一种基于树莓派的智能混动水面清理和水质监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于树莓派的智能混动水面清理和水质监测装置及方法，装置包括主体模块、图像识别模块、自动控制模块、混合动力模块及水质监测模块，主体模块包括采用连接板连接的双体船壳、搭载在双体船壳间的底板、放置在底板上的支撑板及通过支撑板支撑的顶板；底板的下方设有一垃圾收集网兜，垃圾收集网兜的开口位于船体前端，船尾连接有一连通垃圾收集网兜的收纳网；收纳网与双体船壳间设有一拉力传感器；图像识别模块、自动控制模块、混合动力模块及水质监测模块设置在底板或顶板上；图像识别模块包括用于采集当前图像的摄像头以及用于储存原始图像和处理从摄像头传来的当前图像的树莓派。该装置自动化程度高，能实时追踪垃圾并进行处理。

A device and method for intelligent water surface cleaning and water quality monitoring based on raspberry pie

The invention discloses a method based on intelligent hybrid PI water cleaning and water quality monitoring device and method and apparatus includes a main module, image recognition module, automatic control module, hybrid module and water quality monitoring module, the main module includes a roof with double hull body, the connecting plate is connected with the support plate is equipped with floor, in the twin hull the room is placed on the bottom plate and is supported by a support plate; the bottom plate is provided with a garbage collection bag, located in the hull front opening garbage collection bag, the stern is connected with a connected garbage collection net holding net; a tension sensor is arranged between the hull and double storage network; image recognition module, control module, automatic hybrid module and water monitoring module is arranged at the bottom or on the roof; image recognition module includes a collection of the current image to the camera And the raspberry pie used to store the original images and to process the current images from the camera. The device has a high degree of automation and can track garbage in real time and handle it.

【技术实现步骤摘要】
一种基于树莓派的智能混动水面清理和水质监测装置及方法
本专利技术涉及水面清理和水质监测领域，具体地说，涉及一种基于树莓派的智能混动水面清理和水质监测装置及方法。
技术介绍
随着城市化的加快，我国垃圾的产生量在迅速增长。水面的漂浮垃圾不仅对水域环境产生破坏性影响，更不利于城市形象的塑造。根据调查，杭州西湖景区垃圾打捞量超出300吨/年，平均1吨/天。目前我国水面垃圾清理的方式主要有两种：第一，依靠人工打捞的方式，但该方式劳动强度大，且在水面上进行打捞作业存在一定的风险，因此愿担任此工作的人数较少，另外该方式垃圾收集效率低，清理效果不理想；第二，使用燃油驱动和人工驾驶的机械装置收集垃圾，但该装置体积较大，结构复杂且成本过高，不利于小型河道和景区水域的垃圾清理，且使用燃油驱动存在空气污染及噪声污染等问题。进年来有大量的研究者提出了许多的构想，比如遥控方式的无人水面垃圾清理船，需要通过人的远程遥控来收纳垃圾，又比如主副船体构造的自动垃圾清理船及以叶轮旋转方式回收垃圾的单体垃圾自动清理船。公布号为CN103287549A的专利文献公开了一种智能水质监测与水面清理船，包括太阳能供电模块、水面清理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于树莓派的智能混动水面清理和水质监测装置，包括并排设置的至少两个船体以及连接在相邻两船体之间的支架，每个船体均设有螺旋桨和电机；其特征在于：所述的支架底部安装有垃圾收集网兜；所述的支架上还安装有：图像识别模块，包括用于采集当前水面图像的摄像头，以及将所拍摄图像与原始水面图像进行分析判断是否存在漂浮垃圾的树莓派；自动控制模块，用于根据所述树莓派的分析结果，控制螺旋桨和电机来调整船体的行驶路线和速度；水质监测模块，用于采集工作区域内的水质信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派的智能混动水面清理和水质监测装置，包括并排设置的至少两个船体以及连接在相邻两船体之间的支架，每个船体均设有螺旋桨和电机；其特征在于：所述的支架底部安装有垃圾收集网兜；所述的支架上还安装有：图像识别模块，包括用于采集当前水面图像的摄像头，以及将所拍摄图像与原始水面图像进行分析判断是否存在漂浮垃圾的树莓派；自动控制模块，用于根据所述树莓派的分析结果，控制螺旋桨和电机来调整船体的行驶路线和速度；水质监测模块，用于采集工作区域内的水质信息。2.根据权利要求1所述的智能混动水面清理和水质监测装置，其特征在于，所述的垃圾收集网兜包括浸没在水面下的收集网和连接在船尾的收纳网；所述的收纳网与船体间设有检测垃圾收集重量的拉力传感器，由所述自动控制模块根据拉力传感器的信号判断是否控制船体返航。3.根据权利要求1所述的智能混动水面清理和水质监测装置，其特征在于，所述支架上还安装有为所述电机提供动力的混合动力模块，所述混合动力模块包括向所述电机供电的蓄电池，以及为所述蓄电池充电的太阳能电池板。4.根据权利要求1所述的智能混动水面清理和水质监测装置，其特征在于，所述的自动控制模块包括用于收集树莓派的输入信号，并输出信号给电机调整船体方向和速度的PID控制器及用于引导船体回到岸边的人工回收垃圾处的无线电导航设备。5.根据权利要求4所述的智能混动水面清理和水质监测装置，其特征在于，在岸边的垃圾回收点设置一无线电信号发射源，在船体上装有一接收器，所述的PID控制器根据接受到的无线电信号控制船体返航，当返航流程启动后，所述PID控制器操控装置向所述电信号发射源靠近。6.根据权利要求1所述的智能混动水面清理和水质监测装置，其特征在于，所述的船体上安装有红外避障传感器。7.根据权利要求1所述的智能混动水面清理和水质监测装置，其特征在于，所述的水质监测模块包括：温度传感器，用于测量水域温度；PH测试仪，用于测量水的PH值；TDS传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆奇，王玥心怡，杨承祚，李陈浩文，何若晗，虞燚青，张家驰，王勤，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33