖板107下压到收集箱10的上顶面，使得上述部件浮在水中后，水面高于收集箱10的上顶面3-6厘米，再通过驳船拖航到预定机位点。将浮子5、系泊缆6、桩基础7在陆地上建造、组装，通过驳船拖运到预定机位点，用吊车将桩基础7下放至预定机位点并采用液压锤打桩使其进入水底，至预定深度后完成打桩作业。派遣潜水员将系泊缆6的上端与浮筒4的底部中心处相连接，收集装置即安装完毕。

安装完成后，中控系统112命令液压装置106吊起活动盖板107使活动盖板107露出水面(较佳的是，活动盖板107高出水面0.5m)。由于水面高于收集箱10的上顶面(即外壳的上沿)3-6厘米，所以表层水体及水表悬浮物会由于水位高度差而涌入收集箱10。水表悬浮物会被过滤网108拦截，停留在过滤网108内，而过滤后的水则会穿过过滤网108，被单向潜水泵109抽走，经由排水口104排出收集箱，流回江河湖海等水域。进一步地，当过滤网108采用油水过滤网(例如采用材质为纤维素等油水分离材料的过滤网)，还可以同时收集油污。

在优选的实施例中，为应对恶劣水况、水表悬浮物在收集过程中会逐渐变多变重、单向潜水泵109有可能发生机械或电力故障等因素，中控系统112还可以用于实时监测并调控收集工作，例如当出现恶劣水况时，水会过量涌入，导致桶内水重量急剧增加，此时收集箱10下方布置的压力传感器11将会监测到收集装置吃水深度急剧增大，此信号传输至中控系统112，中控系统112随即控制液压装置106伸长使得活动盖板107下压，隔绝水进入、防止已收集的水表悬浮物逃逸，同时单向潜水泵109继续排水，使吃水深度恢复正常后停止排水，等待一段时间后，中控系统112控制液压装置106收缩使得活动盖板107提起，若水况正常，收集装置即可重新正常收集水表悬浮物，若水况依旧恶劣则重复上述过程、下压活动盖板107。当单向潜水泵109发生故障时，收集箱10内的水得不到及时抽出并积攒，导致箱内水重量急剧增加，压力传感器11将会监测到装置吃水深度急剧增大，此信号传输至中控系统112，中控系统112向陆地总服务器报告装置损坏，同时控制液压装置106伸长使得活动盖板107下压，隔绝水进入、防止已收集的水表悬浮物逃逸，等待维修船前来维修。当收集箱10内的水表悬浮物在收集过程中逐渐变多变重，压力传感器将会监测到收集装置吃水深度稍微变深，中控系统112加快单向潜水泵109的排水速率，适当多排水，使得收集箱10内的水与水表悬浮物总重量与原有压舱水重量保持一致，保证收集装置吃水深度恢复正常。

当垃圾收集完毕且蓄电池111电量接近耗尽，中控系统112可以向陆地总服务器报告，陆地派遣安装有起吊机的运维船前来运走水表悬浮物或更换蓄电池111。运维船停泊在装置附近，并下放小型艇，工作人员乘艇至收集箱边缘，松开导轨103顶部与盖板支撑105相连接的螺栓。船舶上的起吊机通过抓起盖板支撑105提起收集箱10的外壳至船舶甲板上，操纵抓手将外壳倾斜，使得收集好的水表悬浮物倒至甲板上的垃圾仓内，并对收集箱10简单清洁。同时，人工取下收集箱10内的已使用过的蓄电池111，安装上已充满电的蓄电池111。电池更替完毕后，加载压舱水使得装置浮在水中后，水面高于收集箱10的上顶面3-6厘米，活动盖板107下压状态，起吊机将外壳放回槽结构101内，工作人员拧紧导轨103顶部与盖板支撑105相连接的螺栓。活动盖板107提起，收集装置开始正常工作，船舶载着水表悬浮物和已使用过的蓄电池111返航或驶向下一个装置位置。若垃圾收集完毕但蓄电池111电量剩余较多，则工作人员乘艇至收集箱边缘，松开导轨103顶部与盖板支撑105相连接的螺栓，并松开盖板支撑105与收集箱外壳102相连接的螺栓，船舶上的起吊机通过抓起盖板支撑105将盖板支撑105、液压装置106、活动盖板107、过滤网108和外壳102整体提起至船舶甲板上，操纵抓手将其倾斜，使得收集好的水表悬浮物倒至甲板上的垃圾仓内，并对过滤网108简单清洁。

本实用新型适用水域广阔、结构合理可行、运动性能优异，能够每天24小时不间断工作，收集水表悬浮物范围广、收集效率高、过滤水体量大，建造容易，便于拖航及安装，建造成本低、运行成本低、维护成本低，无人操作，安全且智能，为江河湖泊及浅海(水深在5-15m)的水表悬浮物收集提供了一种更安全可靠、高效经济的收集方案，十分适合我国甚至全球江河湖泊及浅海的水表悬浮物收集。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于：包括收集箱、立柱、斜撑、浮筒、浮子、系泊缆、桩基础；所述收集箱连接在所述浮筒上，用于吸入水域表层水及水表悬浮物，排出过滤后的水，并将水表悬浮物留在箱内；所述立柱有多根，分布连接在所述浮筒上，所述斜撑有多根，每一根斜撑的一端连接所述立柱，另一端连接所述浮筒；所述桩基础用于垂直固定于水底泥面并向下延伸，所述系泊缆的上端连接所述浮筒，下端连接所述桩基础，所述浮子连接在所述系泊缆的中部。

2.如权利要求1所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述收集箱包括外壳、防水隔板、过滤网、单向潜水泵、排水口，活动盖板、盖板支撑件、液压装置、中控系统和蓄电池；

所述防水隔板位于所述外壳内，用于将所述外壳上下分隔成上部的过滤舱和下部的中控系统舱；

所述过滤网位于所述过滤舱内并与外壳连接，所述中控系统和所述蓄电池位于所述中控系统舱内；

所述排水口设于所述外壳上，所述单向潜水泵设置所述过滤舱内并位于所述防水隔板和所述过滤网之间，所述单向潜水泵的进水口连通所述过滤网与所述防水隔板之间的水，所述单向潜水泵的出水口用于通过所述排水口连通所述外壳外部的水；

所述盖板支撑件与所述外壳连接，所述液压装置分别与所述活动盖板和所述盖板支撑件连接，用于控制所述活动盖板的升降，从而调节所述活动盖板与所述外壳的上沿之间供水表悬浮物流入所述过滤网内的空隙高度；

所述蓄电池分别与所述单向潜水泵和所述中控系统电连接；

所述中控系统分别与所述单向潜水泵和所述液压装置连接，用于控制所述单向潜水泵的排水速率和所述液压装置带动所述活动盖板的升降。

3.如权利要求2所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述收集箱还包括槽结构和导轨，所述槽结构的形状与所述外壳的底部外形匹配，所述槽结构固定连接在所述浮筒上，所述外壳的底部坐落在所述槽结构内并可与所述槽结构分离；所述导轨的数量与所述盖板支撑件的数量对应，所述导轨的一端固定连接在所述槽结构上，所述导轨的另一端高于所述外壳的上沿，所述盖板支撑件还与所述导轨的另一端可拆卸连接。

4.如权利要求3所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述外壳、所述槽结构以及所述过滤网的形状均为倒置四棱台。

5.如权利要求4所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述盖板支撑件和所述导轨分别为四条，所述盖板支撑件连接在所述外壳的上沿的四条边的中点处，所述导轨的一端固定连接在所述槽结构的上沿的四条边的中点处且所述导轨与所述外壳的外侧面贴合。

6.如权利要求2所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述收集箱还包括上沿连接件，所述上沿连接件与所述外壳的上沿可分离地连接，所述盖板支撑件连接在所述上沿连接件上，所述过滤网与所述上沿连接件连接并位于所述上沿连接件下方，从而，所述上沿连接件、所述盖板支撑件、所述液压装置、所述活动盖板和所述过滤网可整体与所述外壳分离或结合。

7.如权利要求6所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述外壳以及所述过滤网的形状均为倒置四棱台，所述上沿连接件为四边形，与所述外壳的上沿的四条边可分离地连接；所述盖板支撑件为四条，分别连接在上沿连接件的四条边的中点处。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述浮筒为“十”字型结构，所述立柱有四根，分别刚性连接在所述浮筒的四个角；所述斜撑有四根，每根斜撑的一端刚性连接所述立柱的下部，另一端刚性连接所述浮筒并靠近所述浮筒的中心；所述收集箱为一个，连接在所述浮筒的中心。

9.如权利要求2-7中任意一项所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，所述浮筒为“田”字型结构，所述立柱包括一根中央立柱和四根次立柱，所述中央立柱刚性连接在“田”字型结构的中心处，所述四根次立柱分别刚性连接在“田”字型结构的外围四条边的中点处；

所述收集箱为四个，分别刚性连接在所述“田”字型结构的外围四边形的四个角处；或者所述收集箱为两个，分别刚性连接在所述“田”字型结构的外围四边形的两个对角处；

还包括光伏板组件，所述光伏板组件包括光伏板和支撑结构，所述支撑结构分别连接所述光伏板和所述立柱，所述光伏板包括四块三角形光伏板和四块长方形光伏板，所述四块三角形光伏板构造成四面体连接在所述中央立柱上方，所述四块长方形光伏板分别连接在所述四面体的四条底边上并分别连接在所述四根次立柱的上方；所述光伏板与所述蓄电池电连接；

还包括多根上部斜撑，所述上部斜撑布置在所述立柱的上部周围，两端分别刚性连接所述立柱的上部和所述支撑结构；

所述中央立柱的下部的四周均匀连接有四根斜撑，每根所述次立柱的下部的四周连接有三根斜撑。

10.如权利要求2所述的漂浮式水表悬浮物收集装置，其特征在于，在所述浮筒的底部对应所述收集箱的位置还设有压力传感器，用于监测所述收集箱的吃水深度，所述压力传感器与所述中控系统连接，所述中控系统还用于根据所述压力传感器的监测来实时监测并调控所述收集箱的收集工作。

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