本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程控制的水面垃圾打撈船、垃圾打撈系統(tǒng)及工作方法。

背景技術(shù)：

工作過程自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要趨向之一。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，各種生活垃圾充斥在各個(gè)角落，包括大量水面垃圾，水面垃圾打撈技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要。其中人工手動(dòng)打撈技術(shù)，需要工作人員冒著烈日使用手工打撈網(wǎng)來進(jìn)行水面垃圾打撈，方案雖然可完成打撈任務(wù)，但打撈效率極低，工作環(huán)境惡劣，工作人員安全性不足；半自動(dòng)打撈方案，通常由工作人員駕駛打撈船，在到達(dá)垃圾打撈地點(diǎn)，使用操作手柄或按鈕自動(dòng)控制打撈機(jī)構(gòu)完成水面垃圾的打撈工作，此方案雖減少了水面垃圾打撈工作人員的體力，但工作環(huán)境惡劣，工作場地遠(yuǎn)離陸地，打撈安全性不足?，F(xiàn)階段存在的全自動(dòng)裝配方案，打撈機(jī)構(gòu)特別復(fù)雜，操作較為困難，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本較高，且只適用于近岸定點(diǎn)打撈。

因此，需要設(shè)計(jì)一種適于遠(yuǎn)程控制的水面垃圾打撈船及垃圾打撈系統(tǒng)是本領(lǐng)域的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種垃圾打撈船及工作方法、垃圾打撈系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有垃圾打撈船打撈效率低，范圍窄的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種垃圾打撈船，包括：

視頻圖像采集裝置、打撈裝置和船載控制系統(tǒng)；其中所述視頻圖像采集裝置適于將采集水面的視頻圖像信號(hào)通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；所述船載控制系統(tǒng)適于接收陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)打撈裝置實(shí)現(xiàn)水面垃圾打撈。

進(jìn)一步，所述視頻圖像采集裝置包括：玻璃觀測(cè)箱，所述玻璃觀測(cè)箱在船行進(jìn)方向配有觀測(cè)窗口，該觀測(cè)窗口內(nèi)設(shè)置有高清攝像頭與紅外測(cè)距儀。

進(jìn)一步，所述高清攝像頭與紅外測(cè)距儀緊密平行放置，正對(duì)船行進(jìn)方向；其中所述紅外測(cè)距儀適于檢測(cè)船與水面垃圾的距離，并通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，且由陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)控制船行進(jìn)速度。

進(jìn)一步，所述打撈裝置包括：打撈網(wǎng)、用于連接打撈網(wǎng)和船艙的輸送板、由船載控制系統(tǒng)控制的升降氣缸，該升降氣缸的活動(dòng)端通過連接桿與打撈網(wǎng)的張開桿相連；以及所述船載控制系統(tǒng)通過控制伸縮氣缸驅(qū)動(dòng)張開桿伸縮，以實(shí)現(xiàn)張開或收網(wǎng)；所述升降氣缸和伸縮氣缸均由船載控制系統(tǒng)控制。

進(jìn)一步，在打撈網(wǎng)的四周設(shè)有防護(hù)網(wǎng)，在輸送板的兩側(cè)設(shè)有防護(hù)板；所述防護(hù)網(wǎng)由若干根防護(hù)網(wǎng)支架支起；各防護(hù)網(wǎng)支架分別通過相應(yīng)支架氣缸控制伸縮，且各支架氣缸均由所述船載控制系統(tǒng)控制。

進(jìn)一步，所述打撈裝置的底部設(shè)有一由船載控制系統(tǒng)控制的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且通過該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將打撈網(wǎng)中的垃圾由輸送板傾倒至船艙內(nèi)。

進(jìn)一步，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：翻轉(zhuǎn)軸、翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；其中所述翻轉(zhuǎn)軸連接于輸送板底部，且輸送板的后端通過鏈條及傾倒氣缸使打撈裝置翹起，使打撈網(wǎng)中的垃圾從輸送板滑落至船艙內(nèi)；其中所述傾倒氣缸由所述船載控制系統(tǒng)控制。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種垃圾打撈系統(tǒng)。

所述垃圾打撈系統(tǒng)包括如所述的垃圾打撈船，以及用于控制垃圾打撈船的陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

第三方面，本發(fā)明還提供了一種垃圾打撈船的工作方法。

所述垃圾打撈船的工作方法包括：將水面垃圾的分布情況通過視頻圖像采集后發(fā)送至陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；以及接收陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)打撈裝置實(shí)現(xiàn)水面垃圾打撈。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的水面垃圾打撈船、垃圾打撈系統(tǒng)及工作方法，通過無人駕駛遠(yuǎn)程控制，降低了人工打撈垃圾的危險(xiǎn)程度，并且通過遠(yuǎn)程操作作業(yè)，拓寬了垃圾打撈范圍，提高了打撈效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的垃圾打撈船的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的打撈裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

視頻圖像采集裝置1、玻璃觀測(cè)箱101、觀測(cè)窗口102；

打撈裝置2、打撈網(wǎng)201、輸送板202、升降氣缸203、連接桿204、張開桿205、伸縮氣缸206、防護(hù)網(wǎng)207、支架208、翻轉(zhuǎn)軸209、鏈條210、傾倒氣缸211；

船艙3。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種垃圾打撈船，包括：視頻圖像采集裝置1、打撈裝置2和船載控制系統(tǒng)；其中所述視頻圖像采集裝置1適于將采集水面的視頻圖像信號(hào)通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；所述船載控制系統(tǒng)適于接收陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)打撈裝置2實(shí)現(xiàn)水面垃圾打撈。

其中，垃圾打撈船的進(jìn)行方向如圖1中F1所示。

所述視頻圖像采集裝置1包括：玻璃觀測(cè)箱101，所述玻璃觀測(cè)箱101在船行進(jìn)方向配有觀測(cè)窗口102，該觀測(cè)窗口102內(nèi)設(shè)置有高清攝像頭與紅外測(cè)距儀。

所述高清攝像頭與紅外測(cè)距儀緊密平行放置，正對(duì)船行進(jìn)方向；其中所述紅外測(cè)距儀適于檢測(cè)船與水面垃圾的距離，并通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，且由陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)控制船行進(jìn)速度。

其中，所述船載控制系統(tǒng)適于采用內(nèi)置嵌入式芯片的工控機(jī)，例如但不限于深圳研寶智控有限公司的型號(hào)為ABOX-9712的工控機(jī)，可以通過USB接口連接無線模塊，例如但不限于3G、4G模塊，例如但不限于華為E3372。

如圖2所示，所述打撈裝置2包括：打撈網(wǎng)201、用于連接打撈網(wǎng)201和船艙3的輸送板202、由船載控制系統(tǒng)控制的升降氣缸203，該升降氣缸203的活動(dòng)端通過連接桿204與打撈網(wǎng)201的張開桿205相連；以及所述船載控制系統(tǒng)通過控制伸縮氣缸206驅(qū)動(dòng)張開桿205伸縮，以實(shí)現(xiàn)張開或收網(wǎng)；所述升降氣缸203和伸縮氣缸206均由船載控制系統(tǒng)控制。

在打撈網(wǎng)201的四周設(shè)有防護(hù)網(wǎng)207，在輸送板202的兩側(cè)設(shè)有防護(hù)板；所述防護(hù)網(wǎng)207由若干根防護(hù)網(wǎng)207支架208支起；各防護(hù)網(wǎng)207支架208分別通過相應(yīng)支架208氣缸控制伸縮，且各支架208氣缸均由所述船載控制系統(tǒng)控制。

所述打撈裝置2的底部設(shè)有一由船載控制系統(tǒng)控制的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且通過該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將打撈網(wǎng)201中的垃圾由輸送板202傾倒至船艙3內(nèi)。

所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：翻轉(zhuǎn)軸209、翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；其中所述翻轉(zhuǎn)軸209連接于輸送板202底部，且輸送板202的后端通過鏈條210及傾倒氣缸211使打撈裝置2翹起(如圖2中箭頭F2所示)，使打撈網(wǎng)201中的垃圾從輸送板202滑落至船艙3內(nèi)；其中

所述傾倒氣缸211由船載控制系統(tǒng)控制。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，本實(shí)施例2還提供了一種垃圾打撈系統(tǒng)。

本垃圾打撈系統(tǒng)包括如實(shí)施例1所述的垃圾打撈船，以及用于控制垃圾打撈船的陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

所述陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)例如但不限于PC機(jī)、工控機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

實(shí)施例3

在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，本實(shí)施例3還提供了一種垃圾打撈船的工作方法。

所述垃圾打撈船的工作方法包括：將水面垃圾的分布情況通過視頻圖像采集后發(fā)送至陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；以及接收陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)打撈裝置2實(shí)現(xiàn)水面垃圾打撈。

具體的打撈步驟包括：

步驟一、控制玻璃觀測(cè)箱101中的高清攝像頭開始工作，以觀測(cè)水面影像，陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)分析同步傳回的視頻影像，再遠(yuǎn)程控制打撈船向觀測(cè)到的垃圾方位行駛。

步驟二、船載控制系統(tǒng)控制紅外線測(cè)距儀開始工作，進(jìn)行測(cè)距，陸上遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)同步得到水面垃圾與本船只的距離，再遠(yuǎn)程控制船速。

步驟三、在打撈船與垃圾方位相接近時(shí)，適時(shí)減速并停船，保證打撈船與水面垃圾的方位正適于打撈網(wǎng)201完成打撈工作。

步驟四、控制升降氣缸203驅(qū)動(dòng)連接桿204伸至水下一定距離，再控制伸縮氣缸206驅(qū)動(dòng)張開桿20515伸出至最遠(yuǎn)，以張開打撈網(wǎng)201。

步驟五、升降氣缸203驅(qū)動(dòng)連接桿204上升，完成垃圾打撈至打撈網(wǎng)201，再控制傾倒氣缸211驅(qū)動(dòng)輸送板202將打撈網(wǎng)201中的垃圾從輸送板202滑落至船艙3內(nèi)；同時(shí)，由支架208支起的防護(hù)網(wǎng)207與輸送板兩側(cè)的傳輸防護(hù)網(wǎng)207保證打撈起的垃圾不至于再次落入水中。

步驟六、在完成垃圾傾倒后，船載控制系統(tǒng)再控制傾倒氣缸211收縮，以使輸送板202202恢復(fù)水平狀態(tài)，并控制伸縮氣缸206收縮，以實(shí)現(xiàn)收網(wǎng)。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。