基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法，包括：生活污水处理装置、紫外线杀菌装置、检测控制模块及与检测控制模块电性连接的粉碎排污泵，所述生活污水处理装置设置排污出口，并依次连接粉碎排污泵、紫外线杀菌装置及防浪阀，通过GPS模块获取位置信息，通过控制模块获取液位信息，根据获取的位置信息判断船舶是否符合要求，根据获取的液位信息判断液位是否符合要求，若符合，调至自动模式，若不符合，则调至手动模式。本发明专利技术提供的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法，能够实现生活污水排放的自动化控制，降低了轮机员的劳动强度，能够有效地避免污水外泄造成污染，有效推进了船舶自动化管理。

【技术实现步骤摘要】
基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法
本专利技术涉及船舶排污
，特别是涉及一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法。
技术介绍
船舶生活污物是一种重要的船舶污染源，国际颁布了一系列法规用来防治船舶污染。以船舶生活污水为例，随着船舶生活污水处理工艺的提高，出现了一系列新型科学生活污水处理手段，如物理化学法、电解法、生物法和膜生物法。但是由于国家相关法规对排放控制标准(GB3352-2018)的严格要求，经处理后的船舶生活污水排放一直是亟待解决的问题。2018年，国家生态环境部下发的《船舶水污染排放控制标准》生效实施，其中船舶生活污水排放标准高于现有法规、MARPOL公约。同步发布的《船舶水污染防治技术政策》明确了其强制性。在行驶途中，船舶轮机员在日常管理生活水处理装置排放时，无法获悉当前船舶航行状态是否满足相关法规排放条件，给生活污水处理装置的管理带来巨大困难，另一方面，生活污水处理装置对处理后的污水储存能力十分有限，因而及时排放具有十分的必要性，而且生活污水处理装置长久以来都是由轮机员在机旁手动操作，十分不便。因此，设计一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统是十分有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法，结构简单、易于安装，能够实现生活污水处理装置排放的自动化控制，降低了轮机员的劳动强度，能够有效地避免污水外泄造成污染，有效推进了船舶自动化管理。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，包括：生活污水处理装置、紫外线杀菌装置、粉碎排污泵及检测控制模块，所述生活污水处理装置设置有两路排污出口，一路连接通岸接头管系，用于在靠岸时，将生活污水排放至岸上处理，另一路通过排污管路连接粉碎排污泵，所述粉碎排污泵通过排污管路连接紫外线杀菌装置，所述紫外线杀菌装置通过排污管路连接防浪阀，用于将生活污水排入大海；所述检测控制模块包括GPS模块、控制模块及多个传感器，所述GPS模块及传感器电性连接所述控制模块，所述控制模块电性连接所述粉碎排污泵，用于控制所述粉碎排污泵的模式转换，多个所述传感器包括第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器及流量传感器，所述第一液位传感器、第二液位传感器及第三液位传感器分别设置在所述生活污水处理装置的污水桶的低水位处、高水位处及超高水位处，用于检测生活污水处理装置的水位，所述流量传感器设置在紫外线杀菌装置与防浪阀之间的排污管路上，用于检测排污管路中是否有处理过的生活污水。可选的，所述通岸接头管系包括通岸排污管、通岸接头及设置在通岸排污管上的截止阀，所述生活污水处理装置的一路排污口连接所述通岸排污管，所述通岸排污管连接所述通岸接头，用于在靠岸时，将生活污水排放至岸上处理。可选的，所述生活污水处理装置还设置有生活污水总管、透气管、充气管及清水管，所述生活污水总管上设置有闸阀，所述透气管的末端设置有透气帽，所述透气帽为铜丝防火网，所述紫外线杀菌装置与防浪阀之间的排污管路设置有取样口，用于对处理过后的污水进行取样。可选的，所述粉碎排污泵连接有控制模式转换开关，所述控制模式转换开关电性连接所述控制模块。可选的，所述控制模块包括单片机主控电路、LCD显示电路、5V电源电路及LED状态指示电路，所述5V电源电路连接所述单片机主控电路，用于给单片机主控电路供电，所述LCD显示电路及LED状态指示电路连接所述单片机主控电路。可选的，所述单片机主控电路为STC89C52单片机，所述LCD显示电路为LCD128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块，所述5V电源电路包括变压器、整流滤波电路及LM7805三端稳压集成电路，通过变压器将220交流电降压至9V交流电，通过整流滤波电路将9V交流电变为9V直流电，通过LM7805三端稳压集成电路得到5V稳压电源。可选的，所述GPS模块包括3.3V电源电路及GPS芯片电路，所述3.3V电源电路连接GPS芯片电路，用于给GPS芯片电路供电，所述GPS芯片电路为UBLOX-7MGPS定位芯片，所述3.3V电源电路包括滤波电路及AMS117稳压器，所述滤波电路有两组，分别连接所述AMS117稳压器的输入端及输出端，所述3.3V电源电路的输入端连接5V电源电路，输入的5V稳压电源经过滤波电路接入AMS117稳压器的输入端，再从输出端经过滤波电路得到3.3V稳压电源。可选的，所述单片机主控电路还连接有单片机晶振电路、单片机复位电路、继电器输出电路及报警电路，所述单片机晶振电路用于给单片机主控电路产生控制信号，所述单片机复位电路用于使所有电路恢复至起始状态，所述继电器输出电路用于连接所述控制模式转换开关，实现控制模式的转换，所述报警电路用于进行报警。一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统控制方法，应用于所述基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，包括如下步骤：步骤1：通过GPS模块捕获到按一定截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行，当GPS模块捕获到跟踪的卫星信号后，测量出GPS模块的接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，并解调出卫星轨道参数，根据获得的参数，按定位解算方法进行定位计算出船舶的位置信息；步骤2：控制模块实时获取生活污水处理装置的液位信息，根据获取的船舶的位置信息判断船舶是否在规划范围内及船舶航速是否符合要求，根据获取的液位信息判断液位是否符合要求，若符合，控制模块通过继电器输出电路控制控制模式转换开关调至自动模式，若任一条件不满足，则控制控制模式转换开关调至手动模式。可选的，步骤2中，根据得到的船舶位置信息判断是否在规划范围内，具体为：由领海基线向海测平移规定的距离得到控制线，其中线外为排放区，线内为禁排区，根据得到的船舶位置信息判断船舶位置在排放区或禁排区。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统及其控制方法，利用GPS定位技术、单片机程序控制技术及多传感器协同处理，实现了船舶生活污水的自动化排放，有效避免了污水外泄造成污染的问题，推进了船舶自动化管理，该系统无需改变船舶原装生活污水处理装置固有管路，便于安装；通过在船舶上安装GPS模块及控制模块，实现了在既定污水液位、船舶航速及船舶位置范围内实现自动排放，在其他时刻或条件下处于手动控制排放的功能；该系统设置有通岸接头管系，当具备靠岸条件时，可通过通岸接头管系将生活污水排至岸上处理；该系统设置有第一液位传感器、第二液位传感器及第三液位传感器，分别设置在生活污水处理装置的污水桶的低水位处、高水位处及超高水位处，实时监测污水桶的水位，并将获得信息传输给控制模块，其中当水位达到超高水位处时，控制模块报警，提醒工作人员处理；所述GPS模块及控制模块包括GPS芯片电路、单片机主控电路、LCD显示电路、5V电源电路、3.3V电源电路及LED状态指示电路，GPS芯片电路选用UBLOX-7MGPS定位芯片，精准度高，可完全满足船舶在海上工况下使用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，包括生活污水处理装置，其特征在于，还包括：紫外线杀菌装置、粉碎排污泵及检测控制模块，所述生活污水处理装置设置有两路排污出口，一路连接通岸接头管系，用于在靠岸时，将生活污水排放至岸上处理，另一路通过排污管路连接粉碎排污泵，所述粉碎排污泵通过排污管路连接紫外线杀菌装置，所述紫外线杀菌装置通过排污管路连接防浪阀，用于将生活污水排入大海；/n所述检测控制模块包括GPS模块、控制模块及多个传感器，所述GPS模块及传感器电性连接所述控制模块，所述控制模块电性连接所述粉碎排污泵，用于控制所述粉碎排污泵的模式转换，多个所述传感器包括第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器及流量传感器，所述第一液位传感器、第二液位传感器及第三液位传感器分别设置在所述生活污水处理装置的污水桶的低水位处、高水位处及超高水位处，用于检测生活污水处理装置的水位，所述流量传感器设置在紫外线杀菌装置与防浪阀之间的排污管路上，用于检测排污管路中是否有处理过的生活污水。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，包括生活污水处理装置，其特征在于，还包括：紫外线杀菌装置、粉碎排污泵及检测控制模块，所述生活污水处理装置设置有两路排污出口，一路连接通岸接头管系，用于在靠岸时，将生活污水排放至岸上处理，另一路通过排污管路连接粉碎排污泵，所述粉碎排污泵通过排污管路连接紫外线杀菌装置，所述紫外线杀菌装置通过排污管路连接防浪阀，用于将生活污水排入大海；
所述检测控制模块包括GPS模块、控制模块及多个传感器，所述GPS模块及传感器电性连接所述控制模块，所述控制模块电性连接所述粉碎排污泵，用于控制所述粉碎排污泵的模式转换，多个所述传感器包括第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器及流量传感器，所述第一液位传感器、第二液位传感器及第三液位传感器分别设置在所述生活污水处理装置的污水桶的低水位处、高水位处及超高水位处，用于检测生活污水处理装置的水位，所述流量传感器设置在紫外线杀菌装置与防浪阀之间的排污管路上，用于检测排污管路中是否有处理过的生活污水。


2.根据权利要求1所述的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，其特征在于，所述通岸接头管系包括通岸排污管、通岸接头及设置在通岸排污管上的截止阀，所述生活污水处理装置的一路排污口连接所述通岸排污管，所述通岸排污管连接所述通岸接头，用于在靠岸时，将生活污水排放至岸上处理。


3.根据权利要求1所述的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，其特征在于，所述生活污水处理装置还设置有生活污水总管、透气管、充气管及清水管，所述生活污水总管上设置有闸阀，所述透气管的末端设置有透气帽，所述透气帽为铜丝防火网，所述紫外线杀菌装置与防浪阀之间的排污管路设置有取样口，用于对处理过后的污水进行取样。


4.根据权利要求1所述的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，其特征在于，所述粉碎排污泵连接有控制模式转换开关，所述控制模式转换开关电性连接所述控制模块。


5.根据权利要求4所述的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，其特征在于，所述控制模块包括单片机主控电路、LCD显示电路、5V电源电路及LED状态指示电路，所述5V电源电路连接所述单片机主控电路，用于给单片机主控电路供电，所述LCD显示电路及LED状态指示电路连接所述单片机主控电路。


6.根据权利要求5所述的基于GPS的船舶生活污物距岸排放系统，其特征在于，所述单片机主控电路为STC89C52单片机，所述LCD显示电路为LCD128×64点阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勃，丁杨，马建坤，邵国余，杨昆永，张溪原，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21