一种船舶除锈粉尘回收机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及船舶除锈粉尘回收系统技术领域，具体涉及一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，包括挂载于船舶除锈设备后方的一吸附爬壁机器人、设于地面上的除尘反应塔，以及单片机、第一光散射粉尘浓度仪、第二光散射粉尘浓度仪和风速仪，吸附爬壁机器人通过进尘管道与除尘反应塔连接，进尘管道的一端与吸附爬壁机器人连接，进尘管道的另一端与除尘反应塔上的罗茨真空泵连接；本发明专利技术除尘效率高，采用的超声雾化水雾通过冷凝核化机理捕捉并沉降粉尘颗粒，除尘效果优于其他除尘方式；智能化程度高，通过BP神经网络算法控制罗茨真空泵吸尘力度和超声雾化器产生水雾量，并根据除尘反应塔出气口的粉尘含量对整个除尘系统进行闭环控制，降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶除锈粉尘回收机器人系统
本专利技术涉及船舶除锈粉尘回收系统
，具体涉及一种船舶除锈粉尘回收机器人系统。
技术介绍
船舶行业在促进经济发展、推动全球贸易中占有重要地位。船舶除锈则是制造、保养船舶的关键步骤。目前，业内常用移动机械臂或吸附爬壁机器人，以喷砂的方式除锈。显然这种除锈方式会产生很严重的粉尘污染，但现阶段所用的清灰滤筒除尘机组，不仅除尘效率低，而且无法依据粉尘浓度和环境风速调节控制除尘参数，智能化程度同样较低。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，依靠罗茨真空泵抽取含粉尘空气，使用超声雾化水雾的冷凝核化机理捕捉并沉降粉尘颗粒；采用单片机作为控制器，可根据除尘反应塔出气口和吸附爬壁机器人进气口的粉尘含量信息以及实时环境风速，控制罗茨真空泵吸尘力度和超声雾化器产生水雾量。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，包括挂载于船舶除锈设备后方的一吸附爬壁机器人、设于地面上的除尘反应塔，以及单片机、第一光散射粉尘浓度仪、第二光散射粉尘浓度仪和风速仪，所述吸附爬壁机器人通过进尘管道与除尘反应塔连接，所述进尘管道的一端与吸附爬壁机器人连接，所述进尘管道的另一端与除尘反应塔上的罗茨真空泵连接；所述单片机作为控制器，可根据除尘反应塔出气口和吸附爬壁机器人吸尘口的粉尘含量信息以及实时环境风速，控制罗茨真空泵的吸尘力度和除尘反应塔内超声雾化器产生的水雾量。优选地，所述吸附爬壁机器人包括车体、以及能够吸附在船舶上的永磁铁履带，所述车体上靠近进尘管道吸尘口的一侧安装有用于测量实时环境风速的风速仪，所述车体内安装有用于收集吸尘口粉尘浓度数据的第一光散射粉尘浓度仪。优选地，所述除尘反应塔包括除尘塔外壳，所述除尘塔外壳的下端部与吸附爬壁机器人的出尘口连接，所述除尘塔外壳的底部有设有一可拆卸集尘盒，所述除尘塔外壳的上端部设有一进水管道，所述进水管道上设有超声雾化器，所述除尘塔外壳的顶部设有一出气管道，所述出气管道上设有用于收集出气口粉尘浓度数据的第二光散射粉尘浓度仪，所述除尘塔外壳的一侧安装有单片机，所述单片机均与第一光散射粉尘浓度仪、第二光散射粉尘浓度仪、风速仪、罗茨真空泵和超声雾化器电性连接，并依据实时数据进行相应控制。优选地，所述粉尘回收机器人系统的工作流程为：在启动船舶除锈设备时，粉尘回收系统同步启动，吸附爬壁机器人跟随除锈设备移动；罗茨真空泵产生负压，通过进尘管道抽取含尘空气并送入除尘反应塔下部；除尘反应塔上部的超声雾化器产生的微细水雾捕捉粉尘颗粒并沉降至反应塔底部可拆卸集尘盒，清洁空气从除尘反应塔顶部排出；单片机通过收集吸附爬壁机器人吸尘口的粉尘含量以及实时环境风速，采用BP神经网络算法控制罗茨真空泵吸尘力度和超声雾化器产生水雾量，并根据除尘反应塔出气口的粉尘含量对整个除尘系统进行闭环控制。优选地，所述粉尘回收机器人系统的控制算法流程为：单片机将获取的进尘口粉尘含量和实时环境风速输入预先训练好的BP神经网络中，根据其输出的雾化控制量和抽取控制量分别控制超声雾化器和罗茨真空泵，并根据除尘反应塔出气口的粉尘含量对整个除尘系统进行闭环控制。本专利技术所述的船舶除锈粉尘回收机器人系统的有益效果：1、除尘效率高，本专利技术综合进口处粉尘浓度和环境风速控制吸尘力度，在粉尘飘散前就将其吸入除尘系统中；采用的超声雾化水雾通过冷凝核化机理捕捉并沉降粉尘颗粒，除尘效果优于其他除尘方式，尤其是针对健康危害较大的呼吸性粉尘去除效果远高于其他除尘方式；2、智能化程度高，本专利技术通过BP神经网络算法控制罗茨真空泵吸尘力度和超声雾化器产生水雾量，并根据除尘反应塔出气口的粉尘含量对整个除尘系统进行闭环控制，节约能耗，降低运行成本，智能化程度更高。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术中吸附爬壁机器人的结构示意图；图3是本专利技术中除尘反应塔的结构示意图；图4是本专利技术的工作流程图；图5是本专利技术的超声雾化水雾捕尘原理图；图6是本专利技术的控制算法流程图；图7是本专利技术所用BP神经网络结构图；图8是本专利技术训练BP神经网络流程图。图中：1吸附爬壁机器人、2除尘反应塔、3单片机、4第一光散射粉尘浓度仪、5第二光散射粉尘浓度仪、6风速仪、7进尘管道、7-1吸尘口、8罗茨真空泵、9超声雾化器、10车体、11船舶、12永磁铁履带、13除尘塔外壳、14可拆卸集尘盒、15进水管道、16出气管道、17输入层神经元、18隐含层神经元、19两个输出层神经元。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案进行说明。如图1所示，本专利技术所述的一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，包括挂载于船舶除锈设备后方的一吸附爬壁机器人1、设于地面上的除尘反应塔2，以及单片机3、第一光散射粉尘浓度仪4、第二光散射粉尘浓度仪5和风速仪6，所述吸附爬壁机器人1通过进尘管道7与除尘反应塔2连接，所述进尘管道7的一端与吸附爬壁机器人1连接，所述进尘管道7的另一端与除尘反应塔2上的罗茨真空泵8连接；所述单片机3作为控制器，可根据除尘反应塔2出气口和吸附爬壁机器人1吸尘口的粉尘含量信息以及实时环境风速，控制罗茨真空泵8的吸尘力度和除尘反应塔2内超声雾化器9产生的水雾量。本实施例中，在工作时，吸附爬壁机器人的吸尘口对准除锈位置，除尘反应塔内罗茨真空泵产生负压，将含尘空气吸入除尘塔进行降尘处理，同时单片机根据传感器数据实时调节除尘参数。如图2所示，所述吸附爬壁机器人1包括车体10、以及能够吸附在船舶11上的永磁铁履带12，该吸附爬壁机器人使用永磁铁履带吸附在船体上，通过车体上的挂载钩挂在船舶除锈设备后方并依靠其提供动力；所述车体10上靠近进尘管道7吸尘口7-1的一侧安装有用于测量实时环境风速的风速仪6，所述车体10内安装有用于收集吸尘口7-1粉尘浓度数据的第一光散射粉尘浓度仪4。如图3所示，所述除尘反应塔2包括除尘塔外壳13，所述除尘塔外壳13的下端部与吸附爬壁机器人1的出尘口连接，所述除尘塔外壳13的底部有设有一可拆卸集尘盒14，该可拆卸集尘盒14用于收集粉尘、杂质等，且方便替换，所述除尘塔外壳13的上端部设有一进水管道15，所述进水管道15上设有超声雾化器9，所述除尘塔外壳13的顶部设有一出气管道16，所述出气管道16上设有用于收集出气口粉尘浓度数据的第二光散射粉尘浓度仪5，所述除尘塔外壳13的一侧安装有单片机3，所述单片机3均与第一光散射粉尘浓度仪4、第二光散射粉尘浓度仪5、风速仪6、罗茨真空泵8和超声雾化器9电性连接，并依据实时数据进行相应控制。其中，罗茨真空泵8用于产生负压抽取含尘空气并送入除尘反应塔下部，超声雾化器9通过净水管道取水雾化，以逆喷淋超声雾化水雾方式除尘。如图4所示，所述粉尘回收机器人系统的工作流程为：在启动船舶除锈设备时，粉尘回收系统同步启动，吸附爬壁机器人1跟随除锈设备移动；罗茨真空泵8产生负压，通过进尘管道7抽取含尘空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，其特征在于：包括挂载于船舶除锈设备后方的一吸附爬壁机器人(1)、设于地面上的除尘反应塔(2)，以及单片机(3)、第一光散射粉尘浓度仪(4)、第二光散射粉尘浓度仪(5)和风速仪(6)，所述吸附爬壁机器人(1)通过进尘管道(7)与除尘反应塔(2)连接，所述进尘管道(7)的一端与吸附爬壁机器人(1)连接，所述进尘管道(7)的另一端与除尘反应塔(2)上的罗茨真空泵(8)连接；所述单片机(3)作为控制器，可根据除尘反应塔(2)出气口和吸附爬壁机器人(1)吸尘口的粉尘含量信息以及实时环境风速，控制罗茨真空泵(8)的吸尘力度和除尘反应塔(2)内超声雾化器(9)产生的水雾量。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，其特征在于：包括挂载于船舶除锈设备后方的一吸附爬壁机器人(1)、设于地面上的除尘反应塔(2)，以及单片机(3)、第一光散射粉尘浓度仪(4)、第二光散射粉尘浓度仪(5)和风速仪(6)，所述吸附爬壁机器人(1)通过进尘管道(7)与除尘反应塔(2)连接，所述进尘管道(7)的一端与吸附爬壁机器人(1)连接，所述进尘管道(7)的另一端与除尘反应塔(2)上的罗茨真空泵(8)连接；所述单片机(3)作为控制器，可根据除尘反应塔(2)出气口和吸附爬壁机器人(1)吸尘口的粉尘含量信息以及实时环境风速，控制罗茨真空泵(8)的吸尘力度和除尘反应塔(2)内超声雾化器(9)产生的水雾量。


2.根据权利要求1所述的一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，其特征在于：所述吸附爬壁机器人(1)包括车体(10)、以及能够吸附在船舶(11)上的永磁铁履带(12)，所述车体(10)上靠近进尘管道(7)吸尘口(7-1)的一侧安装有用于测量实时环境风速的风速仪(6)，所述车体(10)内安装有用于收集吸尘口(7-1)粉尘浓度数据的第一光散射粉尘浓度仪(4)。


3.根据权利要求2所述的一种船舶除锈粉尘回收机器人系统，其特征在于：所述除尘反应塔(2)包括除尘塔外壳(13)，所述除尘塔外壳(13)的下端部与吸附爬壁机器人(1)的出尘口连接，所述除尘塔外壳(13)的底部有设有一可拆卸集尘盒(14)，所述除尘塔外壳(13)的上端部设有一进水管道(15)，所述进水管道(15)上设有超声雾化器(9)，所述除...

【专利技术属性】
技术研发人员：华亮，朱洪堃，袁银龙，葛雨暄，王栗，言淳恺，沈子杨，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32