本發明屬于水環境治理領域,特別涉及一種基于物聯網技術的河道自動清理船及其方法。
背景技術:
水環境是自然生態環境的重要組成部分,但伴隨著工農業發展與城市化進程的加快,水環境惡化已成為不爭的事實。各級政府及其相關職能部門也已經把水環境改善與修復列入了議事日程,并在實踐中不斷探索改善水環境尤其是修復城市河流水環境的良方。平原地區地勢低平,河道水體流動性差,自凈能力弱,容易形成死水,河底會產生大量的淤泥,河面也漂浮大量的垃圾,長期以往,會對當地的水生態環境、河道通航、居民宜居適應性、工農業發展等造成非常嚴重的負面影響。為了清除河底淤泥和河水表體垃圾,目前采用得較多的是人工打撈和人工抽淤的方法,它是河道清理的一種傳統方法,是通過河道清潔工操作吸泥泵吸淤泥和手動打撈水中垃圾,達到改善水環境的目的。這種傳統河道清理方法運行成本高、清潔效率低、清潔工勞動強度大、作業時間長、受天氣影響大,因此,迫切需要尋找更多的、經濟實用的河道高效清理技術。
技術實現要素:
本發明的目的是克服現有技術的不足,提供一種基于物聯網技術的河道自動清理船及其方法。本發明所采用的具體技術方案如下:
基于物聯網技術的河道自動清理船,包括:吸盤、攪動裝置、伸縮桿、進淤軟管、數字式彈力卷盤、進淤閥、雙向抽泥泵、出淤閥、排淤閥、出淤軟管、排淤管、伸縮桿驅動裝置、儲淤箱、固定柱、后壓力傳感器、溢流孔、清淤艙、抽水泵、清潔艙、浮筒、進水孔、前壓力傳感器、等慣性輸水支管、輸水總管、出水軟管、過濾網、連接桿、地形探測器、障礙物探測器、衛星導航系統信號接收機、推進器、推進器驅動裝置、舵和舵驅動裝置;吸盤內部裝有攪動裝置,吸盤與伸縮桿相連,伸縮桿上方裝有伸縮桿驅動裝置,伸縮桿內部裝有進淤軟管,進淤軟管纏繞在數字式彈力卷盤上,首端連接吸盤,末端連接雙向抽泥泵上的進淤閥;出淤軟管的一端接在雙向抽泥泵的出淤閥上,另一端置于儲淤箱底部中央,雙向抽泥泵的頂部裝有帶排淤閥的排淤管;儲淤箱的兩側安裝有固定柱,頂部安裝有衛星導航系統信號接收機;清淤艙底部裝有后壓力傳感器;清潔艙中的浮筒和過濾網通過連接桿相連,進水孔連接等慣性輸水支管,等慣性輸水支管匯集到一起后連接輸水總管,輸水總管與抽水泵相接,抽水泵另一端接有出水軟管,出水軟管的末端放置在過濾網上;清潔艙的艙底裝有前壓力傳感器;船體的底部裝有地形探測器,船艏裝有障礙物探測器,推進器、推進器驅動裝置、舵和舵驅動裝置集中放置在船艉內。
基于該技術方案,還可以提供以下若干種優選方式,且下述各技術特征在沒有沖突的情況下,均可進行相互組合,不構成限制。
作為優選,所述的數據交換單元、抽水泵、配電單元和自備電源布置在清潔泵房內;伸縮桿驅動裝置、數字式彈力卷盤和雙向抽泥泵布置在清淤泵房內。
作為優選,還包括太陽能電池板、數據交換單元、輸入電線、輸出電線、數據線、配電單元、自備電源、可旋轉攝像頭和警告對講裝置;太陽能電池板布置在清淤泵房屋面、清潔泵房屋面和儲淤箱上,太陽能電池板和自備電源通過輸入電線連接到配電單元,配電單元通過輸出電線向抽水泵、雙向抽泥泵、伸縮桿驅動裝置、攪動裝置、可旋轉攝像頭、警告對講裝置、推進器驅動裝置和舵驅動裝置供電;伸縮桿驅動裝置、雙向抽泥泵、數字式彈力卷盤、抽水泵、前壓力傳感器、后壓力傳感器、推進器驅動裝置、舵驅動裝置、地形探測器、衛星導航系統信號接收機和障礙物探測器通過數據線與數據交換單元相連接,控制單元與數據交換單元通過網絡進行信息傳遞;清潔泵房屋面靠船艏端裝有可旋轉攝像頭和警告對講裝置。
作為優選,清理船的吸盤的直徑與自動清理船的寬度相同,伸縮桿處于吸盤的中心,位于船底的地形探測器與伸縮桿的水平距離為吸盤的直徑大小,衛星導航系統信號接收機與船底的地形探測器在同一條垂線上。
作為優選,清淤艙和清潔艙中均開設有高于河面的溢流孔且位于同一個艙中的溢流孔的大小與高度均相同;工作中的清理船的清淤艙水面與溢流孔持平;儲淤箱置于清淤艙中,并由兩根固定柱限制其水平移動,儲淤箱空倉時懸浮在清淤艙水面之上,并隨著儲淤箱中淤泥量的增加沿固定柱下沉,清淤艙中的水受到儲淤箱擠壓后從溢流孔溢入河道中,儲淤箱完全浸入水中時正好觸碰到后壓力傳感器。
作為優選,工作中的清理船的清潔艙水面與溢流孔持平;浮筒置于清潔艙中,通過連接桿固定支撐上方的過濾網,浮筒保持密封且懸浮在清潔艙水面之上,并隨著過濾網中垃圾的增加而下沉,清潔艙中的水受到浮筒擠壓后從溢流孔溢入河道中,浮筒完全浸入水中時正好觸碰到前壓力傳感器。
作為優選,吃水控制線高于河面,進水口略低于河面,且進水口為漏斗狀,等慣性輸水支管采用等慣性設計。
作為優選,清理船在不工作時,伸縮桿收縮固定在船艉,進淤軟管收卷在數字式彈力卷盤上。
作為優選,清理船上的各個溢流孔的大小與高度均相同,且均高于河面。
作為優選,清理船的雙向抽泥泵能夠反轉運行,既可以用于吸進河床上的淤泥,也可以用于排出儲淤箱中的淤泥。
作為優選,還設有與清理船配套的碼頭、控制單元、控制中心、垃圾集裝箱和淤泥集裝箱,控制單元放置在控制中心內,控制中心、垃圾集裝箱和淤泥集裝箱安設在碼頭上。
本發明的另一目的在于提供一種使用上述清理船的河道自動清理方法,其步驟如下:清理船開始工作前,需要對清淤艙和清潔艙內的水進行補充,保證清淤艙水面和清潔艙水面始終與溢流孔持平;清理船在開始工作時,控制單元首先根據衛星導航系統信號接收機定位的地理信息,獲取河床相應位置的原始地形數據,將該數據與地形探測器測得的實際地形數據進行比較,若后者與前者的差值超過閾值,則開始清淤工作;開始清淤時,保持進淤閥和出淤閥打開,排淤閥關閉,伸縮桿驅動裝置從數據交換單元接收到控制單元的動作指令,控制伸縮桿拉出數字式彈力卷盤中的進淤軟管向下伸長,將吸盤定位到相應位置的淤泥層表面,吸盤開始前進,內部的攪動裝置開始旋轉,雙向抽泥泵同時開始工作,淤泥在雙向抽泥泵的吸力作用下,經過進淤軟管和出淤軟管流入儲淤箱中,當吸盤前進到河床,對當前位置的清淤工作結束,控制單元記錄下當前地理位置信息;控制單元根據地形探測器和衛星導航系統信號接收機測量的清淤信息決定伸縮桿下一步的清淤動作,同時清理船隨機往前移動一個吸盤直徑的距離,繼續清淤工作;隨著儲淤箱中的淤泥逐漸增多,儲淤箱開始下沉,若儲淤箱觸碰到后壓力傳感器時,控制單元根據后壓力傳感器通過數據交換單元傳回的信息決定結束清淤工作,同時關閉雙向抽泥泵和進淤閥,收起伸縮桿和進淤軟管;清理船在清淤的同時進行河水表體垃圾的清潔,打開抽水泵,河水連同垃圾從進水口吸入等慣性輸水支管,再通過輸水總管和出水軟管排到過濾網中,過濾出的垃圾留在過濾網中,過濾出的河水流入清潔艙,通過溢流孔溢入河道;隨著過濾網中的垃圾不斷增多,浮筒逐漸下沉,清潔艙中的水受到擠壓從溢流孔溢入河道,當浮筒觸碰到前壓力傳感器時,控制單元根據前壓力傳感器通過數據交換單元傳回的信息決定結束河水表體垃圾清潔工作,同時關閉抽水泵。
基于該技術方案,還可以提供以下若干種優選方式,且下述各技術特征在沒有沖突的情況下,均可進行相互組合,不構成限制。
作為優選,控制單元與伸縮桿驅動裝置、雙向抽泥泵、數字式彈力卷盤、抽水泵、后壓力傳感器、前壓力傳感器、推進器驅動裝置、舵驅動裝置、衛星導航系統信號接收機、可旋轉攝像頭、警告對講裝置、地形探測器和障礙物探測器的信息交互是通過數據交換單元進行的,控制單元與數據交換單元是通過互聯網進行信息傳遞。
作為優選,所述的推進器由推進器驅動裝置控制,舵由舵驅動裝置控制,伸縮桿驅動裝置、雙向抽泥泵、數字式彈力卷盤、抽水泵、攪動裝置、可旋轉攝像頭、警告對講裝置、推進器驅動裝置和舵驅動裝置的電力由太陽能電池板和自備電源在配電單元的控制下互補提供。
作為優選,在清理船工作時,障礙物探測器同步對船體周圍進行障礙物探測,當障礙物探測器與障礙物的距離小于安全閾值時,控制單元發出指令制動清理船,并根據障礙物探測器傳遞回的實時信息進行分析處理,判斷出該障礙物是處于移動狀態還是靜止狀態,對于處于靜止狀態的障礙物執行繞行指令,對于處于移動狀態的障礙物通過警告對講裝置持續發出警告指令,必要時切換至由控制中心根據可旋轉攝像頭傳回的影像信息和警告對講裝置傳回的語音信息對清理船進行遠程操控。
作為優選,控制單元可以根據實時的天氣狀況對清理船的航行狀態進行智能補償調節,保證在一定的風浪影響下,船身可以始終保持穩定自航;當遇到惡劣天氣無法自動調節時,控制單元控制清理船自動返航,必要時由控制中心中的工作人員根據可旋轉攝像頭傳回的影像信息對清理船進行遠程操控返航。
作為優選,當清理船停靠碼頭時開始排淤,保持排淤閥和出淤閥打開,進淤閥關閉,雙向抽泥泵在控制單元的指令下自動反轉,將儲淤箱中的淤泥經過出淤軟管由排淤管排到淤泥集裝箱中,并根據可旋轉攝像頭監控的信息適時停止排淤;清理船上的垃圾和淤泥分別裝在垃圾集裝箱和淤泥集裝箱中,用于后續處理。
作為優選,攪動裝置的轉動速度取值必須保障一方面可以使淤泥層達到較佳的松動狀態,另一方面不會對貝殼類的生物造成損傷;清淤時伸縮桿的伸縮速度和清理船移動速度必須合理,允許魚類能夠逃逸。
作為優選,當清理船的吸盤在清淤過程中遇到阻礙時,伸縮桿無法繼續下探,則控制單元將吸盤當前位置的地理信息和數字式彈力卷盤的當前信息記錄下來,用于后期障礙物形狀分析處理,同時發出下一步清淤指令。
作為優選,清理船有兩種清理路徑可供選擇,一種是由控制單元在根據記錄的歷史清理信息,避開最近已清理位置條件下生成的隨機清理路徑;另一種是由人工指定的清理路徑。
作為優選,清理船既可用于河道清淤或河水表體垃圾清潔的單一清理作業,也可以用于河道清淤和河水表體垃圾清潔的共同清理作業。
本發明通過結合物聯網技術和船舶無人駕駛技術,打造一艘全自動河道清理船,同時包含了河底淤泥清除和河水表體垃圾清潔兩種功能,對需要清理的河道進行治理。本發明具有運行費用低、結構簡單、投資節省、操作方便、經濟和社會效益顯著等優點,在城市化快速發展和能源、水環境危機的背景下極具研究推廣價值,它能有效地改善平原地區的河流水質和外貌,維護河道初始地形,增加平原河流水環境容量,并且對河流生態和航運影響小。
附圖說明
圖1是一種基于物聯網技術的河道自動清理船立視示意圖;
圖2是一種基于物聯網技術的河道自動清理船俯視示意圖;
圖3是一種基于物聯網技術的河道自動清理船的清淤艙橫剖面示意圖;
圖4是一種基于物聯網技術的河道自動清理船的清潔艙橫剖面示意圖。
圖1~4中附圖標記分別為:河床1、淤泥層2、吸盤3、伸縮桿4、進淤軟管5、數字式彈力卷盤6、吃水控制線7、進淤閥8、雙向抽泥泵9、排淤閥10、出淤軟管11、排淤管12、出淤閥13、伸縮桿驅動裝置14、固定柱15、清淤泵房16、儲淤箱17、溢流孔18、清淤艙19、太陽能電池板20、后壓力傳感器21、數據交換單元22、抽水泵23、輸入電線24、自備電源25、配電單元26、清潔艙27、浮筒28、進水孔29、前壓力傳感器30、等慣性輸水支管31、輸水總管32、清淤艙內水位33、清潔艙內水位34、河水35、過濾網36、連接桿37、地形探測器38、攪動裝置39、障礙物探測器40、舵41、推進器42、推進器驅動裝置43、舵驅動裝置44、數據線45、碼頭46、控制單元47、控制中心48、垃圾集裝箱49、淤泥集裝箱50、衛星導航系統信號接收機51、輸出電線52、可旋轉攝像頭53、警告對講裝置54、清潔泵房55、出水軟管56。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步闡述和說明。本發明中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下,均可進行相應組合。
如圖1、2、3、4所示,一種基于物聯網技術的河道自動清理船包括:吸盤3、攪動裝置39、伸縮桿4、進淤軟管5、數字式彈力卷盤6、進淤閥8、雙向抽泥泵9、出淤閥13、排淤閥10、出淤軟管11、排淤管12、伸縮桿驅動裝置14、清淤泵房16、儲淤箱17、固定柱15、后壓力傳感器21、溢流孔18、清淤艙19、抽水泵23、清潔泵房55、數據交換單元22、清潔艙27、浮筒28、進水孔29、前壓力傳感器30、等慣性輸水支管31、輸水總管32、出水軟管56、過濾網36、連接桿37、地形探測器38、障礙物探測器40、衛星導航系統信號接收機51、推進器42、推進器驅動裝置43、舵41和舵驅動裝置44;吸盤3內部裝有攪動裝置39,吸盤3與伸縮桿4相連,伸縮桿4上方裝有伸縮桿驅動裝置14,伸縮桿4內部裝有進淤軟管5,進淤軟管5纏繞在數字式彈力卷盤6上,首端連接吸盤3,末端連接雙向抽泥泵9上的進淤閥8;出淤軟管11的一端接在雙向抽泥泵9的出淤閥13上,另一端置于儲淤箱17底部中央,雙向抽泥泵9的頂部裝有帶排淤閥10的排淤管12;儲淤箱17的兩側安裝有固定柱15,頂部安裝有衛星導航系統信號接收機51;清淤艙19底部裝有后壓力傳感器21;清潔艙27中的浮筒28和過濾網36通過連接桿37相連,進水孔29連接等慣性輸水支管31,等慣性輸水支管31匯集到一起后連接輸水總管32,輸水總管32與抽水泵23相接,抽水泵23另一端接有出水軟管56,出水軟管56的末端放置在過濾網36上;清潔艙27的艙底裝有前壓力傳感器30;船體的底部裝有地形探測器38,船艏裝有障礙物探測器40,推進器42、推進器驅動裝置43、舵41和舵驅動裝置44集中放置在船艉內。
如圖1、2所示,基于物聯網技術的河道自動清理船,還包括太陽能電池板20、數據交換單元22、輸入電線24、輸出電線52、數據線45、配電單元26、自備電源25、可旋轉攝像頭53和警告對講裝置54;太陽能電池板20布置在清淤泵房16屋面、清潔泵房55屋面和儲淤箱17上,太陽能電池板20和自備電源25通過輸入電線24連接到配電單元26,配電單元26通過輸出電線52向抽水泵23、雙向抽泥泵9、伸縮桿驅動裝置6、攪動裝置39、可旋轉攝像頭53、警告對講裝置54、推進器驅動裝置43和舵驅動裝置44供電;伸縮桿驅動裝置6、雙向抽泥泵9、數字式彈力卷盤6、抽水泵23、前壓力傳感器30、后壓力傳感器21、推進器驅動裝置43、舵驅動裝置44、地形探測器38、衛星導航系統信號接收機51和障礙物探測器40通過數據線45與數據交換單元22相連接;清潔泵房55屋面靠船艏端裝有可旋轉攝像頭53和警告對講裝置54。
數據交換單元22、抽水泵23、配電單元26和自備電源25布置在清潔泵房55內;伸縮桿驅動裝置14、數字式彈力卷盤6和雙向抽泥泵9布置在清淤泵房16內。
清理船的吸盤3的直徑與自動清理船的寬度相同,伸縮桿4處于吸盤3的中心,位于船底的地形探測器38與伸縮桿4的水平距離為吸盤3的直徑大小,衛星導航系統信號接收機51與船底的地形探測器38在同一條垂線上,且可以防水。由此,清理船在吸盤3清理淤泥的同時,能夠提前探測到下一個目標位置是否需要清理以及淤泥層的厚度。當清理完一處淤泥后,可以根據已經探測到的情況,直接通過伸縮桿4調整吸盤3的高度,對下一處淤泥進行連續處理。
清淤艙19和清潔艙27中均開設有高于河面35的溢流孔18,且位于同一個艙中的溢流孔18的大小與高度均相同。工作中的清理船的清淤艙水面33與溢流孔18持平;儲淤箱17置于清淤艙19中,并由兩根垂直的固定柱15限制其水平移動,儲淤箱17空倉時絕大部分懸浮在清淤艙水面33之上,并隨著儲淤箱17中淤泥量的增加沿固定柱15下沉,清淤艙19中的水受到儲淤箱17擠壓后從溢流孔18溢入河道中,儲淤箱17完全浸入水中時正好觸碰到后壓力傳感器21,由此反饋儲淤箱17中的淤泥量多少,實現聯動控制。當儲淤箱17觸碰后壓力傳感器21后,可以認為淤泥儲量達到飽和,此時可以通過數據交換單元22向控制中心48反饋相應信息,控制清理船停止吸淤,并使船體返回碼頭,對淤泥清空然后重新開始清淤。
工作中的清理船的清潔艙水面34與溢流孔18持平;浮筒28置于清潔艙27中,通過連接桿37固定支撐上方的過濾網36,浮筒28保持密封,大部分懸浮在清潔艙水面34之上,并隨著過濾網36中垃圾的增加而下沉,清潔艙27中的水受到浮筒28擠壓后從溢流孔18溢入河道中,浮筒28完全浸入水中時正好觸碰到前壓力傳感器30,由此反饋過濾網36上的垃圾量多少,實現聯動控制。當浮筒28觸碰到前壓力傳感器30時,可以認為垃圾量達到飽和,此時可以通過數據交換單元22向控制中心48反饋相應信息,控制清理船停止進水,并使船體返回碼頭,對垃圾進行清空然后重新開始垃圾清潔。
河面35低于吃水控制線7,略高于進水口29,且進水口29為漏斗狀,等慣性輸水支管31采用等慣性設計。清理船的雙向抽泥泵9能夠反轉運行,既可以用于吸進河床1上的淤泥,也可以用于排出儲淤箱17中的淤泥。
清理船在不工作時,伸縮桿4收縮固定在船艉,進淤軟管5收卷在數字式彈力卷盤6上。數字式彈力卷盤6為一個具有彈性收縮預應力的卷盤,當清淤結束后,進淤軟管5可在彈力作用下回縮;另外為了實現自動化控制,卷盤需采用能夠數字式計量進淤軟管5拉伸長度的型號。
本發明可以設置與清理船相配套的碼頭46、控制中心48、垃圾集裝箱49和淤泥集裝箱50。控制單元47放置在控制中心48內,控制中心48、垃圾集裝箱49和淤泥集裝箱50安設在碼頭46上。控制中心48主要用于對清理船的運行狀態進行監控,在特殊情況下,可以進行人工控制。
基于物聯網技術的河道自動清理船對河道或其他水域進行清理方法是:清理船在開始工作時,控制單元47會首先根據衛星導航系統信號接收機51定位的地理信息,獲取河床1相應位置的原始地形數據,將該數據與地形探測器38測得的實際地形數據進行比較,若后者與前者的差值超過閾值,則開始清淤工作;開始清淤時,保持進淤閥8和出淤閥13打開,排淤閥10關閉,伸縮桿驅動裝置14從數據交換單元22接收到控制單元47的動作指令,控制伸縮桿4拉出數字式彈力卷盤6中的進淤軟管5向下伸長,將吸盤3定位到相應位置的淤泥層2表面,吸盤3開始前進,內部的攪動裝置39開始旋轉,雙向抽泥泵9同時開始工作,淤泥在雙向抽泥泵9的吸力作用下,經過進淤軟管5和出淤軟管11流入儲淤箱17中,當吸盤3前進到河床1,對當前位置的清淤工作結束,控制單元47記錄下當前地理位置信息;控制單元47根據地形探測器38和衛星導航系統信號接收機51測量的清淤信息決定伸縮桿4下一步的清淤動作,同時清理船隨機往前移動一個吸盤(3)直徑的距離,繼續清淤工作;隨著儲淤箱17中的淤泥逐漸增多,儲淤箱(17)開始下沉,若儲淤箱17觸碰到后壓力傳感器21時,控制單元47根據后壓力傳感器21通過數據交換單元22傳回的信息決定結束清淤工作,同時關閉雙向抽泥泵9和進淤閥8,收起伸縮桿4和進淤軟管5;清理船在清淤的同時進行河水表體垃圾的清潔,這時抽水泵23打開,河水連同垃圾從進水口29吸入等慣性輸水支管31,再通過輸水總管32和出水軟管56排到過濾網36中,過濾出的垃圾留在過濾網36中,過濾出的河水流入清潔艙,通過溢流孔18溢入河道;隨著過濾網36中的垃圾不斷增多,浮筒28逐漸下沉,這時清潔艙27中的水受到擠壓從溢流孔18溢入河道,當浮筒28觸碰到前壓力傳感器30時,控制單元47根據前壓力傳感器30通過數據交換單元22傳回的信息決定結束河水表體垃圾清潔工作,同時關閉抽水泵23。
控制單元47與伸縮桿驅動裝置6、雙向抽泥泵9、數字式彈力卷盤6、抽水泵23、后壓力傳感器21、前壓力傳感器30、推進器驅動裝置43、舵驅動裝置44、衛星導航系統信號接收機51、可旋轉攝像頭53、警告對講裝置54、地形探測器38和障礙物探測器40的信息交互是通過數據交換單元22進行的,控制單元47與數據交換單元22是通過互聯網進行信息傳遞。
推進器42由推進器驅動裝置43控制,舵41由舵驅動裝置44控制,伸縮桿驅動裝置6、雙向抽泥泵9、數字式彈力卷盤6、抽水泵23、攪動裝置39、可旋轉攝像頭53、警告對講裝置54、推進器驅動裝置43和舵驅動裝置44的電力由太陽能電池板20和自備電源25在配電單元26的控制下互補提供。
清理船的船艏裝有障礙物探測器40,在清理船工作時,障礙物探測器40同步進行障礙物探測,當障礙物探測器40與障礙物的距離小于安全閾值時,控制單元47會發出指令制動清理船,并根據障礙物探測器40傳遞回的實時信息進行分析處理,判斷出該障礙物是處于移動狀態還是靜止狀態,對于處于靜止狀態的障礙物執行繞行指令,對于處于移動狀態的障礙物通過警告對講裝置54持續發出警告指令,必要時由控制中心48中的工作人員根據可旋轉攝像頭53傳回的影像信息和警告對講裝置54傳回的語音信息對清理船進行遠程操控。
另外,清理船開始工作前,需要對清淤艙19和清潔艙27內的水進行補充,保證清淤艙水面33和清潔艙水面34始終與溢流孔18持平。
控制單元47可以根據實時的天氣狀況對清理船的航行狀態進行智能補償調節,保證在一定的風浪影響下,船身可以始終保持穩定自航;當遇到惡劣天氣無法自動調節時,控制單元47控制清理船自動返航,必要時由控制中心48中的工作人員根據可旋轉攝像頭53傳回的影像信息對清理船進行遠程操控返航。
清理船可以自動排淤,當清理船停靠碼頭46開始排淤時,保持排淤閥10和出淤閥13打開,進淤閥8關閉,雙向抽泥泵9在控制單元47的指令下自動反轉,將儲淤箱17中的淤泥經過出淤軟管11由排淤管12排到淤泥集裝箱50中,并根據可旋轉攝像頭53監控的信息適時停止排淤。
清理船上的垃圾和淤泥分別裝在垃圾集裝箱49和淤泥集裝箱50中,方便后續處理。
攪動裝置39的轉動速度取值必須保障一方面可以使淤泥層2達到較佳的松動狀態,另一方面不會對貝殼類的生物造成損傷;清淤時伸縮桿4的伸縮速度和清理船移動速度必須合理,允許魚類能夠逃逸。
當清理船的吸盤3在清淤過程中遇到阻礙時,伸縮桿4無法繼續下探,則控制單元47將吸盤3當前位置的地理信息和數字式彈力卷盤6的當前信息記錄下來,用于后期障礙物形狀分析處理,同時發出下一步清淤指令。
清理船有兩種清理路徑可供選擇,一種是由控制單元47在根據記錄的歷史清理信息,避開最近已清理位置條件下生成的隨機清理路徑;另一種是由人工指定的清理路徑。
本發明既可用于河道清淤或河水表體垃圾清潔的單一清理作業,也可以用于河道清淤和河水表體垃圾清潔的共同清理作業。
本發明以太陽能電池板作為主要供電方式,自備電源作為輔助供電方式,具有低碳環保,節約高效的特點。在進行河道自動清理過程中,充分考慮了對河道內魚類和貝殼類生物的保護,不會對河道的生態環境造成威脅。本發明既適用于農村河流,也適用于城市河流;既適用于單一平原河流、湖泊,也適用于平原河網。本發明可以在低成本的前提下疏通河道,顯著提升平原河流水質,增加當地的水資源承載能力,并產生巨大的經濟社會效益。
以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案,然其并非用以限制本發明,有關技術領域的普通技術人員,在不脫離本發明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,如浮筒和清潔艙除了可以設計成圓筒狀,也可以設計成長方體。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均落在本發明的保護范圍內。