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CN118907320A - 水面清理无人船 - Google Patents

水面清理无人船 Download PDF

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CN118907320A
CN118907320A CN202410991931.6A CN202410991931A CN118907320A CN 118907320 A CN118907320 A CN 118907320A CN 202410991931 A CN202410991931 A CN 202410991931A CN 118907320 A CN118907320 A CN 118907320A
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CN
China
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hull
bottom plate
surface cleaning
water surface
unmanned
Prior art date
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Pending
Application number
CN202410991931.6A
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English (en)
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李亚军
胡军
刘连伟
甘辉敏
陈正虎
贾中会
丁献忠
程弘炜
王晨杰
邹高庆
童颖
邓伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Yangtze Power Co Ltd
Original Assignee
China Yangtze Power Co Ltd
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Publication date
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
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    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10—Devices for removing the material from the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

一种水面清理无人船，通过船体上设有打捞装置和倾倒装置，打捞装置包括底板和固定于底板周围的侧板，底板呈开口向上的V型结构，底板后端与船体转动连接；倾倒装置包括电动机连接的绞盘，钢丝绳一端缠绕在绞盘上，电动机用于驱动绞盘卷收或卷放钢丝绳，钢丝绳另一端与底板前端连接。在水面清理无人船通过绞盘调整底板的倾斜角度和高度，使底板前端位于水面下方，自动行驶到垃圾清理位置，将水面垃圾拦截到打捞装置内部，无需工作人员手动打捞，可以提高清理效率，保障工作人员人身安全。

Description

水面清理无人船
技术领域
本发明属于水面漂浮垃圾清理技术领域，涉及一种水面清理无人船。
背景技术
随着工业的迅速发展，人类在生产以及日常生活中，向河流、湖泊、景区等水域水体中排入了大量的污染物，严重破坏了水体的生态平衡，对生态环境造成了污染。为保持水体清洁，必然需要定期对主要污染物固体漂浮垃圾进行清理。
采用人工清理方式，即利用小型船只运载工作人员抵达水面垃圾位置，并依靠工作人员借助夹子、网兜等工具手动清理。但是，这种清理方式不仅费时费力，而且安全性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水面清理无人船，实现自动行驶到垃圾清理位置，将水面垃圾拦截到打捞装置内部。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水面清理无人船，它包括船体，所述船体上设有打捞装置和倾倒装置，打捞装置包括底板和固定于底板周围的侧板，底板呈开口向上的V型结构，底板后端与船体转动连接；倾倒装置包括电动机连接的绞盘，钢丝绳一端缠绕在绞盘上，电动机用于驱动绞盘卷收或卷放钢丝绳，钢丝绳另一端与底板前端连接。
船体外侧设有翻转组件，翻转组件包括伸缩装置、支撑座和弧形连接件；支撑座固定在船体上，挡板与支撑座转动连接，挡板靠近船体的一端通过一个弧形连接件与伸缩装置的活动端转动连接，伸缩装置的活动端通过一个弧形连接件与支撑座转动连接。
伸缩装置为液压杆或电动伸缩杆。
挡板远离船体的一侧设有滚轮。
船体顶部设有收集箱，收集箱设于底板后端和倾倒装置之间。
收集箱顶部设有吊环，收集箱底部设有排水孔。
船体上设有救生装置，救生装置包括底座；底座上表面连接有放置筒，放置筒内设有浮具。
船体前部设有高清摄像头，高清摄像头用于拍摄实时画面并传输至岸基控制中心。
船体上设有控制器电性连接的通讯模块和定位模块
船体后部两侧设有推进器，推进器与控制器电性连接，推进器为船体提供动力。
本发明的主要有益效果在于：
水面清理无人船可以通过绞盘调整底板的倾斜角度和高度，使底板前端位于水面下方，自动行驶到垃圾清理位置，将水面垃圾拦截到打捞装置内部，无需工作人员手动打捞，可以提高清理效率，保障工作人员人身安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明翻转组件和挡板的结构示意图。
图3为图2中A处放大示意图。
图4为本发明救生装置的结构示意图。
图中：100、船体；110、第一支架；120、第二支架；130、收集箱；200、打捞装置；210、底板；220、侧板；300、倾倒装置；310、钢丝绳；320、绞盘；330、电动机；400、挡板；410、滚轮；500、翻转组件；510、伸缩装置；520、支撑座；530、弧形连接件；600、救生装置；610、底座；620、放置筒；630、浮具；700、推进器。
具体实施方式
如图1~图3中，一种水面清理无人船，它包括船体，所述船体上设有打捞装置和倾倒装置，打捞装置包括底板和固定于底板周围的侧板，底板呈开口向上的V型结构，底板后端与船体转动连接；倾倒装置包括电动机连接的绞盘，钢丝绳一端缠绕在绞盘上，电动机用于驱动绞盘卷收或卷放钢丝绳，钢丝绳另一端与底板前端连接。
实施例1，
倾倒装置300用于调整打捞装置200的高度和角度。打捞垃圾时，倾倒装置300控制底板210前端低于底板210后端。倾倒垃圾时，倾倒装置300可以控制底板210前端高于底板210后端。具体地，绞盘320可以卷放钢丝绳310，使底板210前端位于水面下方，下沉打捞装置200打捞船体100周围的漂浮垃圾。打捞装置200装满后，绞盘320可以卷收钢丝绳310，使打捞装置200围绕船体100转动，将打捞装置200内的垃圾倾倒出去。
为便于安装，可以在船体100上设置第一支架110和第二支架120，其中，底板210后端与所述第一支架110转动连接。绞盘320和电动机330安装在所述第二支架120上。
为避免倾倒垃圾时，垃圾掉落到水面，侧板220可以设置在底板210上侧和底板210左右两侧。另外，底板210和侧板220上可以开设网孔，防止收集垃圾时带入的水残留在打捞装置200内。网孔大小根据实际需要设置。
通过绞盘调整底板的倾斜角度和高度，使底板前端位于水面下方，自动行驶到垃圾清理位置，将水面垃圾拦截到打捞装置内部，无需工作人员手动打捞，可以提高清理效率，保障工作人员人身安全。
实施例2，
船体100两侧设有挡板400，所述挡板400位于所述打捞装置200外侧。
挡板400用于聚拢垃圾，可以固定设置在船体100两侧。其中，挡板400的数量为2个，且向外张开，有一定角度，两个挡板400大小尺寸一致。
挡板400用于聚拢垃圾，可以固定设置在船体100两侧。其中，挡板400的数量为2个，且向外张开，有一定角度，两个挡板400大小尺寸一致。
固定设置的挡板400会阻碍水面清理无人船在较窄航道通行，且垃圾聚拢能力有限。为提高水面清理无人船的机动性和垃圾清理效率，可以设置活动挡板400。
实施例3，
如图2和图3所示，所述船体100外侧设有翻转组件500，所述翻转组件500包括伸缩装置510、支撑座520和弧形连接件530，所述伸缩装置510包括液压杆或电动伸缩杆，所述支撑座520固定在所述船体100上，所述挡板400与所述支撑座520转动连接，所述挡板400靠近所述船体100的一端通过一个弧形连接件530与所述伸缩装置510的活动端转动连接，所述伸缩装置510的活动端通过一个弧形连接件530与所述支撑座520转动连接。
弧形连接件530的数量为2个，且形状大小一致。2个弧形连接件530对应的圆心角之和约为360°。伸缩装置510的活动端、支撑座520和挡板400上可以分别安装一个转动杆。2个弧形连接件530一端均与伸缩装置510活动端上的转动杆连接，另一端分别连接支撑座520及挡板400上的转动杆。支撑座520和挡板400上可以设置方形通孔。该方形通孔用于容纳弧形连接件530。
在水面清理无人船航行或靠岸时可以将挡板收拢至紧贴船体外侧，在清理垃圾时可以驱动挡板转动，使挡板从船体外侧向船体前方翻转，将船体周围的垃圾归拢到打捞装置前方，更高效地收集垃圾。
为匹配大尺寸水面清理无人船，安装的挡板400尺寸也会较大，仅依靠船体100左右两侧的一组翻转组件500可能存在驱动力不足的情况。因此，可以在每个挡板400顶部和底部均安装翻转组件500。
实施例4，
挡板400远离所述船体100的一侧设有滚轮410。
水面清理无人船靠岸时可以停放在用于充电的船坞中。该船坞两侧设有导向槽。滚轮410适于在导向槽中滚动，使水面清理无人船进入船坞中的预设位置。
实施例5，
船体100顶部设有收集箱130，所述收集箱130设于所述底板210后端和所述倾倒装置300之间。
收集箱130用于存储打捞装置200清理的垃圾。
在设有第一支架110和第二支架120的情况下，收集箱130可以位于第一支架110和第二支架120之间。倾倒装置300可以移动底板210前端，使底板210围绕第一支架110转动，将打捞装置200内垃圾倾斜倒入收集箱130内，实现持续清理，直至收集箱130和打捞装置200都堆满垃圾。
为方便倾倒，底板210后端可以设置为光滑面板，减轻阻力。
实施例6，
收集箱130顶部设有吊环，所述收集箱130底部设有排水孔。
排水孔可以避免水残留在收集箱130内，占用过多体积。收集箱130堆满后，可以利用吊环直接将收集箱130从船体100上移出，便于后续清理。
实施例7，
船体100上设有救生装置600，所述救生装置600包括底座610，所述底座610上表面连接有放置筒620，所述放置筒620内设有浮具630。
浮具630下方设有气瓶，气瓶外侧设有舵机，气瓶尾部设有充气嘴。舵机用于开启气瓶上的开关，使气瓶释放气体至放置筒620内，完成浮具630的抛射。其中，浮具630为气胀式救生圈，入水后可以自动充气成为救生圈。为便于回收，浮具630上可设置与船体100连接的牵引绳。每抛投一次浮具630后，都可以通过充气嘴对气瓶充气，方便后续使用。
水面清洁无人船还可以执行救援工作，实现一船多用，有助于提高无人船的利用率。
实施例8，
船体100前部设有高清摄像头，所述高清摄像头适于拍摄实时画面并传输至岸基控制中心。
操作人员能够及时获取水面清理无人船反馈的水面信息和清理情况。
实施例9，
船体100上设有控制器电性连接通讯模块和定位模块。
船体100后部两侧设有推进器700，所述推进器700适于为所述船体100提供动力。
控制器与所述电源电连接。所述高清摄像头、通讯模块、定位模块、推进器700均与所述控制器电连接。
控制器用于控制水面清理无人船。船体100内部还可以设置电源。电源用于为水面清理无人船上的用电设备供电。
其中，通讯模块可以包括通讯天线。定位模块可以包括两个实时差分定位（Real -time kinematic，RTK）天线或全球定位系统（Global Positioning System，GPS）中的至少一者。利用定位模块可以准确实时获取水面清理无人船的位置。在本申请实施例中，可以在岸基控制中心预先设置水面清理无人船清理路径和清理点，再将清理路径和清理点信息输入水面清理无人船，自动清除水面垃圾，实现清理无人化。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水面清理无人船，其特征是：它包括船体，所述船体上设有打捞装置和倾倒装置，打捞装置包括底板和固定于底板周围的侧板，底板呈开口向上的V型结构，底板后端与船体转动连接；倾倒装置包括电动机连接的绞盘，钢丝绳一端缠绕在绞盘上，电动机用于驱动绞盘卷收或卷放钢丝绳，钢丝绳另一端与底板前端连接。
2.根据权利要求1所述的水面清理无人船，其特征是：所述船体外侧设有翻转组件，翻转组件包括伸缩装置、支撑座和弧形连接件；支撑座固定在船体上，挡板与支撑座转动连接，挡板靠近船体的一端通过一个弧形连接件与伸缩装置的活动端转动连接，伸缩装置的活动端通过一个弧形连接件与支撑座转动连接。
3.根据权利要求2所述的水面清理无人船，其特征是：所述伸缩装置为液压杆或电动伸缩杆。
4.根据权利要求2所述的水面清理无人船，其特征是：所述挡板远离所述船体的一侧设有滚轮。
5.根据权利要求1所述的水面清理无人船，其特征是：所述船体顶部设有收集箱，收集箱设于底板后端和倾倒装置之间。
6.根据权利要求5所述的水面清理无人船，其特征是：所述收集箱顶部设有吊环，收集箱底部设有排水孔。
7.根据权利要求1所述的水面清理无人船，其特征是：所述船体上设有救生装置，救生装置包括底座；底座上表面连接有放置筒，放置筒内设有浮具。
8.根据权利要求1所述的水面清理无人船，其特征是：所述船体前部设有高清摄像头，高清摄像头用于拍摄实时画面并传输至岸基控制中心。
9.根据权利要求1所述的水面清理无人船，其特征是：所述船体上设有控制器电性连接的通讯模块和定位模块。
10.根据权利要求1所述的水面清理无人船，其特征是：所述船体后部两侧设有推进器，推进器与控制器电性连接，推进器为船体提供动力。
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