一种多功能视觉水上清污装置

本发明涉及清污设备，特别涉及一种多功能视觉水上清污装置。

背景技术：

1、现有的水上清污设备往往采用中型或大型船舶进行水面和水下污染物的收集工作，但是每次清污工作需要耗费大量的人力物力，成本极高，而且对于不与流动水体汇集的湖泊清污工作，无法调用大型清污船舶进行清污。因此目前行业内已逐步采用小型无人船进行清污工作，现有的小型无人船常采用面积不超过1平方米，高度不超过1米的无人船进行清污工作，由于体积过小，而且续航能力有限，为了有效提高续航以及减少运行中的阻力，因此无法适配现有的组装式的下探部件，也无法实现深水区域的垃圾清污及沉底后进行淤泥深度和厚度的测量，若采用单一绳索收放式的下探部件，会出现绳索在水流作用下呈倾斜状态，导致下探部件的角度无法实现竖直状态，而且向下钻探过程中，绳索会在钻探过程中出现易打结或扭转变形过大的问题；若采用多绳索收放式的下探部件，下探部件往往面积较大，在沉底后，由于不同区域的淤泥蓬松度不同，易出现沉底后倾斜，亦无法实现竖直下探，而且同样会出现绳索会在钻探过程中出现扭转变形过大的问题，无法实现准确测量。

技术实现思路

1、针对上述现有问题，本发明要解决的技术问题在于能够在小型无人船上实现水面清污及船载钻探设施的深水区域的竖直沉底及淤泥厚度检测，避免出现检测准确性不高的一种多功能视觉水上清污装置。

2、本发明提供一种多功能视觉水上清污装置，包括船体，所述船体的内部设有截面呈涡旋状的通道，所述第一波纹管设于所述通道内，所述船体上设有图像监测机构和驱动机构，所述船体上还设有清理机构，所述船体的内部设有第一波纹管，所述第一波纹管的伸长端与所述船体的底面相垂直，所述船体的底部设有伸缩组件，所述伸缩组件的伸缩端和所述第一波纹管的外周设有磁吸组件，所述船体上设有抽放水机构，所述抽放水机构与所述第一波纹管相连通，所述第一波纹管的底部设有具有压力检测和位移检测功能的钻探机构，所述第一波纹管的内壁上设有端部与其相连的若干第一弹性绳和若干第二弹性绳，所述第一弹性绳之间相互平行，所述第二弹性绳之间相互平行，所述第一弹性绳与所述第二弹性绳均与所述第一波纹管的弯折部部分重合，所述第一弹性绳与所述第二弹性绳相错开，覆盖在任意所述弯折部的所述第二弹性绳的顶端均高于与其上方的所述弯折部的所述第二弹性绳的底端，所述船体内设有中央处理器，所述中央处理器分别与所述图像监测机构、驱动机构、伸缩组件、磁吸组件和钻探机构信号连接，所述中央处理器、图像监测机构、驱动机构、伸缩组件、磁吸组件和钻探机构分别与所述船体的内置电源电连接。

3、优选的，所述通道出口与所述伸缩组件相平行。

4、优选的，所述伸缩组件包括套筒，所述套筒的壁体设有环形槽，所述环形槽内设有若干电动伸缩杆，所述磁吸组件包括电磁铁，所述电动伸缩杆的伸缩端设有所述电磁铁相连，所述第一波纹管的外壁设有若干与之固定连接的金属环，所述电磁铁用于吸吸引所述金属环，所述电动伸缩杆与所述电磁铁均与所述中央处理器信号连接，所述电动伸缩杆与所述电磁铁均与所述内置电源电连接。

5、优选的，所述抽放水机构包括第二波纹管，所述船体内设有泵体，所述第二波纹管与所述泵体相连通，所述泵体与所述中央处理器信号连接，所述泵体与所述内置电源电连接，所述第二波纹管的底端的侧壁上设有若干通孔，所述第二波纹管的一端与所述钻探机构的顶部固定连接，所述第二波纹管的另一端与所述泵体相连通。

6、优选的，所述钻探机构包括固定板，所述第一波纹管和所述第二波纹管的底部均与所述固定板的顶部固定连接，所述固定板的底部设有壳体，所述壳体内设有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端穿过所述壳体，所述第一驱动电机的输出端设有与之固定连接的钻头，所述钻头内部设有位移传感器，所述钻头的端部设有锥尖阻力传感器，所述位移传感器、锥尖阻力传感器和所述第一驱动电机均与所述中央处理器信号连接，所述位移传感器、锥尖阻力传感器和所述第一驱动电机均与所述内置电源电连接。

7、优选的，所述第一弹性绳和所述第二弹性绳的表面均设有防滑层。

8、优选的，所述图像监测机构包括摄像头，所述摄像头设于所述船体上，所述摄像头与所述中央处理器信号连接，所述摄像头与所述内置电源电连接。

9、优选的，所述驱动机构包括若干第二驱动电机，若干所述第二驱动电机均匀设置在所述船体的外周，所述第二驱动电机的外周设有防护筒，所述防护筒与所述船体的外周固定连接，所述第二驱动电机的输出端设有螺旋桨，所述第二驱动电机与所述中央处理器信号连接，所述第二驱动电机与所述内置电源电连接。

10、优选的，所述船体的外周均匀设于若干气囊，所述气囊位于相邻的所述防护筒之间，所述船体上设有与所述气囊相连通的气泵，所述气泵与所述中央处理器信号连接，所述气泵与所述内置电源电连接。

11、优选的，所述清理机构包括网体，所述网体与所述船体固定连接，所述船体上设有通路，所述通路与所述网体的进口相对齐。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明的一种多功能视觉水上清污装置，通过将所述船体放置在水面上，通过所述图像监测机构的观察，并将图像数据发送至所述中央处理器中，然后所述中央处理器通过所述驱动机构控制所述船体朝向漂浮在水面上的垃圾，然后即可通过所述清理机构将漂浮在水面上的垃圾进行收集，当需要进行水体沉底淤泥的检测时，通过所述中央处理器控制所述抽放水机构进行抽水，将所述船体外部的水域中的水源抽入所述第一波纹管内，然后使得所述第一波纹管能够在水压的作用下拉伸并逐渐被抽出所述通道，然后通过所述伸缩组件的伸缩端的所述磁吸组件的作用，当所述第一波纹管逐渐被抽拉的过程中，由于所述抽放水机构的流量稳定性较强，因此所述第一波纹管伸长的速度的一致性较强，所述伸缩组件能够根据所述第一波纹管的抽拉速度进行相应的伸长和收缩，通过所述第一波纹管和所述伸缩组件的伸缩端的所述磁吸组件之间的配合，从而使得所述第一波纹管的每一节在进入水面之前均能够处于水平状态，从而使得所述第一波纹管入水前的初始阶段不会出现倾斜，由于所述第一波纹管在逐渐张开及伸长的过程中，水压不断增大，从而使得入水部分的所述第一波纹管被完全撑开，从而使得所述第一弹性绳和所述第二弹性绳均处于完全绷紧的状态，通过所述第一弹性绳和所述第二弹性绳的布置朝向不同以及不同高度的所述弯折部上的所述第二弹性绳之间的部分对齐，使得所述第一波纹管的任意一节均会被有效固定，从而降低了所述第一波纹管的扭转现象的几率，而当所述第一波纹管处于所述通道内的时候，此时所述第一波纹管处于松弛并且层叠的状态，由于所述第一波纹管无法完全压扁，所述第一弹性绳和所述第二弹性绳并不会占据所述第一波纹管内过多的空间而导致所述第一波纹管的任意一节的厚度变大，从而确保了所述通道能够尽可能的容纳所述第一波纹管，从而能够适应水域深度较大的区域，适用性更强，在所述钻探机构入水后，其所受到的反作用力几乎可以忽略不计，而通过所述钻探机构的钻探进入淤泥后，由于淤泥较为松散，并对所述钻探机构产生的反作用力增大，因此通过所述第一波纹管的伸长速度以及所述第一波纹管的释放时间段即可得知所述第一波纹管的下降深度，从而获取淤泥所处深度，而当所述钻探机构钻入淤泥层下方的土层后，土层对所述钻探机构产生的反作用力显著增大，因此即可通过反作用力产生显著变化的时间点以及所述钻探机构的位移测量功能，实现对淤泥厚度的测量，从而确保本装置使用的准确性。