一种模块化海洋垃圾清理船

1.本发明涉及海洋垃圾清理领域，尤其涉及一种方便清理、高效率的模块化海洋垃圾清理船。


背景技术：

2.由于人类的生活与发展海洋污染日益严重，具体表现为石油污染赤潮和海洋垃圾等，其中海洋垃圾对海洋环境的危害尤为突出，根据相关数据显示每年进入海洋的垃圾达到了800万吨，其中有超过70％沉入到海底，有15％漂流在海上，另外15％则是滞留在海滩之上，大量的海洋垃圾给海洋生态平衡造成了不良影响，破坏海洋生态系统，也间接的威胁到了人类的健康，人们对于海洋漂浮垃圾的清理工作具有效率低、方式难等问题，急需要一种自动化的海洋垃圾清理设备。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的是提供一种方便清理、高效率的模块化海洋垃圾清理船。
4.技术方案：本发明装置包括双船体模块、打捞模块、分拣模块、油污吸附模块、水质检测模块、视觉监测模块、太阳能追踪供电模块以及总控模块，所述分拣模块位于打捞模块后方，打捞模块和分拣模块夹于双船体内侧，油污吸附模块分别安装于双船体两侧，水质检测模块安装于油污吸附模块内部，打捞模块上侧安装有视觉监测模块，视觉监测模块顶部设置有太阳能追踪供电模块以及总控模块，直流电机工作通过同步带给打捞模块提供动力。
5.进一步地，所述双船体模块包括流线型船腔、顶盖、工字型连接架以及水下推进器。
6.进一步地，所述打捞模块包括镂空传输带、同步撇油皮带、耙齿、压紧轮、动力输入同步轮以及铝型材。
7.进一步地，所述分拣模块包括挡板、滚筒、轮齿铰刀、轴承、刮油刀、传动齿轮、传动轮、传动带以及垃圾分类箱。
8.进一步地，所述油污吸附模块包括箱式主体、潜水泵、后盖板、可更换吸油毛毡板、凹槽、上托板、下托板、梯形丝杆、联轴器、步进电机以及光杆。
9.进一步地，所述视觉监测模块包括深感相机与控制器。
10.进一步地，所述太阳能追踪供电模块包括太阳能板、俯仰舵机、水平舵机、舵盘、舵机固定铝材以及u型铝材。
11.进一步地，所述打捞模块通过固定板安装于双船体内侧。
12.有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：方便对于海洋漂浮垃圾的清理、效率高；结构简单，操作方便，使用面广。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为双船体模块示意图；
15.图3为打捞模块示意图；
16.图4为分拣模块示意图；
17.图5为油污吸附模块示意图；
18.图6为太阳能追踪供电模块示意图；
19.图7为本发明的爆炸图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
21.如图1、图7所示，本发明包括双船体模块1、打捞模块2、分拣模块3、油污吸附模块4、水质检测模块、视觉监测模块5、太阳能追踪供电模块6以及总控模块7，所述分拣模块3位于打捞模块2后方，打捞模块2和分拣模块3夹于双船体内侧，油污吸附模块4分别安装于双船体两侧，水质检测模块安装于油污吸附模块4内部，打捞模块2上侧安装有视觉监测模块5，视觉监测模块5顶部设置有太阳能追踪供电模块6以及总控模块7，直流电机8工作通过同步带9给打捞模块2提供动力。
22.如图2所示，所述双船体模块1包括流线型船腔11、顶盖12、工字型连接架13以及水下推进器14，两个流线型船腔11由工字型连接架13连接，工字型支撑连接架13连接两侧船体，既减小了船体在收集垃圾作业中的行走阻力，还保障了船只水面工作稳定，同时可以使水面垃圾快速地流入两船体之间，增加垃圾收集效率，为船运行提供动力的水下推进器14安装于流线型船腔的后侧下方，供电用蓄电池放置于流线型船腔内，流线型船腔顶盖12配有橡胶圈密封处理。
23.如图3所示，所述打捞模块2包括镂空传输带21、同步撇油皮带22、耙齿23、压紧轮24、动力输入同步轮25以及铝型材26。位于流线型船腔11内侧，工字型连接架13下方，用于水面垃圾的打捞与传送，垃圾打捞模块2包括镂空传输带21、耙齿23、同步撇油皮带22、压紧轮24和动力输入同步轮25，整体模块采用铝型材26搭建成l型用螺栓和固定板10安装于双体船内侧，打捞模块2动力来源于安装在工字型连接架13上方的直流电机8，通过同步带9连接动力输入同步轮25传输动力，传输带上设有间隔均匀的耙齿23，用于捕获水面垃圾，且传输带镂空式设计，可有效过滤垃圾收集过程中的水分来实现垃圾与水的分离减轻船体承载，镂空传输带21前部安装水平压紧轮24，用以保证传输带前端具有足有长度输送置于水面垃圾，传输带中后端呈水平面倾斜30度安装，可有效输送垃圾至传送带最高处。
24.如图4所示，所述分拣模块3包括挡板31、滚筒32、轮齿铰刀33、轴承34、刮油刀35、传动齿轮36、传动轮37、传动带38以及垃圾分类箱39。轴承34内嵌于挡板31内侧，滚筒32一端与轴承34过盈配合传动带38连接传动轮37使滚筒同向转动，轮齿铰刀33一端依次与传动齿轮36、轴承34过盈配合，传动齿轮36相互啮合使两个齿轮铰刀33反向运动。垃圾分类箱39置于轮齿铰刀33下方。
25.如图5所示，所述油污吸附模块4包括箱式主体41、潜水泵42、后盖板43、可更换吸油毛毡板44、凹槽45、上托板46、下托板47、梯形丝杆48、联轴器49、步进电机50和光杆51。油
污吸附模块4包括梯形丝杆升降机构和吸油箱体，梯形丝杆升降机构通过滑块与吸油箱体连接，可带动吸油箱体垂直升降，吸油箱体中箱式主体41内有凹槽45，可更换吸油毛毡板44分三层内嵌在凹槽45中，凹槽45内壁与可更换吸油毛毡板44之间存在间隙并可以使可更换吸油毛毡板44可以在箱式主体41中水平方向移动，竖直方向固定，箱式主体41尾部开圆孔，潜水泵42内嵌在圆孔中实现箱式主体41内外液体的定向交换，操作人员可通过掀开后盖板43更换箱式主体41中的可更换吸油毛毡板44。水质检测模块包括ph值检测传感器、浑浊度传感器、温度传感器、stm32系统板组成，ph值检测传感器、浑浊度传感器与温度传感器固定在箱式主体41内壁，通过防水信号线与放置在总控模块中的stm32系统板连接，可实现检测数据实时上传并在上位机中显示。
26.所述视觉监测模块5包括深感相机与控制器，深感相机安装在工字型连接架13前端，用于拍摄船体前端实时画面，与总控模块7中的控制器连接实现数据传输。
27.如图6所示，所述太阳能追踪供电模块6包括太阳能板61、俯仰舵机62、水平舵机63、舵盘64、舵机固定铝材65以及u型铝材66。太阳能板61通过u型铝材66与俯仰舵机62连接，实现俯仰角度可变。俯仰舵机62与水平舵机63通过舵机固定铝材65连接，水平舵机63末端舵盘64固定于工字型连接架13前侧中央，实现太阳能板61水平方向可变。总控模块7安装于工型连接架13后侧，主体为防水密封箱，内嵌各模块分区控制单元，通过扩频技术实现远距离通信，完成垃圾清理船与相机的各种操作和配置。


技术特征：
1.一种模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：包括双船体模块(1)、打捞模块(2)、分拣模块(3)、油污吸附模块(4)、水质检测模块、视觉监测模块(5)、太阳能追踪供电模块(6)以及总控模块(7)，所述分拣模块(3)位于打捞模块(2)后方，打捞模块(2)和分拣模块(3)夹于双船体内侧，油污吸附模块(4)分别安装于双船体两侧，水质检测模块安装于油污吸附模块(4)内部，打捞模块(2)上侧安装有视觉监测模块(5)，视觉监测模块(5)顶部设置有太阳能追踪供电模块(6)以及总控模块(7)，直流电机(8)工作通过同步带(9)给打捞模块(2)提供动力。2.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述双船体模块(1)包括流线型船腔(11)、顶盖(12)、工字型连接架(13)以及水下推进器(14)。3.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述打捞模块(2)包括镂空传输带(21)、同步撇油皮带(22)、耙齿(23)、压紧轮(24)、动力输入同步轮(25)以及铝型材(26)。4.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述分拣模块(3)包括挡板(31)、滚筒(32)、轮齿铰刀(33)、轴承(34)、刮油刀(35)、传动齿轮(36)、传动轮(37)、传动带(38)以及垃圾分类箱(39)。5.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述油污吸附模块(4)包括箱式主体(41)、潜水泵(42)、后盖板(43)、可更换吸油毛毡板(44)、凹槽(45)、上托板(46)、下托板(47)、梯形丝杆(48)、联轴器(49)、步进电机(50)以及光杆(51)。6.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述视觉监测模块(5)包括深感相机与控制器。7.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述太阳能追踪供电模块(6)包括太阳能板(61)、俯仰舵机(62)、水平舵机(63)、舵盘(64)、舵机固定铝材(65)以及u型铝材(66)。8.根据权利要求1所述的模块化海洋垃圾清理船，其特征在于：所述打捞模块(2)通过固定板(10)固定于双船体内侧。

技术总结
本发明公开了一种模块化海洋垃圾清理船，包括双船体模块、打捞模块、分拣模块、油污吸附模块、水质检测模块、视觉监测模块、太阳能追踪供电模块以及总控模块，所述分拣模块位于打捞模块后方，打捞模块和分拣模块夹于双船体内侧，油污吸附模块分别安装于双船体两侧，水质检测模块安装于油污吸附模块内部，打捞模块上侧安装有视觉监测模块，视觉监测模块顶部设置有太阳能追踪供电模块以及总控模块，直流电机工作通过同步带给打捞模块提供动力。本发明装置结构简单，操作方便，方便对于海洋漂浮垃圾的清理、效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：李飞锦 凡云浩 赵海峰 王家豪
受保护的技术使用者：南京信息职业技术学院
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/4/28