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一种用于水质监测 净化与漂浮垃圾回收的一体化装置

阅读：435发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，包括主船体、垃圾聚集机构、水处理机构，主船体包括两分船体，两分船体内侧平行间隔连接，两分船体之间设有过滤网，两分船体外侧均设有动力浆；垃圾聚集机构包括两垃圾聚集器，两垃圾聚集器分别设置在两分船体前端，垃圾聚集器包括捕捞爪和U型支架，捕捞爪通过转轴水平设置在U型支架内；至少一分船体上设有水处理机构，水处理机构包括检测盒、混合器以及若干高压试剂瓶。本发明能够自动完成水质监测净化与漂浮垃圾回收，集多功能于一体，降低了打捞人员的劳动强度，提高了环保部门的工作效率，同时填补了河流、湖泊水质自动净化技术的空白。，下面是一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：包括主船体、垃圾聚集机构、水处理机构，所述主船体包括两分船体，两分船体内侧平行间隔连接，在两者之间形成垃圾收集通道，两分船体之间设有过滤网，过滤网位于垃圾收集通道的末端，两分船体外侧均设有动力浆，两动力浆关于垃圾收集通道的中轴线对称，两分船体的船舱内均设有驱动动力浆转动的直流电机；所述垃圾聚集机构包括两垃圾聚集器，两垃圾聚集器分别设置在两分船体前端，垃圾聚集器包括捕捞爪和U型支架，捕捞爪通过转轴水平设置在U型支架内，U型支架上设有驱动捕捞爪转动的直流电机，两捕捞爪将垃圾揽入垃圾收集通道中；至少一分船体上设有水处理机构，所述水处理机构包括检测盒、混合器以及若干高压试剂瓶，检测盒上设有传感器单元和喷嘴，高压试剂瓶、混合器、喷嘴通过管路依次连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：还包括垃圾收集机构，垃圾收集机构包括十字转板和收集箱，十字转板通过转轴设置在两分船体之间，其一分船体上设有驱动十字转板转动的直流电机，收集箱固定在两分船体之间，所述十字转板的每一转板上均设有相同的梳齿槽，收集箱靠近十字转板的一侧壁上设有与十字转板相匹配的梳齿槽，十字转板转动过程中，其每一转板依次与收集箱靠近十字转板的一侧壁交叉啮合，所述过滤网为半圆柱状，十字转板的半径不大于过滤网的半径且两者共轴线安装，十字转板的转轴高于收集箱靠近十字转板的一侧壁。
3.根据权利要求2所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：所述收集箱靠近十字转板的一侧壁为上沿向外倾斜的斜面。
4.根据权利要求2所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：所述收集箱的底面均布若干网孔。
5.根据权利要求1所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：所述捕捞爪为具有若干叶片的涡轮状，捕捞爪的叶片为弧形且两垃圾聚集器上的捕捞爪关于垃圾收集通道的中轴线对称。
6.根据权利要求5所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：所述捕捞爪的叶片均由外层框架和设置在外层框架内的纱网组成。
7.根据权利要求1所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：所述检测盒通过齿轮齿条机构控制其插入水下的深度，齿轮齿条机构设置在分船体上，分船体上设有驱动齿轮齿条机构运动的直流电机。
8.根据权利要求7所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：所述传感器单元包括pH传感器、浊度传感器和电导率传感器。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，其特征在于：两分船体外部均贴附防水银色亚光膜。

说明书全文

一种用于水质监测 净化与漂浮垃圾回收的一体化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及水质环境监测保护技术领域，尤其涉及一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置。

背景技术

[0002] 对水质监测净化以及环保部门来说，河流、湖泊的水质监测、水质净化、漂浮垃圾回收都是分开独立进行的，调查过程繁琐，无法实时获取水质的具体情况，而垃圾打捞需要借助机械船进行人工打捞，打捞人员的工作量巨大。现有技术手段也仅仅局限于在固定点安装水质监测仪进行水质调查，这种方法只能获取该固定点的水质情况，无法反映整个湖泊河流的整体水质情况，加之现今河流、湖泊的水质净化都是人工处理，现有技术手段十分局限。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，能够自动完成水质监测净化与漂浮垃圾回收，集多功能于一体，降低了打捞人员的劳动强度，提高了环保部门的工作效率，同时填补了河流、湖泊水质自动净化技术的空白。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，包括主船体、垃圾聚集机构、水处理机构，所述主船体包括两分船体，两分船体内侧平行间隔连接，在两者之间形成垃圾收集通道，两分船体之间设有过滤网，过滤网位于垃圾收集通道的末端，两分船体外侧均设有动力浆，两动力浆关于垃圾收集通道的中轴线对称，两分船体的船舱内均设有驱动动力浆转动的直流电机；所述垃圾聚集机构包括两垃圾聚集器，两垃圾聚集器分别设置在两分船体前端，垃圾聚集器包括捕捞爪和U型支架，捕捞爪通过转轴水平设置在U型支架内，U型支架上设有驱动捕捞爪转动的直流电机，两捕捞爪将垃圾揽入垃圾收集通道中；至少一分船体上设有水处理机构，所述水处理机构包括检测盒、混合器以及若干高压试剂瓶，检测盒上设有传感器单元和喷嘴，高压试剂瓶、混合器、喷嘴通过管路依次连通。

[0006] 进一步的，还包括垃圾收集机构，垃圾收集机构包括十字转板和收集箱，十字转板通过转轴设置在两分船体之间，其一分船体上设有驱动十字转板转动的直流电机，收集箱固定在两分船体之间，所述十字转板的每一转板上均设有相同的梳齿槽，收集箱靠近十字转板的一侧壁上设有与十字转板相匹配的梳齿槽，十字转板转动过程中，其每一转板依次与收集箱靠近十字转板的一侧壁交叉啮合，所述过滤网为半圆柱状，十字转板的半径不大于过滤网的半径且两者共轴线安装，十字转板的转轴高于收集箱靠近十字转板的一侧壁。

[0007] 进一步的，所述收集箱靠近十字转板的一侧壁为上沿向外倾斜的斜面。

[0008] 进一步的，所述收集箱的底面均布若干网孔。

[0009] 进一步的，所述捕捞爪为具有若干叶片的涡轮状，捕捞爪的叶片为弧形且两垃圾聚集器上的捕捞爪关于垃圾收集通道的中轴线对称。

[0010] 进一步的，所述捕捞爪的叶片均由外层框架和设置在外层框架内的纱网组成。

[0011] 进一步的，所述检测盒通过齿轮齿条机构控制其插入水下的深度，齿轮齿条机构设置在分船体上，分船体上设有驱动齿轮齿条机构运动的直流电机。

[0012] 进一步的，所述传感器单元包括pH传感器、浊度传感器和电导率传感器。

[0013] 进一步的，两分船体外部均贴附防水银色亚光膜。

[0014] 本发明的有益效果为：

[0015] 其优点在于，主船体在水中任意移动，通过两分船体与过滤网形成垃圾收集通道并由两垃圾聚集器主动将漂浮垃圾揽入其中，通过传感器单元采集水质指标并通过依次连通的高压试剂瓶、混合器、喷嘴进行药物喷洒，自动完成水质监测净化与漂浮垃圾回收，集多功能于一体，降低了打捞人员的劳动强度，提高了环保部门的工作效率，同时填补了河流、湖泊水质自动净化技术的空白。附图说明

[0016] 附图1为本发明一体化装置的立体图；

[0017] 附图2为本发明一体化装置的俯视图；

[0018] 附图3为本发明垃圾收集机构的立体图；

[0019] 附图4为本发明垃圾收集机构的侧视图；

[0020] 附图5为本发明水处理机构的结构示意图；

[0021] 附图6为本发明系统结构框图。

[0022] 标注说明：1、分船体，2、天线，3、过滤网，4、太阳能板，5、动力浆，6、U型支架，7、捕捞爪，8、高压试剂瓶，9、十字转板，10、收集箱，11、混合器，12、检测盒，13、齿轮齿条机构。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0024] 请参阅图1-2所示，一种用于水质监测净化与漂浮垃圾回收的一体化装置，包括主船体、垃圾聚集机构、水处理机构，所述主船体包括两分船体1，分船体1为流线型，减小主船体在水中行进的阻力，两分船体1外部均贴附防水银色亚光膜，增强船体的密封性和反光性，并使船体不被水侵蚀，能够在污染严重的水域长时间工作。图1中，分船体1侧壁实际为封闭状态，图中为未封闭的目的在于示出其内部结构。

[0025] 两分船体1内侧通过铝制框架平行间隔连接，在两者之间形成垃圾收集通道，两分船体1之间设有过滤网3，过滤网3位于垃圾收集通道的末端。两分船体1外侧均设有动力浆5，两动力浆5关于垃圾收集通道的中轴线对称，两分船体1的船舱内均设有驱动动力浆5转动的直流电机，图中未示出，通过调节两动力浆5的转速和差速分别控制主船体的速度和方向。

[0026] 所述垃圾聚集机构包括两垃圾聚集器，两垃圾聚集器分别设置在两分船体1前端，垃圾聚集器包括捕捞爪7和U型支架6，捕捞爪7通过转轴水平设置在U型支架6内，U型支架6上设有驱动捕捞爪7转动的直流电机，图中未示出。

[0027] 所述捕捞爪7为具有若干叶片的涡轮状，捕捞爪7的叶片为弧形且两垃圾聚集器上的捕捞爪7关于垃圾收集通道的中轴线对称，弧形叶片模拟手臂环抱动作。所述捕捞爪7的叶片均由外层框架和设置在外层框架内的纱网组成，纱网的透水性利于减弱垃圾聚集器对主船体航向的干扰，同时易于拆换。

[0028] 请参阅图1-4所示，还包括垃圾收集机构，垃圾收集机构包括十字转板9和收集箱10，十字转板9通过转轴设置在两分船体1之间，其一分船体1上设有驱动十字转板9转动的直流电机，收集箱10固定在两分船体1之间，所述十字转板9的每一转板上均设有相同的梳齿槽，收集箱10靠近十字转板9的一侧壁上设有与十字转板9相匹配的梳齿槽。十字转板9转动过程中，其每一转板依次与收集箱10靠近十字转板9的一侧壁交叉啮合。所述过滤网3为半圆柱状，十字转板9的半径不大于过滤网3的半径且两者共轴线安装，十字转板9的转轴高于收集箱10靠近十字转板9的一侧壁。垃圾收集机构用于收集垃圾收集通道内已聚集的垃圾，避免其对主船体的行进造成干扰，也省去了后期再次打捞。

[0029] 作为优选的，所述收集箱10靠近十字转板9的一侧壁为上沿向外倾斜的斜面，已收集的垃圾落入收集箱10后将远离该侧壁，使十字转板9与该侧壁交叉啮合时不被已收集的垃圾干扰。作为优选的，所述收集箱10的底面均布若干网孔，以便滤出已收集的垃圾所附水滴，避免增加主船体的负重。

[0030] 漂浮垃圾回收回收过程如下：左侧捕捞爪7顺时针转动，右侧捕捞爪7逆时针转动，两捕捞爪7将垃圾揽入垃圾收集通道中；十字转板9逆时针转动，将垃圾收集通道中的垃圾不断卷起，卷起的垃圾位于两转板与滤网3之间，随着十字转板9的转动，垃圾抬升并滑入收集箱10中，随后十字转板9与收集箱10靠近十字转板9的一侧壁交叉啮合并继续卷取垃圾。

[0031] 请参阅图1、5所示，至少一分船体1上设有水处理机构，所述水处理机构包括检测盒12、混合器11以及若干高压试剂瓶8，若干高压试剂瓶8分别灌装不同种类净化试剂，检测盒12上设有传感器单元和喷嘴，高压试剂瓶8、混合器11、喷嘴通过管路依次连通。作为优选的，所述检测盒12通过齿轮齿条机构13控制其插入水下的深度，齿轮齿条机构13设置在分船体1上，分船体1上设有驱动齿轮齿条机构13运动的直流电机。作为优选的，所述传感器单元包括pH传感器、浊度传感器和电导率传感器。

[0032] 水质监测净化过程如下：通过传感器单元采集的水质指标确定是否净化，若确定净化，选择净化试剂种类；不同净化试剂经混合器11混合后，从喷嘴中喷出，随后再次通过传感器单元采集的水质指标反馈净化效果。

[0033] 请参阅图1、6所示，主船体中设有能源部件、控制部件、通信部件和识别部件。所述能源部件为蓄电池，用于向全部用电器供电；所述控制部件为嵌入式单片机，作为整个装置的控制器；所述通信部件为GSM信息传输模块和天线2，用于嵌入式单片机与岸边上位机之间的传递信号；所述识别部件为若干通过舵机控制转动的摄像头，图1中，摄像头的数量为2，分别用于识别垃圾收集通道前方和入口处的垃圾，从而判断漂浮垃圾的回收率；所述能源部件还包括若干太阳能板4，太阳能板4与蓄电池连接，太阳能板4通过光敏传感器自动追光。

[0034] 西门子TC35是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等组成，作为TC35i的核心基带处理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。本产品中TC35通讯模块承担了将现场信息及时准确地传递给上位机的任务，在与控制核心单片机进行数据交换时采用了IIC通信方式，采用该模块可以使得本产品的工作范围得到极大的提高，可以在任何有信号的地方对其进行控制和数据采集。相比于蓝牙模块50m的信号范围以及WiFi模块30m的信号范围，GSM信息传输模块具有更高的信号覆盖率。

[0035] 本发明的主船体上还可以增加采样机构，用于采集目标水域的样本，用于后期进行水质研究和水域生物研究。

[0036] 当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

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