CN111254899A - 一种蓝藻打捞***及其打捞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝藻打捞***，涉及蓝藻打捞设备技术，包括控制平台、卸料平台和多个打捞蓝藻的移动打捞终端，控制平台控制连接有飞行器，飞行器的底部设有摄像头，飞行器通过无线通信模块信号连接于控制平台内的第一数据收发模块，每个移动打捞终端内设有与第一数据收发模块信号连接的第二数据收发模块，且第二数据收发模块电性连接有第二处理器，第二处理器电性连接有行走驱动模块，第二处理器还电性连接有GPS定位模块；卸料平台上设有用于停放移动打捞终端的停机座。本发明还提供了一种蓝藻打捞方法。本发明采用集群化作业，智能化程度高，对于需要应急处理的蓝藻污染水域可以快速有效的清除蓝藻。
Description
技术领域
本发明属于蓝藻打捞设备技术，具体涉及一种蓝藻打捞***及其打捞方法。
背景技术
蓝藻，又称蓝绿藻，是一门最原始、最古老的藻类植物，因含有蓝色素故名蓝藻。蓝藻在地球上大约出现在距今33-35亿年前，现在已知的蓝藻种类大约有1500多种，分布十分广泛，主要生存在淡水中。
蓝藻多于夏季滋生爆发，有一些营养丰富的水体中，蓝藻的繁殖能力和适应性极强，一旦环境适宜，将生成大量蓝藻，迅速聚集上浮，在水面形成一层蓝绿色且有腥臭味的浮沫，称之为“水华”，对水环境造成不良影响。大规模蓝藻的爆发称之为“绿潮”，会引起水质的严重恶化，直接危害着人类的健康生存和社会经济的可持续发展。
为了减轻污染，消除蓝藻异味，有必要对堆积的水华蓝藻进行清除。水华蓝藻特别是大型湖泊中的蓝藻水华的治理已成为世界性的难题，目前国内外学者研究了多种治理蓝藻水华的方法，包括物理、化学法和生物法。物理法如引水换水，挖掘底泥、曝气气浮、过滤与吸附，机械清除等，化学法包括投加各种化学除藻剂]等，生物法如栽种水生高等植物、建立生物栅、人工生物浮岛等。
使用化学药剂除藻，需要向水中引入新的化学成分，有些不仅对藻类有抑制性，对其它生物也存在毒性。常规化学杀藻剂在抑藻的同时也造成了二次污染，目前发达国家基本上己经不再使用化学法除藻；生物法虽然效果很好而且也最持久，但见效较慢，稍有不慎很容易引起湖泊生态***的变化，同时利用水生植物或生物栅需要投入大量人造工程，以创造水生植物的生存条件，成本大并且见效慢。同时放养大型菌类和水生植物，由于采收与后续处理困难，推广存在难度。
引水换水、挖掘底泥、过滤与吸附等因操作工艺比较复杂，同时需要投入大量人力物力，很难适合湖泊、水库等大面积水域除藻。机械除藻作为一种高效、环保的应急除藻手段，具有广阔的开发应用前景，同时机械除藻具有的另一优势在于收集的水华蓝藻可以综合利用，变废为宝。研究表明，蓝藻中的主要成分有藻胆蛋白、多糖、脂肪、氨基酸等，蓝藻的主要营养成分如果能够充分加以利用，将具有较大的经济意义和环保意义。
机械除藻是指利用机械设备等装置将蓝藻水华从湖泊等水域溢出的一种方式，一般应用在蓝藻富集区域，采用固定的除藻设施或者移动除藻船对蓝藻富集区域的水华蓝藻进行清除，可有效清除浮藻层。
由此可见，机械除藻为一种环保友好型的除藻方式在将来必然受到广泛关注，未来具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种蓝藻打捞***及其打捞方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种蓝藻打捞***，包括控制平台、卸料平台和多个打捞蓝藻的移动打捞终端，所述控制平台用于***的运行、控制与制定多个移动打捞终端的行走路径，且控制平台通过局域网或无线网络控制连接有飞行器，所述飞行器的底部设有用于采集蓝藻水域河面图片信息的摄像头，所述飞行器内设有无线通信模块，无线通信模块信号连接于控制平台内的第一数据收发模块，第一数据收发模块电性连接有第一处理器，用于对河面图片进行处理、划分出蓝藻区域，并制定移动打捞终端的行走路径；
每个移动打捞终端内设有与第一数据收发模块信号连接的第二数据收发模块，且第二数据收发模块电性连接有第二处理器，用于对移动打捞终端的行走路径、电量进行管控，所述第二处理器电性连接有行走驱动模块，且行走驱动模块内设有驱动行走的叶轮机组，所述第二处理器电性连接有电池检测仪，用于移动打捞终端内部电池电量的实时监控并将数据通过第二无线收发模块传输至控制平台，所述第二处理器还电性连接有GPS定位模块，用于移动打捞终端在水域中的定位；
所述卸料平台上设有用于将移动打捞终端从水域搬运至河岸的旋转臂，旋转臂的一端设有用于停放移动打捞终端的停机座。
进一步的，所述移动打捞终端的前进方向设有蓝藻收集口，所述蓝藻收集口的后方设有用于收集蓝藻的收集仓。
进一步的，所述收集仓的底部设有自动卸料门。
进一步的，所述卸料平台上的停机座上设有用于检测移动打捞终端停放入库的传感器,传感器由所述控制平台相连。
进一步的，所述旋转臂的底部依次设有旋转台和升降台，用于带动旋转臂的旋转和升降，所述旋转台和升降台由所述控制平台控制旋转、升降。
进一步的，所述卸料平台的一侧设有用于收集打捞上来的蓝藻存放池。
本发明还提供了一种蓝藻打捞方法，包括如下步骤：
S1、将控制平台、卸料平台、蓝藻存放池设置在待打捞水域河岸上的指定位置，并调节卸料平台上的停机座延伸到水域的位置以及下潜的深度；
S2、向待打捞水域内投放多个移动打捞终端，并通过局域网或无线网路与控制平台建立通信连接关系；
S3、投放飞行器采集拍摄河面图片信息，并将图片信息发送至控制平台，控制平台内的第一处理器对图片进行处理分析、划分出蓝藻的区域，确定每个移动打捞终端所在水域的位置，并制定每个移动打捞终端独立的打捞行走路径；
S4、移动打捞终端打捞路径行走完成后，最后行走到停机座上进行卸料，卸料平台会将移动打捞终端转移到河岸上进行卸料，卸料完成后卸料平台将移动打捞终端再次投放到待打捞水域中，等待下次打捞指令；
S5、待全部移动打捞终端完成一次打捞后，再次投放飞行器重新划分出蓝藻的区域，确定每个移动打捞终端所在水域的位置，并制定每个移动打捞终端独立的打捞行走路径，以上述相同的步骤重复多次打捞作业，直到水域中不存在集群的蓝藻区域。
本发明提出的一种蓝藻打捞***及其打捞方法，有益效果在于：
(1)、本发明采用多个移动打捞终端对蓝藻水域进行打捞，小型打捞设备集群化作业，有效提高打捞效率。
(2)、本发明采用无线互联的方式进行自动识别蓝藻区域、自动打捞、自动卸料，减小了劳动强度，智能化程度高。
(3)、本发明目标范围主要针对治理小流域河流和湖泊，有效避免了大型河湖打捞装置在小流域河流和湖泊的不适用性，对于需要应急处理的蓝藻污染水域可以快速有效的清除蓝藻。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的***框图。
图中标记为：控制平台1、卸料平台2、旋转臂21、停机座22、升降台23、旋转台24、移动打捞终端3、蓝藻收集口31、收集仓32、飞行器4、蓝藻存放池5。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。
参见图1-2，一种蓝藻打捞***，包括控制平台1、卸料平台2和多个打捞蓝藻的移动打捞终端3，控制平台1用于***的运行、控制与制定多个移动打捞终端3的行走路径，且控制平台1通过局域网或无线网络控制连接有飞行器4，飞行器4的底部设有用于采集蓝藻水域河面图片信息的摄像头，飞行器4内设有无线通信模块，无线通信模块信号连接于控制平台1内的第一数据收发模块，第一数据收发模块电性连接有第一处理器，用于对河面图片进行处理、划分出蓝藻区域，并制定移动打捞终端3的行走路径。
每个移动打捞终端3内设有与第一数据收发模块信号连接的第二数据收发模块，且第二数据收发模块电性连接有第二处理器，用于对移动打捞终端3的行走路径、电量进行管控，第二处理器电性连接有行走驱动模块，且行走驱动模块内设有驱动行走的叶轮机组，第二处理器电性连接有电池检测仪，用于移动打捞终端3内部电池电量的实时监控并将数据通过第二无线收发模块传输至控制平台1，第二处理器还电性连接有GPS定位模块，用于移动打捞终端3在水域中的定位，GPS定位模块可精准定位每个移动打捞终端3所在水域的位置，控制平台1可根据移动打捞终端3的初次定位制定移动打捞终端3行走的起始点。
卸料平台2上设有用于将移动打捞终端3从水域搬运至河岸的旋转臂21，旋转臂21的一端设有用于停放移动打捞终端3的停机座22，卸料平台2上的停机座22上设有用于检测移动打捞终端3停放入库的传感器,传感器由控制平台1相连，停机座22为移动打捞终端3行走路径的终点，在移动打捞终端3完成路径打捞后会行走到停机座22内，停机座22上的传感器感应到移动打捞终端3进入到停机座22后，将停机信息反馈给控制平台1，控制平台1发出指令控制卸料平台2进行举升、旋转，再控制移动打捞终端3进行卸料，控制平台1设定卸料时间，达到卸料时间后，卸料平台2将移动打捞终端3再次投放进水域中，停机座22在水域时处于半潜状态，以便于移动打捞终端3可移动进停机座22内，之后可由停机座22托起、移动。
移动打捞终端3的前进方向设有蓝藻收集口31，蓝藻收集口31的后方设有用于收集蓝藻的收集仓32，移动打捞终端3在水域前进时，漂浮在水域上的蓝藻会通过蓝藻收集口31进入到收集仓32内，收集仓32后方会设有滤网，用于过滤留住蓝藻，收集仓32的底部设有自动卸料门，移动打捞终端3在进行卸料时，控制平台1会控制自动卸料门打开，卸料完成后自动卸料门关闭。
旋转臂21的底部依次设有旋转台24和升降台23，用于带动旋转臂21的旋转和升降，旋转台24和升降台23由控制平台1控制旋转、升降，卸料平台2的一侧设有用于收集打捞上来的蓝藻存放池5。
本发明的蓝藻打捞***，采用多个移动打捞终端对蓝藻水域进行打捞，小型打捞设备集群化作业，有效提高打捞效率，采用无线互联的方式进行自动识别蓝藻区域、自动打捞、自动卸料，减小了劳动强度，智能化程度高，目标范围主要针对治理小流域河流和湖泊，有效避免了大型河湖打捞装置在小流域河流和湖泊的不适用性，对于需要应急处理的蓝藻污染水域可以快速有效的清除蓝藻。
具体地，本发明还提供了一种蓝藻打捞方法，包括如下步骤：
S1、将控制平台1、卸料平台2、蓝藻存放池5设置在待打捞水域河岸上的指定位置，并调节卸料平台2上的停机座22延伸到水域的位置以及下潜的深度；
S2、向待打捞水域内投放多个移动打捞终端3，并通过局域网或无线网路与控制平台1建立通信连接关系；
S3、投放飞行器4采集拍摄河面图片信息，并将图片信息发送至控制平台1，控制平台1内的第一处理器对图片进行处理分析、划分出蓝藻的区域，确定每个移动打捞终端3所在水域的位置，并制定每个移动打捞终端3独立的打捞行走路径；
S4、移动打捞终端3打捞路径行走完成后，最后行走到停机座22上进行卸料，卸料平台2会将移动打捞终端3转移到河岸上进行卸料，卸料完成后卸料平台2将移动打捞终端3再次投放到待打捞水域中，等待下次打捞指令；
S5、待全部移动打捞终端3完成一次打捞后，再次投放飞行器4重新划分出蓝藻的区域，确定每个移动打捞终端3所在水域的位置，并制定每个移动打捞终端3独立的打捞行走路径，以上述相同的步骤重复多次打捞作业，直到水域中不存在集群的蓝藻区域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种蓝藻打捞***，包括控制平台(1)、卸料平台(2)和多个打捞蓝藻的移动打捞终端(3)，其特征在于：所述控制平台(1)用于***的运行、控制与制定多个移动打捞终端(3)的行走路径，且控制平台(1)通过局域网或无线网络控制连接有飞行器(4)，所述飞行器(4)的底部设有用于采集蓝藻水域河面图片信息的摄像头，所述飞行器(4)内设有无线通信模块，无线通信模块信号连接于控制平台(1)内的第一数据收发模块，第一数据收发模块电性连接有第一处理器，用于对河面图片进行处理、划分出蓝藻区域，并制定移动打捞终端(3)的行走路径；
每个移动打捞终端(3)内设有与第一数据收发模块信号连接的第二数据收发模块，且第二数据收发模块电性连接有第二处理器，用于对移动打捞终端(3)的行走路径、电量进行管控，所述第二处理器电性连接有行走驱动模块，且行走驱动模块内设有驱动行走的叶轮机组，所述第二处理器电性连接有电池检测仪，用于移动打捞终端(3)内部电池电量的实时监控并将数据通过第二无线收发模块传输至控制平台(1)，所述第二处理器还电性连接有GPS定位模块，用于移动打捞终端(3)在水域中的定位；
所述卸料平台(2)上设有用于将移动打捞终端(3)从水域搬运至河岸的旋转臂(21)，旋转臂(21)的一端设有用于停放移动打捞终端(3)的停机座(22)。
2.根据权利要求1所述的一种蓝藻打捞***，其特征在于，所述移动打捞终端(3)的前进方向设有蓝藻收集口(31)，所述蓝藻收集口(31)的后方设有用于收集蓝藻的收集仓(32)。
3.根据权利要求2所述的一种蓝藻打捞***，其特征在于，所述收集仓(32)的底部设有自动卸料门。
4.根据权利要求1所述的一种蓝藻打捞***，其特征在于，所述卸料平台(2)上的停机座(22)上设有用于检测移动打捞终端(3)停放入库的传感器,传感器由所述控制平台(1)相连。
5.根据权利要求1所述的一种蓝藻打捞***，其特征在于，所述旋转臂(21)的底部依次设有旋转台(24)和升降台(23)，用于带动旋转臂(21)的旋转和升降，所述旋转台(24)和升降台(23)由所述控制平台(1)控制旋转、升降。
6.根据权利要求1所述的一种蓝藻打捞***，其特征在于，所述卸料平台(2)的一侧设有用于收集打捞上来的蓝藻存放池(5)。
7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的蓝藻打捞***的打捞方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将控制平台(1)、卸料平台(2)、蓝藻存放池(5)设置在待打捞水域河岸上的指定位置，并调节卸料平台(2)上的停机座(22)延伸到水域的位置以及下潜的深度；
S2、向待打捞水域内投放多个移动打捞终端(3)，并通过局域网或无线网路与控制平台(1)建立通信连接关系；
S3、投放飞行器(4)采集拍摄河面图片信息，并将图片信息发送至控制平台(1)，控制平台(1)内的第一处理器对图片进行处理分析、划分出蓝藻的区域，确定每个移动打捞终端(3)所在水域的位置，并制定每个移动打捞终端(3)独立的打捞行走路径；
S4、移动打捞终端(3)打捞路径行走完成后，最后行走到停机座(22)上进行卸料，卸料平台(2)会将移动打捞终端(3)转移到河岸上进行卸料，卸料完成后卸料平台(2)将移动打捞终端(3)再次投放到待打捞水域中，等待下次打捞指令；
S5、待全部移动打捞终端(3)完成一次打捞后，再次投放飞行器(4)重新划分出蓝藻的区域，确定每个移动打捞终端(3)所在水域的位置，并制定每个移动打捞终端(3)独立的打捞行走路径，以上述相同的步骤重复多次打捞作业，直到水域中不存在集群的蓝藻区域。
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