本發(fā)明涉及一種遠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)：

工作過程自動化和遠程控制是工業(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。由于社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，各種生活垃圾充斥在各個角落，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；半自動打撈方案，通常由工作人員駕駛打撈船，在到達垃圾打撈地點，使用操作手柄或按鈕自動控制打撈機構(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，工作場地遠離陸地，打撈安全性不足。現(xiàn)階段存在的全自動裝配方案，打撈機構(gòu)特別復(fù)雜，操作較為困難，機構(gòu)設(shè)計的成本較高，且只適用于近岸定點打撈。

因此，需要設(shè)計一種適于遠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通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠程控制系統(tǒng)；所述船載控制系統(tǒng)適于接收陸上遠程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號以驅(qū)動打撈裝置實現(xiàn)水面垃圾打撈。

進一步，所述視頻圖像采集裝置包括：玻璃觀測箱，所述玻璃觀測箱在船行進方向配有觀測窗口，該觀測窗口內(nèi)設(shè)置有高清攝像頭與紅外測距儀。

進一步，所述高清攝像頭與紅外測距儀緊密平行放置，正對船行進方向；其中所述紅外測距儀適于檢測船與水面垃圾的距離，并通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠程控制系統(tǒng)，且由陸上遠程控制系統(tǒng)控制船行進速度。

進一步，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)動張開桿伸縮，以實現(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。

進一步，在打撈網(wǎng)的四周設(shè)有防護網(wǎng)，在輸送板的兩側(cè)設(shè)有防護板；所述防護網(wǎng)由若干根防護網(wǎng)支架支起；各防護網(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)機構(gòu)，且通過該翻轉(zhuǎn)機構(gòu)將打撈網(wǎng)中的垃圾由輸送板傾倒至船艙內(nèi)。

進一步，所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括：翻轉(zhuǎn)軸、翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；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)送至陸上遠程控制系統(tǒng)；以及接收陸上遠程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號以驅(qū)動打撈裝置實現(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，通過無人駕駛遠程控制，降低了人工打撈垃圾的危險程度，并且通過遠程操作作業(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)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

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、玻璃觀測箱101、觀測窗口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。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。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通過船載控制系統(tǒng)發(fā)送至陸上遠程控制系統(tǒng)；所述船載控制系統(tǒng)適于接收陸上遠程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號以驅(qū)動打撈裝置2實現(xiàn)水面垃圾打撈。

其中，垃圾打撈船的進行方向如圖1中F1所示。

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

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

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，例如但不限于深圳研寶智控有限公司的型號為ABOX-9712的工控機，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)動張開桿205伸縮，以實現(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)有防護網(wǎng)207，在輸送板202的兩側(cè)設(shè)有防護板；所述防護網(wǎng)207由若干根防護網(wǎng)207支架208支起；各防護網(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)機構(gòu)，且通過該翻轉(zhuǎn)機構(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)機構(gòu)包括：翻轉(zhuǎn)軸209、翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；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。

實施例2

在實施例1基礎(chǔ)上，本實施例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程控制系統(tǒng)。

所述陸上遠程控制系統(tǒng)例如但不限于PC機、工控機來實現(xiàn)。

實施例3

在實施例1基礎(chǔ)上，本實施例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)送至陸上遠程控制系統(tǒng)；以及接收陸上遠程控制系統(tǒng)發(fā)送的控制信號以驅(qū)動打撈裝置2實現(xiàn)水面垃圾打撈。

具體的打撈步驟包括：

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

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

步驟三、在打撈船與垃圾方位相接近時，適時減速并停船，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)動連接桿204伸至水下一定距離，再控制伸縮氣缸206驅(qū)動張開桿20515伸出至最遠，以張開打撈網(wǎng)201。

步驟五、升降氣缸203驅(qū)動連接桿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，由支架208支起的防護網(wǎng)207與輸送板兩側(cè)的傳輸防護網(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，以實現(xiàn)收網(wǎng)。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，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發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(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。