一种海洋垃圾定位处理船及海洋垃圾定位处理方法技术

本发明专利技术涉及一种海洋垃圾定位处理船及海洋垃圾定位处理方法，在船体上设连接至控制器的垃圾定位装置，控制器通过电磁阀连接目标垃圾涌入装置，目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线配合设置，通过在船体上设置垃圾定位装置，对于所涉海域的不间断定位追踪，完成垃圾的寻找和定位作业，完成垃圾的寻找和定位后，利用控制器通过电磁阀控制目标垃圾涌入装置进行目标垃圾的引入，最后通过垃圾处理流水线对垃圾进行初步的处理；本发明专利技术整体自动化程度高，对于垃圾的引入更准确，且能在船体上初步完成垃圾的处理，垃圾回收的效率高，打捞风险低，保障了打捞人员的人生安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于适合于专门用途的船舶或类似的浮动结构的
，特别涉及一种能通过动态监控海域发现海洋垃圾并处理以提高工作效率的海洋垃圾定位处理船及海洋垃圾定位处理方法。
技术介绍
海洋垃圾是指海洋和海岸环境中具持久性的、人造的或经加工的固体废弃物，其影响海洋景观，威胁航行安全，并对海洋生态系统的健康产生影响，进而对海洋经济产生负面效应。海洋垃圾一部分停留在海滩上，一部分可漂浮在海面或沉入海底，在太平洋上甚至曾形成面积接近得克萨斯州的以塑料为主的“海洋垃圾带”，如果不采取措施，海洋将无法负荷，而人类也将无法生存。海洋垃圾主要包括海面漂浮垃圾，其主要包括塑料袋、漂浮木块、浮标和塑料瓶等，其中塑料类垃圾数量最多，占41%，其次为聚苯乙烯塑料泡沫类和木制品类垃圾，分别占19%和15%。现有技术中，对于海洋垃圾的处理还停留在船只巡游、人工辨别并进行打捞的阶段，这一方面导致垃圾回收的效率极低，另一方面可能存在一定的打捞风险，对于打捞人员的人生安全无法保证。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，现有技术中，对于海洋垃圾的处理还停留在船只巡游、人工辨别并进行打捞的阶段，而导致了垃圾回收的效率极低，且存在一定的打捞风险，对于打捞人员的人生安全无法保证的问题，进而提供了一种优化的海洋垃圾定位处理船及海洋垃圾定位处理方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种海洋垃圾定位处理船，包括船体，所述船体上设有垃圾定位装置，所述垃圾定位装置连接至控制器，所述控制器通过电磁阀连接有目标垃圾涌入装置，所述目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线配合设置。优选地，所述垃圾定位装置包括与所述控制器连接的取像机构、红外热像机构，所述取像机构包括摄像机，所述摄像机通过转轴设于安装座上，所述转轴通过转动电机连接至控制器。优选地，所述摄像机侧部设有照明设备，所述照明设备连接至控制器；或所述摄像机为微光摄像机。优选地，所述目标垃圾涌入装置包括顺次连接的前端吸附机构、单向阀和输出管道，所述前端吸附机构上设有抽水泵，所述抽水泵通过电磁阀与所述控制器连接。优选地，所述前端吸附机构包括吸附筒和输入管道，所述输入管道与所述单向阀连接；所述吸附筒包括内筒和外筒，所述内筒的输出口与所述输入管道的输入口接合，所述内筒的输出口外侧设有挡水板，所述内筒外侧套设有外筒，所述外筒的输出口与所述挡水板连接；所述内筒和外筒上分布设有若干通孔，所述内筒和外筒上的通孔错位设置。优选地，所述内筒上的通孔的密度大于外筒上的通孔的密度。优选地，所述垃圾处理流水线包括工作台，所述工作台包括若干平行设置的辊轴，所述工作台整体与水平面成角度设置，所述工作台的前端高于后端，所述工作台下部设有集水槽，所述集水槽上设有排水管道；所述工作台后端通过传送带连接至切割机的入料口，所述切割机的出料口通过传送带连接至压机的上料台，所述压机的出料口后端设有垃圾堆叠区。优选地，所述目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线间设有中转池。一种采用海洋垃圾定位处理船的海洋垃圾定位处理方法，所述方法包括以下步骤：步骤1.1：以船体为中心，通过取像机构的摄像机对半径0.5～1海里的水域进行摄影取像，摄像机由控制器控制转轴带动转动，并将摄录视频传输至控制器分析；步骤1.2：控制器接收摄像机传回的视频帧并置为灰度图，将第一帧画面作为基础帧F0，此后每一帧Fn与前一帧Fn-1的画面做差分运算，当差值为0时，认为监测海面无异物，继续监测，当差值不为0时，记录当前帧Fj，得到差值图像Q，控制器控制转轴停止转动，同时摄像机持续摄像；n≥1，1≤j≤n；步骤1.3：取当前差值图像Q进行二值化处理，使用区域生长算法，扫描所得的二值化图像，若有相邻点的像素值为255，则合并成一个区域；获取每一个区域的上、下、左、右四个端点组成一矩形框，记为目标A；步骤1.4：摄像机进行同步跟踪，当前帧Fj后的每一帧Fm与Fj-1做差分运算，按照步骤1.3生成关于目标A的矩形框并记录目标A的位置，描绘出当前矩形框所涉异物的运动轨迹；同时测定当下风向与风速，当矩形框的运动轨迹满足风向且矩形框的运动路径等于风速与运动时间的乘积时，驱动船体靠近目标A；否则进行步骤1.2；步骤1.5：在船体靠近目标A的过程中，启动红外热像机构实时判定目标A，当目标A为人类时停止靠近，否则持续驱动船体靠近，并使控制器控制电磁阀启动目标垃圾涌入装置；步骤1.6：控制器控制电磁阀开启，抽水泵开始抽水，前端吸附机构朝向目标A所在位置进行吸附抽取，在抽取的过程中抽入的海洋生物从外筒和内筒上的通孔中游出，海水和目标A顺次通过单向阀和输出管道送至中转池暂存；步骤1.7：中转池中暂存的内容物通过人工进行再次筛选，将海洋生物放回海洋中；步骤1.8：将目标A置入垃圾处理流水线进行垃圾处理；目标A带有的水分通过工作台的辊轴间的间隙落入集水槽中，通过排水管道排出，其后目标A顺次经过切割机和压机进行切割和压实，并最后输送至垃圾堆叠区进行暂存，完成垃圾处理。优选地，所述步骤1.1中，摄像机每20～40分钟转360°。本专利技术提供了一种优化的海洋垃圾定位处理船及海洋垃圾定位处理方法，通过在船体上设置垃圾定位装置，对于所涉海域的不间断定位追踪，完成垃圾的寻找和定位作业，完成垃圾的寻找和定位后，利用控制器通过电磁阀控制目标垃圾涌入装置进行目标垃圾的引入，最后通过垃圾处理流水线对垃圾进行初步的处理；本专利技术整体自动化程度高，对于垃圾的引入更准确，且能在船体上初步完成垃圾的处理，垃圾回收的效率高，打捞风险低，保障了打捞人员的人生安全。附图说明图1为本专利技术的主视图结构示意图；图2为本专利技术省略目标垃圾涌入装置的俯视图结构示意图；图3为本专利技术的吸附筒的剖视图结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图所示，本专利技术涉及一种海洋垃圾定位处理船，包括船体1，所述船体1上设有垃圾定位装置，所述垃圾定位装置连接至控制器2，所述控制器2通过电磁阀3连接有目标垃圾涌入装置，所述目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线配合设置。本专利技术中，通过在船体1上设置垃圾定位装置，对于所涉海域的不间断定位追踪，完成垃圾的寻找和定位作业；完成垃圾的寻找和定位后，利用控制器2通过电磁阀3控制目标垃圾涌入装置进行目标垃圾的引入，最后通过垃圾处理流水线对垃圾进行初步的处理。本专利技术整体自动化程度高，对于垃圾的引入更准确，且能在船体1上初步完成垃圾的处理，垃圾回收的效率高，打捞风险低，保障了打捞人员的人生安全。所述垃圾定位装置包括与所述控制器2连接的取像机构、红外热像机构4，所述取像机构包括摄像机5，所述摄像机5通过转轴6设于安装座7上，所述转轴6通过转动电机8连接至控制器2。本专利技术中，垃圾定位装置包括与控制器2连接的取像机构、红外热像机构4，其中，取像机构主要即是用于摄录当下海平面或海平面以下若干区域的影像，明确垃圾所在位置，而红外热像机构4一般用于检测定位到的异物是否为人类，防止产生不必要的误伤。本专利技术中，取像机构一般为摄像机5，同时为了保证摄像机5能全方位的进行海域的监控，故将摄像机5通过转轴6设置在安装座7上，安装座7一般设置在船体1上即可，转轴6通过转动电机8连接至控制器2，由控制器2通过控制转动电机8进而操控转轴6正转、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋垃圾定位处理船，包括船体，其特征在于：所述船体上设有垃圾定位装置，所述垃圾定位装置连接至控制器，所述控制器通过电磁阀连接有目标垃圾涌入装置，所述目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线配合设置。

【技术特征摘要】
1.一种海洋垃圾定位处理船，包括船体，其特征在于：所述船体上设有垃圾定位装置，所述垃圾定位装置连接至控制器，所述控制器通过电磁阀连接有目标垃圾涌入装置，所述目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线配合设置。2.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述垃圾定位装置包括与所述控制器连接的取像机构、红外热像机构，所述取像机构包括摄像机，所述摄像机通过转轴设于安装座上，所述转轴通过转动电机连接至控制器。3.根据权利要求2所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述摄像机侧部设有照明设备，所述照明设备连接至控制器；或所述摄像机为微光摄像机。4.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述目标垃圾涌入装置包括顺次连接的前端吸附机构、单向阀和输出管道，所述前端吸附机构上设有抽水泵，所述抽水泵通过电磁阀与所述控制器连接。5.根据权利要求4所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述前端吸附机构包括吸附筒和输入管道，所述输入管道与所述单向阀连接；所述吸附筒包括内筒和外筒，所述内筒的输出口与所述输入管道的输入口接合，所述内筒的输出口外侧设有挡水板，所述内筒外侧套设有外筒，所述外筒的输出口与所述挡水板连接；所述内筒和外筒上分布设有若干通孔，所述内筒和外筒上的通孔错位设置。6.根据权利要求5所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述内筒上的通孔的密度大于外筒上的通孔的密度。7.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述垃圾处理流水线包括工作台，所述工作台包括若干平行设置的辊轴，所述工作台整体与水平面成角度设置，所述工作台的前端高于后端，所述工作台下部设有集水槽，所述集水槽上设有排水管道；所述工作台后端通过传送带连接至切割机的入料口，所述切割机的出料口通过传送带连接至压机的上料台，所述压机的出料口后端设有垃圾堆叠区。8.根据权利要求1所述的一种海洋垃圾定位处理船，其特征在于：所述目标垃圾涌入装置与垃圾处理流水线间设有中转池。9.一种采用权利要求1～8之一所述的一种海洋垃圾定位处理船的海洋垃圾定...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭勇华，莫微，王德刚，
申请(专利权)人：国家海洋局第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33