CN108502120A - 一种智能水质勘测清洁船 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能水质勘测清洁船的技术方案，包括船体，所述船体的底部的两侧分别设置有叶片，所述叶片的转轴与第一驱动电机的输出轴相连，所述船体的后端设置有电源模块，所述船体的前端设置有垃圾收集装置、垃圾输送装置和垃圾压缩装置，所述垃圾压缩装置的下部设置有垃圾箱，所述船体的一侧设置有集成化水质检测仪。本发明可实现垃圾的自动收集、运输、脱水和打包处理，且打包完成后，船体可寻找较近的垃圾存放点，将收集后的垃圾输送到岸上的垃圾收纳箱。这种收集垃圾的过程，彻底的清除了水面上的垃圾，而且解决了目前湖面垃圾污染的现象，解放了劳动力，提高了清理效率。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾清理装置技术领域，尤其是的是一种智能水质勘测清洁船，主要应用于海洋、湖泊、河道、滩涂、池塘等固体垃圾、水葫芦、浮萍清理以及危险区域进行无人作业。
背景技术
在一些景区等地，由于游客较多，经常有垃圾被扔到水面上，容易造成垃圾的积累，有些湖面也会积累水草等漂浮物，这些垃圾需要工作人员进行清理。为了提高垃圾的清理效率，很多情况下都采用垃圾清理船来收集垃圾。
专利号为2017111861347的中国专利，公开了“一种水利发电水面污染物清理装置”的技术方案，该方案能够将垃圾捣碎之后并进行压缩放置，但是，压缩后的垃圾长时间存放在船上，依然存在一定的污染性，该装置中并没有专门对压缩后的垃圾进行清理的装置；
专利号为201720649181X的中国专利，公开了“河道水面漂浮垃圾清理打包装置”的技术方案，该方案能够将水面的垃圾收集到垃圾袋内并进行打包，但是这种打包清理装置只能适用于小面积的湖泊，针对大面积的生活垃圾或水草等，如果均采用打包清理的话，程序复杂且耗费时间长，而且该打包的装置结构较复杂。
以上就是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种智能水质勘测清洁船的技术方案。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种智能水质勘测清洁船，包括船体，所述船体的底部的两侧分别设置有叶片，所述叶片的转轴与第一驱动电机的输出轴相连，所述船体的后端设置有电源模块，所述船体的前端设置有垃圾收集装置、垃圾输送装置和垃圾压缩装置，所述垃圾压缩装置的下部设置有垃圾箱，所述船体的一侧设置有集成化水质检测仪。
本发明的进一步改进还有，所述电源模块包括蓄电池、风力发电机和太阳能发电板，所述风力发电机与所述蓄电池电连接，所述太阳能发电板与所述蓄电池电连接。
本发明的进一步改进还有，所述风力发电机通过“拱”形的发电机支撑架固定在所述船体的上部。
本发明的进一步改进还有，所述垃圾输送装置包括第二驱动电机、第一滚动套筒、第二滚动套筒、传送带和传送带支架，所述第二驱动电机的输出轴与第二滚动套筒的转轴相连，所述第一滚动套筒和第二滚动套筒分别设置在所述传送带支架的两端，所述传送带环绕在第一滚动套筒和第二滚动套筒上，所述传送带支架的中部与所述船体通过旋转轴铰接。
本发明的进一步改进还有，所述垃圾收集装置为成梳齿状设置的垃圾收集器，所述垃圾收集器固定在所述传送带上。
本发明的进一步改进还有，所述第二滚动套筒与传送带支架的铰接点之间设置有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括第三驱动电机、曲柄和摇杆，所述第三驱动电机固定在船体上，第三驱动电机的输出轴与曲柄的一端铰接，所述曲柄的另一端与摇杆的一端铰接，所述摇杆的另一端与传送带支架铰接。
本发明的进一步改进还有，所述垃圾压缩装置包括支撑杆、第一压力臂、第二压力臂、垃圾压板、第一舵机和第二舵机，所述第一舵机固定在所述支撑杆上且第一舵机的输出轴与第一压力臂的上端固定连接，所述第二舵机固定在第一压力臂的下端且第二舵机的输出轴与第二压力臂的上端固定连接，所述第二压力臂与垃圾压板固定连接。
本发明的进一步改进还有，所述船体内设置有用于测定船***置的第一GPS***，所述第一GPS***与第一控制器电连接，所述第一控制器与第一无线信号发射器电连接。
本发明的进一步改进还有，还包括用于测定岸上垃圾回收站的第二GPS***，所述第二GPS***与第二控制器电连接，所述第二控制器与第二无线发射器电连接，所述第二无线发射器与无线接收器电连接，所述无线接收器与第一控制器电连接，所述第一控制器与显示器电连接。
本发明的进一步改进还有，所述船体上设置有障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器与第一控制器电连接，所述第一控制器与船体控制模块电连接，所述船体控制模块与第一驱动电机电连接。
本发明的有益效果为：
（1）本发明可实现垃圾的自动收集、运输、脱水和打包处理，且打包完成后，船体可寻找较近的垃圾存放点，将收集后的垃圾输送到岸上的垃圾收纳箱。这种收集垃圾的过程，彻底的清除了水面上的垃圾，而且解决了目前湖面垃圾污染的现象，解放了劳动力，提高了清理效率；
（2）本发明在所述船体的一侧设置有集成化水质检测仪，可随时取样随时检测，并实现了将检测分析结果无线传输到地面显示***。
（3）本发明采用太阳能、风能和水能提供动力，绿色环保，彻底杜绝了大气污染的现象。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2为本使用新型垃圾输送装置的结构示意图。
图3为本发明垃圾压缩装置的结构示意图。
图4为本发明船体GPS定位***的模块图。
图5为本发明岸边垃圾站GPS定位***的模块图。
图6为本发明避障机构的控制模块图。
图中，1为船体，2为蓄电池 ，3为第一驱动电机， 4为叶片， 5为集成化水质检测仪， 6为第二驱动电机，7为第一滚动套筒，8为支撑轴，9为垃圾收集器， 10为传送带， 11为垃圾压板， 12为第二压力臂 ，13为第二舵机，14为第一舵机， 15为风力发电机 ，16为转子叶片， 17为输电线 ，18为发电机支撑架 ，19为太阳能发电板， 20为连接柱，21为旋转轴 ，22为传送带支架， 24为摇杆，26为曲柄，27为第三驱动电机， 28为第二滚动套筒，30为第一压力臂，31为滤水板，32为垃圾箱。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
第一个具体实施方式，通过附图1-5可以看出，一种智能水质勘测清洁船，包括船体1，所述船体1的底部的两侧分别设置有叶片4，所述叶片4的转轴与第一驱动电机3的输出轴相连，所述船体1的后端设置有电源模块，所述船体1的前端设置有垃圾收集装置、垃圾输送装置和垃圾压缩装置，所述垃圾压缩装置的下部设置有垃圾箱32，所述船体1的一侧设置有集成化水质检测仪5。所述垃圾箱32内的下部设置有滤水板31，所述滤水板31上设置有网孔。
所述电源模块包括蓄电池2、风力发电机15和太阳能发电板19，所述风力发电机15与所述蓄电池2电连接，所述太阳能发电板19与所述蓄电池2电连接。风力发电机15通过转子叶片16收集风力发出电量，再通过输电线17输送并储存到蓄电池2内；太阳能发电板19通过连接柱20固定在船体1上，并通过连接柱20内的输电线17将电量输送并储存到蓄电池2内。该蓄电池2为船体1运行及垃圾收集过程提供动力，绿色环保，不会对海洋及湖泊产生污染。
所述风力发电机15通过“拱”形的发电机支撑架18固定在所述船体1的上部，发电机支撑架18的作用是保持风机发电机的高度，以便能收集到更多的风，同时发电机支撑架18还能保证整个船体1的稳定性。
所述垃圾输送装置包括第二驱动电机6、第一滚动套筒7、第二滚动套筒28、传送带10和传送带支架22，所述第二驱动电机6的输出轴与第二滚动套筒28的转轴相连，所述第一滚动套筒7和第二滚动套筒分别设置在所述传送带支架22的两端，所述传送带10环绕在第一滚动套筒7和第二滚动套筒28上，所述传送带支架22的中部与所述船体1通过旋转轴21铰接。由第二驱动电机6转动带动第二滚动套筒转动，再依次带动皮带和第一滚动套筒7转动，使输送带上的垃圾收集器9向上运动，通过垃圾收集器9抓取垃圾到垃圾箱32内。传送带10上设置了梳齿状的垃圾收集器9，通过更换梳状齿的形状可用于收集不同类型的垃圾。
所述垃圾压缩装置包括支撑杆、第一压力臂30、第二压力臂12、垃圾压板11、第一舵机14和第二舵机13，所述第一舵机14固定在所述支撑杆上且第一舵机14的输出轴与第一压力臂30的上端固定连接，所述第二舵机13固定在第一压力臂30的下端且第二舵机13的输出轴与第二压力臂12的上端固定连接，所述第二压力臂12与垃圾压板11固定连接。在垃圾输送的同时，可对垃圾进行挤压、脱水：垃圾压板11在第一舵机14和第二舵机13的作用下，完成垃圾脱水、压缩，挤压后的垃圾污水经过垃圾箱32内部的滤水板31流出。其中，第二压力臂12通过螺栓连接与垃圾压板11固定。
所述第二滚动套筒28与传送带支架22的铰接点之间设置有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括第三驱动电机27、曲柄26和摇杆24，所述第三驱动电机27固定在船体1上，第三驱动电机27的输出轴与曲柄26的一端铰接，所述曲柄26的另一端与摇杆24的一端铰接，所述摇杆24的另一端与传送带支架22铰接。垃圾箱32内的垃圾收集满后，控制第三驱动电机27旋转，第三驱动电机27通过曲柄摇杆机构带动传送带支架22逆时针旋转，使得第一滚动套筒7完全脱离水面，垃圾收集装置停止运转。
所述船体内设置有用于测定船***置的第一GPS***，所述第一GPS***与第一控制器电连接，所述第一控制器与第一无线信号发射器电连接。第一GPS***采集到船***置的信号，并将该信号传递给第一控制器，第一控制器将该信号进行处理后传给无线发射器，无线发射器将船***置的信号发出。
还包括用于测定岸上垃圾回收站的第二GPS***，所述第二GPS***与第二控制器电连接，所述第二控制器与第二无线发射器电连接，所述第二无线发射器与无线接收器电连接，所述无线接收器与第一控制器电连接，所述第一控制器与显示器电连接。船舱垃圾箱内传感器检测到垃圾装满后，岸边的垃圾回收站的位置信息依次通过GPS***、控制器、第二无线信号发射器、第二无限信号接收器、第一控制器传到显示器，并在船体的显示器上显示出垃圾回收站的位置。这时候，船可通过GPS***自动返回到达岸边垃圾回收地点，到达指定岸边后船体可以进行转动让船上与岸边的磁敏传感器进行对接，使传送带找到准确的传送角度把垃圾输送到岸边的回收处，具体的，控制第二驱动电机6转动，使传送带支架的下端搭靠在岸上，控制第二驱动电机6反向运转，同时第一舵机14和第二舵机13控制垃圾压板11旋转一定角度到达最佳推送垃圾点，并将挤压脱水后的垃圾推送到输送带上，通过输送带的运转把垃圾输送到岸边的垃圾存放点。以上运动也可由人工控制。
第二个具体实施方式，通过附图6可以看出，所述船体上设置有障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器与第一控制器电连接，所述第一控制器与船体控制模块电连接，所述船体控制模块与第一驱动电机电连接。当遇到障碍物时，障碍物检测传感器可以采集信号发送给第一控制器，第一控制器将信号发送给船体控制模块，船体控制模块控制第一驱动电机的旋转，实现了自动躲避障碍物的功能。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种智能水质勘测清洁船，包括船体（1），所述船体（1）的底部的两侧分别设置有叶片（4），所述叶片（4）的转轴与第一驱动电机（3）的输出轴相连，其特征是：所述船体（1）的后端设置有电源模块，所述船体（1）的前端设置有垃圾收集装置、垃圾输送装置和垃圾压缩装置，所述垃圾压缩装置的下部设置有垃圾箱（32），所述船体（1）的一侧设置有集成化水质检测仪（5）。
2.根据权利要求1所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述电源模块包括蓄电池（2）、风力发电机（15）和太阳能发电板（19），所述风力发电机（15）与所述蓄电池（2）电连接，所述太阳能发电板（19）与所述蓄电池（2）电连接。
3.根据权利要求2所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述风力发电机（15）通过“拱”形的发电机支撑架（18）固定在所述船体（1）的上部。
4.根据权利要求1-3任一所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述垃圾输送装置包括第二驱动电机（6）、第一滚动套筒（7）、第二滚动套筒（28）、传送带（10）和传送带支架（22），所述第二驱动电机（6）的输出轴与第二滚动套筒（28）的转轴相连，所述第一滚动套筒（7）和第二滚动套筒（28）分别设置在所述传送带支架（22）的两端，所述传送带（10）环绕在第一滚动套筒（7）和第二滚动套筒（28）上，所述传送带支架（22）的中部与所述船体（1）通过旋转轴（21）铰接。
5.根据权利要求4所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述垃圾收集装置为成梳齿状设置的垃圾收集器（9），所述垃圾收集器（9）固定在所述传送带（10）上。
6.根据权利要求4所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述第二滚动套筒（28）与传送带支架（22）的铰接点之间设置有曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括第三驱动电机（27）、曲柄（26）和摇杆（24），所述第三驱动电机（27）固定在船体（1）上，第三驱动电机（27）的输出轴与曲柄（26）的一端铰接，所述曲柄（26）的另一端与摇杆（24）的一端铰接，所述摇杆（24）的另一端与传送带支架（22）铰接。
7.根据权利要求6所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述垃圾压缩装置包括支撑杆、第一压力臂（30）、第二压力臂（12）、垃圾压板（11）、第一舵机（14）和第二舵机（13），所述第一舵机（14）固定在所述支撑杆上且第一舵机（14）的输出轴与第一压力臂（30）的上端固定连接，所述第二舵机（13）固定在第一压力臂（30）的下端且第二舵机（13）的输出轴与第二压力臂（12）的上端固定连接，所述第二压力臂（12）与垃圾压板（11）固定连接。
8.根据权利要求1或2或3或5或6或7任一所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述船体内设置有用于测定船***置的第一GPS***，所述第一GPS***与第一控制器电连接，所述第一控制器与第一无线信号发射器电连接。
9.根据权利要求8所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：还包括用于测定岸上垃圾回收站的第二GPS***，所述第二GPS***与第二控制器电连接，所述第二控制器与第二无线发射器电连接，所述第二无线发射器与无线接收器电连接，所述无线接收器与第一控制器电连接，所述第一控制器与显示器电连接。
10.根据权利要求9所述的智能水质勘测清洁船，其特征是：所述船体上设置有障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器与第一控制器电连接，所述第一控制器与船体控制模块电连接，所述船体控制模块与第一驱动电机电连接。
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