CN220790068U - 一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其中槽罐、稀释水泵和伸缩调节机构均设于车体上，卸粪螺旋机设于槽罐中，伸缩调节机构包括伸缩驱动装置和滑座，滑座上设有角度调节装置和支撑座，且支撑座通过角度调节装置调节倾斜角度，螺旋输送机设于支撑座上，吸粪泵设于滑座远离伸缩驱动装置一端，螺旋输送机的输出端通过第一软管与槽罐上的对应接口连接，吸粪泵的输出端通过第二软管与槽罐上的对应接口连接，稀释水泵通过稀释水管与粪污收集池相连。本实用新型在实现多种浓度粪污收集的同时，还将螺旋输送机和吸粪泵与车体集成于一体，并且在车体移动后可以自动驱动螺旋输送机和吸粪泵移动至粪污池上方，从而提高了工作效率。

Description

一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体地说是一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统。

背景技术

随着技术发展，物联网技术已经逐渐应用于猪粪等粪污处理领域，比如授权公告号为CN215327629U的中国实用新型专利中就公开了一种基于物联网的生猪粪污处理远程监测装置，其除了使粪污处理的发酵效果大大加强外，还利用水位计、压力计、信号发射器等装置配合实现设备的自动控制，以使猪粪由低处升高送入处理装置，同时还能将猪粪中掺杂过多的水液沿滤网排出，并将多余的水液排入水液箱中，从而使得粪污中积累的水液能够有效的进行固液分离。

而授权公告号为CN109853720B的中国发明专利中则公开了一种用于多种浓度粪污收集的智能转运车系统及收集方法，其通过智能监控系统实时记录槽罐内的温度、粪污液位、水体液位等信息以实现多种浓度粪污收集的自动转换，其抽吸粪污时使用快速水分测定仪直接测定粪污含水率以得到粪污浓度，若粪污浓度小于15％时直接开启吸粪泵进行粪污收集，若粪污浓度为15％～20％时通过可编程逻辑控制器模块调节稀释水泵流量，并将水泵入粪污池以稀释粪污浓度，然后再启动吸粪泵进行抽吸工作，若粪污为浓度大于20％的结壳结块粪污时，则利用螺旋输送机输入粪料。但该装置中的螺旋输送机要求常备于粪污收集池旁，其并非随车移动，如果粪污收集池旁边没有设置螺旋输送机，则需要先将其他地方的螺旋输送机移动至粪污收集池旁，另外该装置使用时还需要将吸粪泵从车上卸下并放至粪污收集池处，这些都增加了该系统使用时的操作繁琐性，如果能够将螺旋输送机和吸粪泵与车体集成于一体并将其自动输出至粪污收集池旁，无疑将进一步提高该装置系统的智能化程度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其在实现多种浓度粪污收集的同时，还将螺旋输送机和吸粪泵与车体集成于一体，并且在车体移动后可以自动驱动螺旋输送机和吸粪泵移动至粪污池上方，从而提高了工作效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，包括车体、槽罐、螺旋输送机、吸粪泵、卸粪螺旋机、稀释水泵和伸缩调节机构，其中所述槽罐、稀释水泵和伸缩调节机构均设于所述车体上，卸粪螺旋机设于所述槽罐中，所述伸缩调节机构包括伸缩驱动装置和滑座，并且所述滑座下侧与所述车体滑动连接并通过所述伸缩驱动装置驱动移动，所述滑座上设有角度调节装置、支撑座、第一铰接座和第二铰接座，并且所述支撑座下端铰接于所述第一铰接座上，所述角度调节装置的动力轴端与所述支撑座上端铰接，所述角度调节装置的底端与所述第二铰接座铰接，所述螺旋输送机固设于所述支撑座上，所述吸粪泵设于所述滑座远离所述伸缩驱动装置一端，所述螺旋输送机的输出端通过第一软管与所述槽罐上的对应接口连接，所述吸粪泵的输出端通过第二软管与所述槽罐上的对应接口连接，所述稀释水泵通过稀释水管与粪污收集池相连。

所述吸粪泵为螺杆泵，并且所述滑座上设有吸粪泵调节组件，所述吸粪泵调节组件包括吸粪泵支架和吸粪泵调节驱动装置，所述滑座上设有第三铰接座和第四铰接座，其中所述吸粪泵支架下端通过转轴铰接于所述第三铰接座上，所述吸粪泵调节驱动装置的动力轴端与所述吸粪泵支架上端铰接，所述吸粪泵调节驱动装置的底端与所述第四铰接座铰接，所述吸粪泵固设于所述吸粪泵支架上。

所述卸粪螺旋机的卸粪驱动装置设于所述车体上，并且所述卸粪驱动装置的输出轴通过一传动组件与所述卸粪螺旋机的轴端连接，所述伸缩调节机构设于槽罐一侧，所述卸粪驱动装置和稀释水泵设于槽罐另一侧。

所述传动组件包括主动带轮、从动带轮和传动带，所述主动带轮安装于所述卸粪驱动装置的输出轴上，所述从动带轮安装于所述卸粪螺旋机的轴端，并且所述主动带轮通过传动带与从动带轮连接。

所述槽罐内设有多个传感器，并且各个传感器均与一控制器连接，另外所述伸缩驱动装置、角度调节装置、稀释水泵、卸粪驱动装置以及所述螺旋输送机的驱动电机均通过所述控制器控制启停。

所述伸缩驱动装置和角度调节装置均为直线驱动装置。

所述滑座自由端下侧设有第一位置传感器，所述螺旋输送机下端壳体外侧设有第二位置传感器。

所述第一位置传感器为距离传感器，所述第二位置传感器为压力传感器。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型在实现多种浓度粪污收集的同时，还将螺旋输送机和吸粪泵与车体集成于一体，并且在车体移动到位后可以利用伸缩调节机构自动驱动螺旋输送机和吸粪泵移动至粪污池上方，从而提高了工作效率。

2、本实用新型的伸缩调节机构工作时先利用伸缩驱动装置驱动滑座由车体后侧伸出到位，然后再利用角度调节装置调整螺旋输送机角度，以使螺旋输送机下端能够进入粪污收集池中，而所述滑座移动到位同时，所述吸粪泵也移动至粪污收集池上方，整个过程可自动完成，这不仅提高了工作效率，也进一步提高了系统的自动化水平。

3、本实用新型将伸缩调节机构设于槽罐一侧，而将卸粪驱动装置、稀释水泵等装置集中设于槽罐另一侧，这不仅使得整个系统布局更为合理，车体两侧重量实现平衡，卸粪驱动装置设于槽罐一侧也给滑座的伸缩移动留出了足够的移动空间。

附图说明

图1为本实用新型的主视图，

图2为图1中车体的俯视图，

图3为图1中伸缩调节机构的使用状态示意图，

图4为图1中槽罐的内部结构示意图。

其中，1为车头，2为车体，3为槽罐，301为第一腔体，302为第二腔体，303为进水口，304为可调式隔滤板，305为人孔，4为伸缩调节机构，401为伸缩驱动装置，402为滑座，403为角度调节装置，404为支撑座，405为第一铰接座，5为螺旋输送机，6为吸粪泵，7为第一软管，8为第二软管，9为卸粪螺旋机，901为卸粪驱动装置，902为传动组件，10为稀释水管，11为控制器，12为稀释水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～4所示，本实用新型包括车体2、槽罐3、螺旋输送机5、吸粪泵6和伸缩调节机构4，其中槽罐3和伸缩调节机构4均设于所述车体2上，并且所述伸缩调节机构4设于所述槽罐3一侧，所述伸缩调节机构4包括伸缩驱动装置401和滑座402，其中滑座402下侧通过滑块滑轨组件与所述车体2滑动连接，并且所述滑座402通过伸缩驱动装置401驱动移动由所述车体2后侧伸出，所述伸缩驱动装置401可根据实际需要采用电动推杆、油缸等直线驱动装置，所述滑座402上设有角度调节装置403、支撑座404和第一铰接座405，其中所述支撑座404下端通过转轴铰接于所述第一铰接座405上，所述支撑座404上端通过所述角度调节装置403支撑，并且所述支撑座404通过所述角度调节装置403驱动绕第一铰接座405上的转轴转动以调节角度，所述角度调节装置403同样可根据实际需要采用电动推杆、油缸等直线驱动装置，其中所述角度调节装置403的动力轴端与所述支撑座404铰接，所述角度调节装置403的底端与设于所述滑座402上的第二铰接座铰接，所述螺旋输送机5固设于所述支撑座404上，而所述吸粪泵6设于所述滑座402远离所述伸缩驱动装置401一端。

如图1～3所示，本实用新型工作时，当车体2行驶移动时，所述伸缩驱动装置401和角度调节装置403均处于收缩状态，此时所述螺旋输送机5处于倒伏状态，并且所述滑座402连同其上的螺旋输送机5和吸粪泵6均收缩于车体2内，当车体2通过车头1带动移动到位后，所述伸缩驱动装置401先启动驱动所述滑座402由车体2后侧伸出，并且所述滑座402自由端下侧合适位置设有第一位置传感器，当其检测到滑座402移动至粪污收集池池壁上方时发出信号使控制器11控制伸缩驱动装置401停止，然后所述角度调节装置403启动，其动力轴伸出并驱动所述支撑座404上端抬起，进而实现调整所述螺旋输送机5角度的目的，以使螺旋输送机5下端能够进入粪污收集池中，所述螺旋输送机5下端壳体外侧合适位置同样可以根据需要设置第二位置传感器，以保证螺旋输送机5旋转后下端进入粪污收集池的深度满足吸粪要求，而所述滑座402移动到位后，所述吸粪泵6也同时移动至粪污收集池上方。所述位置传感器为本领域公知技术且为市购产品，比如滑座402自由端下侧的第一位置传感器可采用距离传感器，当其移动至粪污收集池上方时会检测到距离明显变化而发出信号，其中如果粪污收集池设置于地面上，该距离变化主要是地面与池壁之间的高度差造成，如果粪污池设置于地面下，该距离变化主要是地面与池内粪污表面之间的高度差造成，而螺旋输送机5下端壳体外侧的第二位置传感器可采用压力传感器，当螺旋输送机5下端伸入粪污收集池后，所述压力传感器承受粪污挤压导致压力值明显发生变化而发出信号。

如图2所示，所述螺旋输送机5的输出端通过第一软管7与所述槽罐3上的对应接口连接，所述吸粪泵6的输出端通过第二软管8与所述槽罐3上的对应接口连接，所述第一软管7和第二软管8需具备足够长度以满足所述滑座402伸缩调节需要。

如图2所示，本实施例中，所述吸粪泵6为螺杆泵，并且所述滑座402上可根据实际需要设置与所述角度调节装置403类似结构的吸粪泵调节组件，所述吸粪泵调节组件包括吸粪泵支架和吸粪泵调节驱动装置，所述滑座402上设有第三铰接座和第四铰接座，并且所述吸粪泵支架下端通过转轴铰接于所述第三铰接座上，所述吸粪泵调节驱动装置和螺旋输送机5的角度调节装置403一样，其可以采用根据实际需要采用电动推杆、油缸等直线驱动装置，并且所述吸粪泵调节驱动装置的动力轴端与所述吸粪泵支架上端铰接，所述吸粪泵调节驱动装置的底端与所述第四铰接座铰接，所述吸粪泵6固设于所述吸粪泵支架上，这样当所述滑座402移动到位后，所述吸粪泵调节驱动装置的动力轴伸出向上抬起所述吸粪泵支架，进而实现所述吸粪泵6的角度调节以使其下端进入粪污池中，所述吸粪泵6下端同样可根据需要设置与螺旋输送机5相同的位置传感器以保证吸粪泵6下端能够进入粪污收集池中。本实用新型也可以根据需要采用其他结构的吸粪泵6结构，当滑座402移动到位后只需将吸粪泵6管路放入池中即可。

如图4所示，所述槽罐3内部设有卸粪螺旋机9用于卸粪，并且如图2所示，为了给所述滑座402留出足够的伸缩调节空间，本实用新型在所述车体2远离所述伸缩调节机构4一侧设有卸粪驱动装置901，并且所述卸粪驱动装置901通过一传动组件902与所述卸粪螺旋机9的轴端连接，本实施例中，所述卸粪驱动装置901采用电机，所述传动组件902为同步带传动组件，其包括主动带轮、从动带轮和传动带，所述主动带轮安装于所述电机的输出轴上，所述从动带轮安装于所述卸粪螺旋机9的轴端，并且所述主动带轮通过传动带与从动带轮连接。而如图2所示，所述车体2远离所述伸缩调节机构4一侧设有稀释水泵12等结构，当粪污浓度为15％～20％时，所述稀释水泵12启动将水通过稀释水管10泵入粪污收集池中以稀释粪污浓度，本实用新型将伸缩调节机构4、卸粪驱动装置901、稀释水泵12等结构分设于槽罐3两侧可以实现车体2两侧重量平衡的目的。

本实用新型的槽罐3结构与CN109853720B专利相同，如图4所示，所述槽罐3内部通过可调式隔滤板304分隔成第一腔体301和第二腔体302，所述槽罐3上设有进粪口、出粪口、进水口303、出水口和人孔305等结构，其中卸粪螺旋机9设于第二腔体302中，稀释水泵12与第一腔体301连接以实现水循环利用。所述槽罐3内部设有温度传感器、粪污液位传感器、水体液体传感器等装置用于实时检测罐内情况，各个传感器均与控制器11连接并实现控制，另外所述伸缩驱动装置401、角度调节装置403、稀释水泵12、卸粪驱动装置901、吸粪泵调节驱动装置以及所述螺旋输送机5的驱动电机501均通过所述控制器11控制。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型是在CN109853720B专利的基础上作出的改进，该系统根据粪污浓度情况需要利用吸粪泵6和螺旋输送机5两种装置分别实现粪污输入作业，其中螺旋输送机5需要常备于待收集粪污池旁，其可实现颗粒或粉状物料的输送，利于结壳结块粪污的收集，而吸粪泵6设于一个可移动吸粪泵车上，需要人工或吊装设备将可移动吸粪泵车卸下并放至粪污收集池处，这些都增加了该系统现场使用时的操作繁琐性，降低了工作效率，并且该系统每转移到一处粪污收集池时，都需要重复上述操作。

而如图1～4所示，本实用新型在车体2一侧设置了伸缩调节机构4，当车体2移动到位，所述伸缩调节机构4可自动驱动螺旋输送机5和吸粪泵6移动至粪污池上方，同时又不会影响其随车体2转运，具体为：当车体2移动时，所述伸缩驱动装置401和角度调节装置403均处于收缩状态，此时所述螺旋输送机5处于倒伏状态，并且所述滑座402连同其上的螺旋输送机5和吸粪泵6均收缩于车体2内，如果所述吸粪泵6采用螺杆泵，其同样处于倒伏状态并收缩于车体2内，因此不会影响车体2转运，而当车体2移动到位后，所述伸缩驱动装置401先启动驱动所述滑座402由车体2后侧伸出，当所述滑座402移动到位后，所述角度调节装置403启动，其动力轴伸出并驱动所述支撑座404上端抬起，进而实现调整所述螺旋输送机5的目的，以使螺旋输送机5下端能够进入粪污收集池中，而所述滑座402移动到位同时，所述吸粪泵6也移动至粪污收集池上方，如果所述吸粪泵6采用螺杆泵，则所述吸粪泵调节驱动装置启动伸出驱动所述吸粪泵6转动，以使吸粪泵6下端也能够进入粪污收集池中，整个过程可以自动完成，这不仅提高了工作效率，也进一步提高了系统的自动化水平。

另外如图2所示，本实用新型将伸缩调节机构4设于槽罐3一侧，而将卸粪驱动装置901、稀释水泵12等装置集中设于槽罐3另一侧，如果单独设置稀释水箱，水箱也可以与稀释水泵12集中设于一侧，这不仅使得整个系统布局更为合理，利于车体2两侧重量保持平衡，同时卸粪驱动装置901设于槽罐3一侧也给所述滑座202的伸缩移动留出足够的移动空间，同时也可以缩短车体系统的整体长度。

本实用新型抽吸粪污时的过程与CN109853720B专利相同，当粪污浓度小于15％时，吸粪泵6开启进行粪污收集，当粪污浓度为15％～20％时，稀释水泵12启动并将水通过稀释水管10泵入粪污收集池中以稀释粪污浓度，当粪污为浓度大于20％的结壳结块粪污时，螺旋输送机5开启进行粪污收集。

Claims (8)

1.一种基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：包括车体(2)、槽罐(3)、螺旋输送机(5)、吸粪泵(6)、卸粪螺旋机(9)、稀释水泵(12)和伸缩调节机构(4)，其中所述槽罐(3)、稀释水泵(12)和伸缩调节机构(4)均设于所述车体(2)上，卸粪螺旋机(9)设于所述槽罐(3)中，所述伸缩调节机构(4)包括伸缩驱动装置(401)和滑座(402)，并且所述滑座(402)下侧与所述车体(2)滑动连接并通过所述伸缩驱动装置(401)驱动移动，所述滑座(402)上设有角度调节装置(403)、支撑座(404)、第一铰接座(405)和第二铰接座，并且所述支撑座(404)下端铰接于所述第一铰接座(405)上，所述角度调节装置(403)的动力轴端与所述支撑座(404)上端铰接，所述角度调节装置(403)的底端与所述第二铰接座铰接，所述螺旋输送机(5)固设于所述支撑座(404)上，所述吸粪泵(6)设于所述滑座(402)远离所述伸缩驱动装置(401)一端，所述螺旋输送机(5)的输出端通过第一软管(7)与所述槽罐(3)上的对应接口连接，所述吸粪泵(6)的输出端通过第二软管(8)与所述槽罐(3)上的对应接口连接，所述稀释水泵(12)通过稀释水管(10)与粪污收集池相连。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述吸粪泵(6)为螺杆泵，并且所述滑座(402)上设有吸粪泵调节组件，所述吸粪泵调节组件包括吸粪泵支架和吸粪泵调节驱动装置，所述滑座(402)上设有第三铰接座和第四铰接座，其中所述吸粪泵支架下端通过转轴铰接于所述第三铰接座上，所述吸粪泵调节驱动装置的动力轴端与所述吸粪泵支架上端铰接，所述吸粪泵调节驱动装置的底端与所述第四铰接座铰接，所述吸粪泵(6)固设于所述吸粪泵支架上。

3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述卸粪螺旋机(9)的卸粪驱动装置(901)设于所述车体(2)上，并且所述卸粪驱动装置(901)的输出轴通过一传动组件(902)与所述卸粪螺旋机(9)的轴端连接，所述伸缩调节机构(4)设于槽罐(3)一侧，所述卸粪驱动装置(901)和稀释水泵(12)设于槽罐(3)另一侧。

4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述传动组件(902)包括主动带轮、从动带轮和传动带，所述主动带轮安装于所述卸粪驱动装置(901)的输出轴上，所述从动带轮安装于所述卸粪螺旋机(9)的轴端，并且所述主动带轮通过传动带与从动带轮连接。

5.根据权利要求3所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述槽罐(3)内设有多个传感器，并且各个传感器均与一控制器(11)连接，另外所述伸缩驱动装置(401)、角度调节装置(403)、稀释水泵(12)、卸粪驱动装置(901)以及所述螺旋输送机(5)的驱动电机(501)均通过所述控制器(11)控制启停。

6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述伸缩驱动装置(401)和角度调节装置(403)均为直线驱动装置。

7.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述滑座(402)自由端下侧设有第一位置传感器，所述螺旋输送机(5)下端壳体外侧设有第二位置传感器。

8.根据权利要求7所述的基于物联网技术的智能化全量粪污收集系统，其特征在于：所述第一位置传感器为距离传感器，所述第二位置传感器为压力传感器。