一种新型水面自动吸油机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种针对河流、湖泊、水库突发性污染事件应急处理的新型水面自动吸油机器人，包括船身、卷绕设于上下两个滚筒的皮带式吸油带、驱动滚筒转动的驱动装置、设于船身的中央控制单元、GPS导航模块、水下推进器、无线收发模块。皮带式吸油带倾斜设于船身的舱体，皮带式吸油带的下层设有挤压单元，舱体中设有通过吸油泵连通的油水分离室和储油室，油水分离室设于皮带式吸油带的下；推进器控制器、GPS导航模块、驱动装置、吸油泵和无线收发模块均与中央控制单元相连接。该系统可广泛应用于河流、湖泊、水库等水体中油类、有机污染物的突发性污染事件的应急处理，具有智能、实用、灵活、高效等显著优点，应用前景广泛。

A New Type of Water Surface Automatic Oil Absorbing Robot

The utility model relates to a new type of water surface automatic oil suction robot for emergency treatment of sudden pollution incidents in rivers, lakes and reservoirs, which comprises a hull, a belt-type oil suction belt wound around the upper and lower drums, a driving device for driving the rotation of the drum, a central control unit installed on the hull, a GPS navigation module, an underwater thruster and a wireless transceiver module. Belt suction belt is inclined in the hull of the ship, and the lower layer of belt suction belt is equipped with extrusion unit, oil-water separation chamber and storage chamber connected by oil suction pump, oil-water separation chamber is located under the belt suction belt, and the thruster controller, GPS navigation module, driving device, oil suction pump and wireless transceiver module are all connected with the central control unit. The system can be widely used in emergency treatment of oil and organic pollutants in rivers, lakes, reservoirs and other water bodies. It has obvious advantages such as intelligence, practicability, flexibility and efficiency, and has wide application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种新型水面自动吸油机器人
本技术涉及水环境净化领域，具体是一种用于河流、湖泊、水库等水体突发性污染事件应急处理的新型水面自动吸油机器人。
技术介绍
随着工业化的快速发展，水体突发性污染事件发生频率也逐渐升高。2014年4月11日，因中国石油天然气公司兰州石化分公司一条管道发生原油泄漏、导致下游兰州威立雅水务(集团)公司取水口苯含量严重超标，引起市民饮水恐慌。2018年1月17日，南水北调中线水源区河南西峡县淇河河段发生一起水污染事件，由于非法倾倒危险废物，导致淇河下营村河段约1公里河道水体呈乳白色，危及丹江口库区水质安全。水体突发性污染事件具有污染物来源种类未知、不可预计、危害严重且难以控制等特点，易对水质安全和人类社会生产生活造成威胁。而油类和有机污染物对人体危害较大，已经引起了广泛关注。目前，针对油类、有机污染物的水体突发性污染事件，一般的应对措施为在污染源下游或周围设置拦截坝，然后用吸油毯、吸油棉条等吸油材料对污染物进行吸收。该方法需耗费大量吸油材料以及人力成本，效率低下，亟需开发智能、高效、专业、灵活的水环境应急处理装备。水面吸油/清洁船(机器人)是一种可漂浮于水域表面的船体，可对油类、有机污染物进行高效清理。申请号为201310219271.1的中国专利申请公开了一种连续的可升降式履带快速吸油装置，为保证吸油材料与液面的充分接触，该装置通过杠杆系统实现履带的升降，实际操作较为不便。但是该装置缺少油水分离的关键步骤，导致无法实现油水分离，后续油类回收成本增加。此外，由于该装置为单体结构，不能自主运行，需作为辅助设施悬挂于轮船上或置于水池岸边，很难对应急污染事件进行有效响应。申请号为201621258657.9的中国专利申请公开了一种多功能智能机器人。该装置主要功能为水面垃圾清洁、巡航、水质检测、水上救援等，结构简单。该装置未考虑油类、有机污染物区别于水面垃圾的特殊性，没有配套吸附材料，也未考虑下雨天雨水对收集装置的影响，因此无法对水面漂浮的油类和有机污染物进行有效处理。申请号为201410144574.6的中国专利申请公开了一种能够实现自主导航和作业的水面清洁机器人。该装置配备了视频采集装置、导航装置、中央处理单元和通讯模块、驱动装置等系统，操作人员可通过基站控制船体的航行并对垃圾进行收集。但该装置主要功能为水面垃圾的清洁，和前述专利—水上智能巡航机器人一样，不能对水面油类、有机污染物进行收集。申请号为201420317295.0的中国专利申请公开了一种主要针对海上石油泄漏进行清理的集油船。船体设有加热室和二次收油装置，通过对集油带上的余油加热后，以提高收油效率。但加热过程需耗费大量电能，难以应用到自动巡航领域。申请号为CN201610552300.X的中国专利申请公开了一种自动航行吸油的水域油泄露处理装置。该装置中履带式吸油材料由3个传输转轮呈三角形固定支撑，压油轴位于上传输转轮上部，集油槽位于三角形履带内部，槽体空间较小，实际运行过程中需要频繁靠岸进行泄油。此外，虽然该装置在油水分离端设置了两条吸油履带，但由于传输转轮及其他限制，扫油面积仍非常有限。鉴于此，需要开发一种特别针对水面油类、有机污染物突发性污染情况，能够自主高效、安全灵活清理较大范围水域污染物的水上智能机器人。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种自主运行、灵活高效吸收水面油类和有机污染物的水上智能机器人，为河流、湖泊、水库等水体的突发性污染事件提供解决方案。本技术提供的一种新型水面自动吸油机器人，用于水面突发性污染事件应急处理，包括船身、卷绕设于上下两个滚筒的皮带式吸油带、驱动滚筒转动的驱动装置、设于船身的中央控制单元、GPS导航模块、水下推进器、无线收发模块，所述皮带式吸油带倾斜设于船身的舱体，所述皮带式吸油带的前端可与污染水面接触，所述皮带式吸油带的下层设有挤压单元，所述挤压单元用于对吸附油污后的皮带式吸油带进行挤压；所述舱体中设有通过吸油泵连通的油水分离室和储油室，所述油水分离室设于皮带式吸油带的下方，用于承接挤压单元挤压皮带式吸油带流出的油水混合物，吸油泵用于将油水分离室中的表层浮油抽入储油室；所述推进器控制器、GPS导航模块、驱动装置、吸油泵和无线收发模块均与中央控制单元相连接，所述水下推进器用于驱动船身前进、转向与后退，中央控制单元根据无线收发模块接收的指令以及GPS导航模块接收的导航信号，控制推进器控制器、驱动装置、吸油泵进行自主航行和吸油作业。进一步的，所述驱动装置固定于自带制动系统的滑块上，滑块可沿倾斜设置的滑动导轨上滑动，从而调节皮带式吸油带前端与污染水面的接触面积。进一步的，所述挤压单元为设于所述滑动导轨的两根上下放置的皮带挤压滚轴，卷绕设于滚筒上的下层皮带式吸油带从两根皮带挤压滚轴中穿过，且与皮带挤压滚轴紧贴设置，两根皮带挤压滚轴可配合对皮带式吸油带进行挤压，从而将皮带式吸油带从污染水面吸附的油污挤出。进一步的，所述油水分离室的顶部开设有下油槽，挤压出的油水混合物沿舱体顶部斜面往下流，至油水分离室顶部斜面开设的下油槽后，在重力作用下流入油水分离室中。进一步的，上下两个滚筒之间的轴距通过连接两滚筒转轴的轴距调节杆进行伸缩调节。进一步的，所述皮带式吸油带可根据污染物种类进行更换，其采用吸油棉、纤维无纺布或吸油树脂制作。进一步的，皮带式吸油带前端两侧设有导流板，用于引导船体前方水面污染物向皮带吸油材料流动。进一步的，还包括对装置进行供电的蓄电池或太阳能电极板，太阳能电极板设于舱体上方。进一步的，还包括设于船身的与中央控制单元连接的摄像头，摄像头用于实时监控作业水域前方工况，并将监控视频或图像通过无线收发模块传送给控制室。进一步的，还包括设于船身的与中央控制单元连接的警示灯、设于油水分离室和储油室中的液位检测单元，当液位检测单元检测到液位接近警戒位置时，中央控制单元通过无线收发模块自行向地面基站发送警告，同时中央控制单元控制警示灯发出警报。本技术可对受油类、有机污染物污染的水域进行快速清理，具有智能高效、方便灵活、实用性强的特点。该系统可广泛应用于河流、湖泊、水库等水体突发性污染事件的应急处理，具有相当的灵活性及实用性，应用前景广泛。附图说明图1是本技术新型水面自动吸油机器人其中一个实施例的局部剖视图；图2是本技术新型水面自动吸油机器人其中一个实施例另一方向的局部剖视图；图3本技术新型水面自动吸油机器人其中一个实施例的俯视图。图中：1-船身；2-滑块；3-驱动装置；4-滑动导轨；5-滚筒；6-天线；7-摄像头；8-太阳能电极板；9-警示灯；10-导流板；11-皮带式吸油带；12-皮带挤压滚轴；13-轴距调节杆；14-右舱室；15-GPS导航模块；16-蓄电池；17-推进器控制器；18-水下推进器；19-上控制机柜；20-中央控制单元；21-左舱室；22-油水分离后的油；23-出油管；24-吸油泵；25-油泵室；26-进油管；27-下油槽；28-油水分离室；29-浮油；30-废水。具体实施方式下面结合本技术中的附图，对本技术的实施方案作进一步的描述。请参阅图1-3，本技术实施例提供的一种新型水面自动吸油机器人，用于水面突发性污染事件应急本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型水面自动吸油机器人，用于水面突发性污染事件应急处理，其特征在于包括船身、卷绕设于上下两个滚筒的皮带式吸油带、驱动滚筒转动的驱动装置、设于船身的中央控制单元、GPS导航模块、水下推进器、无线收发模块，所述皮带式吸油带倾斜设于船身的舱体，所述皮带式吸油带的前端可与污染水面接触，所述皮带式吸油带的下层设有挤压单元，所述挤压单元用于对吸附油污后的皮带式吸油带进行挤压；所述舱体中设有通过吸油泵连通的油水分离室和储油室，所述油水分离室设于皮带式吸油带的下方，用于承接挤压单元挤压皮带式吸油带流出的油水混合物，吸油泵用于将油水分离室中的表层浮油抽入储油室；所述推进器控制器、GPS导航模块、驱动装置、吸油泵和无线收发模块均与中央控制单元相连接，所述水下推进器用于驱动船身前进、转向与后退，中央控制单元根据无线收发模块接收的指令以及GPS导航模块接收的导航信号，控制推进器控制器、驱动装置、吸油泵进行自主航行和吸油作业。

【技术特征摘要】
1.一种新型水面自动吸油机器人，用于水面突发性污染事件应急处理，其特征在于包括船身、卷绕设于上下两个滚筒的皮带式吸油带、驱动滚筒转动的驱动装置、设于船身的中央控制单元、GPS导航模块、水下推进器、无线收发模块，所述皮带式吸油带倾斜设于船身的舱体，所述皮带式吸油带的前端可与污染水面接触，所述皮带式吸油带的下层设有挤压单元，所述挤压单元用于对吸附油污后的皮带式吸油带进行挤压；所述舱体中设有通过吸油泵连通的油水分离室和储油室，所述油水分离室设于皮带式吸油带的下方，用于承接挤压单元挤压皮带式吸油带流出的油水混合物，吸油泵用于将油水分离室中的表层浮油抽入储油室；所述推进器控制器、GPS导航模块、驱动装置、吸油泵和无线收发模块均与中央控制单元相连接，所述水下推进器用于驱动船身前进、转向与后退，中央控制单元根据无线收发模块接收的指令以及GPS导航模块接收的导航信号，控制推进器控制器、驱动装置、吸油泵进行自主航行和吸油作业。2.如权利要求1所述的新型水面自动吸油机器人，其特征在于：所述驱动装置固定于自带制动系统的滑块上，滑块可沿倾斜设置的滑动导轨上滑动，从而调节皮带式吸油带前端与污染水面的接触面积。3.如权利要求2所述的新型水面自动吸油机器人，其特征在于：所述挤压单元为设于所述滑动导轨的两根上下放置的皮带挤压滚轴，卷绕设于滚筒上的下层皮带式吸油带从两根皮带挤压滚轴中穿过，且与皮带挤压滚轴紧贴设置，两根皮带挤压滚轴可配合对皮带式吸油带...

【专利技术属性】
技术研发人员：林莉，郦超，李青云，黄茁，董磊，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：湖北,42