【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湖泊表面清洁，具体地涉及水动力条件下的水体表层智能清洁装置及方法。
技术介绍
1、我国已进入高质量发展阶段，水资源及水环境的保护的越来越受到各级部门及人民的关注与重视。
2、人们泽水而居，造成在众多城市河流、沟渠等自然水域，由于大量人类剧集，人们的聚集势必会带来生产、生活垃圾，被被遗弃在相关的自然水体，给水体生态环境开发利用带来消极影响。城市为主的水体表面易产生人类生活造成的悬浮污染物，如生活用品、生产废料的遗弃。
3、在非人类聚集区，周边环境更替带来的物质也会伴随水体自流，携带污染物进入水体表面。此类水体易产生自然环境携带的污染物，如死亡植物悬浮物、动物尸体等。
4、在湖泊、水库水域由于水葫芦等繁殖性较强的这类特殊水生植物爆发式繁衍，如若不及时清理，也会造成大面积水体表面污染。此类水体易产生如水葫芦这类具有生命力的污染物。
5、因此专利技术一种高效全域型水体表面清理打捞装置，已成为当下各类水体清洁的需要。
6、现有技术对于对水面表面清理装置，主要分为人工与机械打捞两种；但这两种方式都有一定的技术缺陷；具体来说：
7、人工打捞的缺陷在于：
8、1.由於人工打捞大概率会扰动底泥，从而会影响水中生态系统的平衡；
9、2.由於打捞人员的技术和装备水平可能不足，从而导致打捞效率低下，甚至无法完成任务；
10、3.由於人工打捞过程中可能会产生一些有害物质，如船舶残渣、油污等，这些物质会进一步污染水体，从而给水环境带来更
11、4.由於水体广阔而复杂，人工打捞往往难以全面覆盖，存在一些盲区，从而导致未能及时清理水体中的污染物质；
12、5.由於人工打捞如果涉及水域旷阔，则在此过程中需要大量人力的作业方式，从而使得人工劳动强度过大、工作环境有时过于恶劣、人身安全无法得到保障，不仅清理难度较大、综合成本较高的问题。
13、机械打捞的缺陷在于：
14、1.由於机械打捞装置具有笨拙性、间断性、耗时性等明显缺点，从而无法适应城市河流、沟渠等小型水域、狭窄水域在特殊水域水面垃圾清理的需要
15、2.由於机械打捞还有一些技术方面的限制，例如只能处理有一定密度的垃圾，从而对于漂浮在水面的细小垃圾处理效率不高。
16、机械打捞的现有技术，典型如申请号为201920795328.5的中国专利技术专利申请所公开的水面打捞装置，以及申请号为201710843105.7的中国专利技术专利申请所公开的一种水面垃圾打捞船；虽然它们都在一定程度上解决了人工打捞技术所存在的问题，但本身依然具有以下技术缺陷：
17、1.效率低：该打捞船可能需要在水面上移动较慢，以便确保足够的垃圾捡起，这将导致清理工作速度比其他更快的打捞船低。同时其只能在一个方向进行收集，造成效率进一步低下；
18、2.处理能力有限：该打捞船可能无法处理运输大量垃圾，并且需要在短时间内回到岸边，重复运输垃圾的操作可能会减少其效率和时间。需要更多的维护和修理:它是一种创新型的机械设备，没有运用模块式的思维方式构建，所以维修和保养可能也相对较昂贵；
19、3.水面船型打捞装置等专利，行进过程中无法及时掉头转向、无法侧向多方向及时收集的问题，且这类专利大部分属于半自动状态，不仅无法适应现在高效的社会需求，更无法对实现人工完全托管。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述问题，提供水动力条件下的水体表层智能清洁装置及方法，其目的在于不受水体形态限制与约束，及时快速进入工作状态，保证针对不同水域状态下的全工作流；适应不同类型、不同密度、不同大小的水面垃圾，且进一步地适应水面垃圾分布广、分布散的特点，快速、彻底地清除水面垃圾；实现多元路径收集，大幅度提升收集效率；在后期使用过程维护过程中，仅需找到出问题的元件，便可精准地进行设备更换；防止水体的二次污染。
2、为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：
3、一种水动力条件下的水体表层智能清洁装置，包含收集传动机构、漂浮存储舱、智控机构；其中：
4、所述漂浮存储舱包含多块浮动底板和存储腔；所述存储腔为上开口箱型容器；所述浮动底板围绕在所述存储腔周围，并与所述存储腔的上端开口可拆卸连接；相邻两个所述浮动底板之间可拆卸连接，且在连接处按设有用于支撑起所述收集传动机构的三角支撑架；所述浮动底板的中间还开设有调节口；
5、所述收集传动机构包含传送带、转动轴、传送带横梁、电控伸缩杆；所述传送带横梁为l型框架；所述转动轴的两端分别与相邻两个所述三角支撑架的上端尖角处固定连接；每根所述转动轴穿过两个所述传送带横梁的拐角处，使所述传送带横梁可以根据所述转动轴转动；所述传送带的两侧各与一个所述传送带横梁活动连接，且运动方向与所述传送带横梁的边平行；所述传送带的宽度与所述调节口配合；所述电控伸缩杆的一端与所述三角支撑架的一条边固定连接，另一端与所述传送带横梁的靠近水的边固定连接；
6、所述智控机构包含智控主机、智控旋桨、顶部传感器、底部传感器、重量传感器；所述底部传感器设在每两个相邻所述浮动底板的外侧连接点上；所述底部传感器设在所述转动轴与所述三角支撑架的连接点上；所述重量传感器设在所述存储腔底部；所述智控旋浆安装在每块所述浮动底板的底部；所述智控旋桨、所述顶部传感器、所述底部传感器、所述重量传感器都与所述智控主机电信号耦接。
7、优选地，所述存储腔的上端开口为正六边形；所述浮动底板有6块，为底角为π/3的等腰梯形；所述浮动底板的上边与所述存储腔的上端开口的一边等长；
8、所述浮动底板的下边满布有电磁铁，用于临时将多个本清洁装置拼接在一起。
9、优选地，所述三角支撑架的底边与所述浮动底板的宽边等长，并可拆卸在两个相邻的所述浮动底板的宽边连接处；所述三角支撑架的远离水的一边为竖直边，方向与所述浮动底板的平面垂直；所述三角支撑架的靠近水的一边为斜边；所述电控伸缩杆的一端所述三角支撑架的竖直边固定连接。
10、优选地，所述传送带横梁的两条边上都各安装有一个所述传送带；所述传送带横梁的靠近水的边在所述电控伸缩杆的伸缩运动带动下，围绕所述转动轴做上下转动，且转动角度最大为π/3。
11、优选地，所述顶部传感器用于采集远程水体表面漂浮物信号，并将所述远程水体表面漂浮物信号传送给所述智控主机；所述底部传感器用于采集近程水体待收集物信号，并将所述近程水体待收集物信号传送给所述智控主机；所述重量传感器用于采集所述存储腔内的收集物重量信号，并将所述收集物重量信号传送给所述智控主机；所述智控旋桨根据所述智控主机的指令运动，将本清洁装置按所述智控旋桨设定的路径行进。
12、一种利用了水动力条件下的水体表层智能清洁装置的水动力条件下的水体表层智能清洁方法，包含以下步骤：
13、s100.采集待清洁水域的水文信息；根据所述水文信息计算得到待清洁水域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：包含收集传动机构、漂浮存储舱、智控机构；其中：
2.根据权利要求1所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述存储腔(2)的上端开口为正六边形；所述浮动底板(1)有6块，为底角为π/3的等腰梯形；所述浮动底板(1)的上边与所述存储腔(2)的上端开口的一边等长；
3.根据权利要求2所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述三角支撑架(3)的底边与所述浮动底板(1)的宽边等长，并可拆卸在两个相邻的所述浮动底板(1)的宽边连接处；所述三角支撑架(3)的远离水的一边为竖直边，方向与所述浮动底板(1)的平面垂直；所述三角支撑架(3)的靠近水的一边为斜边；所述电控伸缩杆(8)的一端所述三角支撑架(3)的竖直边固定连接。
4.根据权利要求3所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述传送带横梁(7)的两条边上都各安装有一个所述传送带(5)；所述传送带横梁(7)的靠近水的边在所述电控伸缩杆(8)的伸缩运动带动下，围绕所述转动轴(6)做上下转动，且转动角度最大为π
5.根据权利要求4所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述顶部传感器(10)用于采集远程水体表面漂浮物信号，并将所述远程水体表面漂浮物信号传送给所述智控主机；所述底部传感器(11)用于采集近程水体待收集物信号，并将所述近程水体待收集物信号传送给所述智控主机；所述重量传感器用于采集所述存储腔(2)内的收集物重量信号，并将所述收集物重量信号传送给所述智控主机；所述智控旋桨(9)根据所述智控主机的指令运动，将本清洁装置按所述智控旋桨(9)设定的路径行进。
6.一种利用了权利要求5所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置的水动力条件下的水体表层智能清洁方法，其特征在于：包含以下步骤：
7.根据权利要求6所述的水动力条件下的水体表层智能清洁方法，其特征在于：S100中采用MIKE21软件计算得到所述待清洁水域的所述水体水动力特性；
8.根据权利要求7所述的水动力条件下的水体表层智能清洁方法，其特征在于：S600中采用A*算法确定下一步的移动方向，并规划出到达所述水体易滞留区域(13)的最近路线；
9.根据权利要求8所述的水动力条件下的水体表层智能清洁方法，其特征在于：在执行S900的同时，通过所述底部传感器(11)实时扫描环境状态数据；同时将所述环境状态数据传送给所述智控主机；
10.根据权利要求9所述的水动力条件下的水体表层智能清洁方法，其特征在于：还包含哨兵模式，具体包含以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：包含收集传动机构、漂浮存储舱、智控机构；其中：
2.根据权利要求1所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述存储腔(2)的上端开口为正六边形；所述浮动底板(1)有6块，为底角为π/3的等腰梯形；所述浮动底板(1)的上边与所述存储腔(2)的上端开口的一边等长；
3.根据权利要求2所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述三角支撑架(3)的底边与所述浮动底板(1)的宽边等长，并可拆卸在两个相邻的所述浮动底板(1)的宽边连接处；所述三角支撑架(3)的远离水的一边为竖直边，方向与所述浮动底板(1)的平面垂直；所述三角支撑架(3)的靠近水的一边为斜边；所述电控伸缩杆(8)的一端所述三角支撑架(3)的竖直边固定连接。
4.根据权利要求3所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述传送带横梁(7)的两条边上都各安装有一个所述传送带(5)；所述传送带横梁(7)的靠近水的边在所述电控伸缩杆(8)的伸缩运动带动下，围绕所述转动轴(6)做上下转动，且转动角度最大为π/3。
5.根据权利要求4所述的水动力条件下的水体表层智能清洁装置，其特征在于：所述顶部传感器(10)用于采集远程水体表面漂浮物信号，并将...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘昱，闫少锋，
申请(专利权)人：湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。