一种净化船双级防喷缓冲结构及水生环境综合净化船

本发明一种净化船双级防喷缓冲结构及水生环境综合净化船涉及一种安装在水生环境综合净化船上的缓冲结构，属于环境保护，特别涉及一种通过将浮萍喷射到第一缓冲板和第二缓冲板上，带动第一缓冲板和第二缓冲板转动，第一缓冲板和第二缓冲板带动浮萍掉落到第二收集箱内，能够减缓浮萍的掉落速度，减少喷溅的缓冲结构。

背景技术：

1、随着人口的不断增加以及河道的不断开发与利用，大量的固体垃圾被排放至河道内，固体垃圾长期浸泡在水中会慢慢腐烂变质，产生有毒有害的化学物质和气体，导致水体生物的大量死亡，生态环境遭到严重破坏。由于环境污染，河水中富含氮、磷、钾等物质，导致水体富营养化，随着气温的升高，水中会聚集大面积的浮萍。大量的固体垃圾和浮萍漂浮在水面上，会导致水质的下降，阻挡阳光进入水中，破坏水体的生物多样性，影响生态平衡；且会遮挡浮标或者航标，对航行的船只产生阻力，影响船只的正常行驶。因此需要及时有效地收集清理水面上的固体垃圾和浮萍，且需要定期向河道内喷洒化学药剂对河道内的污水进行微生物降解处理，提高河道的自净能力。目前，河道固体垃圾和浮萍的收集清理工作以及河道的喷药工作主要是以人工为主，但人工清理和喷药的效率低、劳动强度高，同时存在水上作业落水的风险。现有的无人河道清理船实现的功能较单一，只能实现固体垃圾、浮萍收集清理或者喷药中的一种，不能同时实现三种功能，或者没有将固体垃圾和浮萍分开进行收集，不利于后续的垃圾回收处理。

2、cn108517851b公开了一种河道漂浮物打捞装置，包括收集机构、旋转组件、传动组件和固定组件，该装置通过收集机构对水面漂浮物进行打捞，配合传动组件，将漂浮物传送至河岸，该装置可以实现对定点区域水面漂浮物高效的自动化打捞，但仅限于在某一特定区域进行打捞工作，不能在河道内进行直线行驶和转向，覆盖整个河道，工作范围小；没有将固体垃圾和浮萍分开进行收集，不利于后续的垃圾回收处理；且该装置没有设置喷药组件，不能对河道的水质进行净化处理，打捞工作完成后河道需要长时间才能完成自净化，河道的水质差。

3、为了改善上述问题，申请人另案提出了名称为《一种水生环境综合净化船》的中国发明专利申请，通过抽水泵将水面上的浮萍吸入吸头，浮萍通过进水波纹软管和抽水管进入第二收集箱内，实现对水面浮萍的收集清理。但是上述水生环境综合净化船中的第二收集箱内没有设置缓冲装置，浮萍通过抽水管进入第二收集箱时，流速较大，喷力较大，导致浮萍会喷溅到第二收集箱之外或者是第二收集箱的内侧面上，形成顽固残留，难以清理，或者是喷入第二排水孔内，导致第二排水孔的堵塞，影响浮萍中水分的排出。

技术实现思路

1、为了改善上述情况，本发明一种净化船双级防喷缓冲结构及水生环境综合净化船提供了一种通过将浮萍喷射到第一缓冲板和第二缓冲板上，带动第一缓冲板和第二缓冲板转动，第一缓冲板和第二缓冲板带动浮萍掉落到第二收集箱内，能够减缓浮萍的掉落速度，减少喷溅的缓冲结构。

2、本发明一种净化船双级防喷缓冲结构及水生环境综合净化船是这样实现的：本发明一种净化船双级防喷缓冲结构由第二收集箱、第二排水孔、固定架、连接杆、转动轴、第一缓冲板、第二缓冲板以及过滤孔组成，

3、第二收集箱为顶面开口的结构，

4、所述第二收集箱的两内侧面分别对应置有固定架，所述固定架为环形结构，所述固定架的内侧面置有连接杆的一端，

5、优选的，所述连接杆有多个，多个所述连接杆沿所述固定架的内侧面周向等距排列，所述连接杆的长度等于所述固定架的二分之一内径，多个所述连接杆的另一端位于所述固定架的中心，且相连接，

6、转动轴的两端分别通过轴承置于对应的所述固定架的中部，

7、第一缓冲板的一侧垂直置于所述转动轴的侧面，所述第一缓冲板的长度等于所述转动轴的长度，

8、优选的，所述第一缓冲板的一侧可拆卸地垂直置于所述转动轴的侧面，

9、优选的，所述第一缓冲板有多个，多个所述第一缓冲板沿所述转动轴周向等距排列，所述第一缓冲板的两端分别和两个固定架上的连接杆对应接触，优选的，所述第一缓冲板为中空结构，

10、优选的，所述第一缓冲板的厚度由与所述转动轴相连接的一侧至另一侧逐渐减小，

11、优选的，所述第一缓冲板由pvc材料制成，表面涂覆有耐磨涂层，

12、所述第一缓冲板的另一侧面置有第二缓冲板的一侧，所述第二缓冲板的长度等于所述第一缓冲板的长度，

13、优选的，相邻的两个所述第二缓冲板与对应的所述第一缓冲板之间的夹角不同，

14、优选的，所述第二缓冲板的另一侧为弧形弯曲，

15、所述第二收集箱的内底面为一端至另一端呈多次弧形凹陷的结构，所述凹陷部的长度等于所述第二收集箱的宽度，

16、优选的，靠近所述固定架的所述凹陷部的密度大于远离所述固定架的所述凹陷部的密度，

17、所述第二收集箱的内底面开有第二排水孔，

18、优选的，所述第二排水孔有多组，每一组所述第二排水孔与每一个所述凹陷部相对应，每一组内的所述第二排水孔有多个，多个所述第二排水孔沿所述凹陷部的宽度方向等距排列；

19、进一步的，所述第一缓冲板上开有过滤孔，

20、优选的，所述过滤孔有多组，多组所述过滤孔沿第一缓冲板的长度方向等距排列，每一组内的所述过滤孔有多个，多个所述过滤孔沿所述第一缓冲板的宽度方向等距排列，

21、优选的，所述过滤孔的内壁为凹凸不平的结构，

22、进一步的，所述第二缓冲板的弧形弯曲部置有多个导流板，

23、优选的，所述导流板有多组，多组所述导流板沿所述第二缓冲板的弧形弯曲部的长度方向等距排列，每一组内的所述导流板有两个，两个所述导流板的一端互相靠近，另一端互相远离；

24、本发明还涉及一种水生环境综合净化船，所述一种水生环境综合净化船由支撑结构、转向结构、固体垃圾收集结构、浮萍收集结构和喷药结构组成，

25、所述支撑结构由船体、船头、船尾、第二浮体、第一收集箱、第二收集箱以及第二排水孔组成，

26、船体的一端两侧分别对称置有船头，船体的另一端置有船尾，

27、所述船体、船头和船尾为中空结构，

28、所述船头的宽度由和所述船体相连接的一端至另一端逐渐减小，

29、优选的，所述船头的另一端置有超声波避障传感器，

30、所述船尾的宽度由和所述船体相连接的一端至另一端逐渐减小，所述船尾一端的宽度等于所述船体的宽度，

31、所述船体的两侧分别对应置有第二浮体，

32、第一收集箱内嵌于所述船体的顶面中部开有的通槽内，所述第一收集箱为顶面开口的结构，所述第一收集箱的顶面和所述船体的顶面相齐平，

33、两个第二收集箱分别对应内嵌于所述船体的顶面两侧开有的通槽内，所述第二收集箱为顶面开口的结构，所述第二收集箱的顶面和所述船体的顶面相齐平，

34、所述第二收集箱的底面开有第二排水孔，

35、优选的，所述第二排水孔有多组，多组所述第二排水孔沿所述第二收集箱的底面长度方向等距排列，每一组内的所述第二排水孔有多个，多个所述第二排水孔沿所述第二收集箱的底面宽度方向等距排列，

36、优选的，所述第一收集箱的顶面和所述第二收集箱的顶面分别对应置有超声波测距模块，

37、所述转向结构由驱动电机、密封箱、驱动电机轴、螺旋桨、轴梢、舵机、舵叶、舵杆、第一伞形齿轮以及第二伞形齿轮组成，

38、所述船尾的内底面置有驱动电机，

39、所述船尾的底面置有密封箱，

40、第一伞形齿轮和第二伞形齿轮置于所述密封箱内，

41、驱动电机轴的一端与所述驱动电机相连接，驱动电机轴的另一端穿过所述船尾的底面开有通孔和所述密封箱顶面开有的通孔置于所述第一伞形齿轮的中部，

42、优选的，所述驱动电机轴和所述船尾的底面之间置有密封轴承，所述驱动电机轴和所述密封箱顶面之间置有密封轴承，

43、螺旋桨位于所述船尾的底面下方，

44、轴梢的一端置于所述第二伞形齿轮的中部，轴梢的另一端穿过所述密封箱的侧面开有的通孔与所述螺旋桨相连接，所述第一伞形齿轮和所述第二伞形齿轮相啮合，

45、优选的，所述轴梢和所述密封箱侧面之间置有密封轴承，

46、所述船尾的内底面置有舵机，所述船尾的底面置有舵叶，

47、舵杆的一端穿过所述船尾的底面开有的通孔和所述舵机相连接，舵杆的另一端和所述舵叶相连接，

48、所述固体垃圾收集结构由第一限绳块、滚绳轮、拉绳、第二限绳块、收集筐、立柱、立板、旋转电机、旋转轴、支撑块以及电机放置块组成，

49、所述船体上从所述船体的一端至所述第一收集箱的侧面之间的部分为镂空结构，

50、收集筐位于所述镂空结构内，

51、所述收集筐为顶面开口的结构，所述收集筐的顶面和所述船体的顶面相齐平，所述收集筐的长度小于等于所述第一收集箱的长度，所述收集筐的宽度小于等于所述第一收集箱的长度，

52、所述收集筐的两侧面为直角三角形结构，所述收集筐的一端为方形结构，所述收集筐的一端和所述船体的一端相齐平，

53、所述收集筐的底面的高度从所述收集筐的一端至另一端逐渐增大，所述收集筐的底面另一端的高度和所述船体的顶面相齐平，所述收集筐的底面另一端铰接置于所述第一收集箱的侧面，

54、所述收集筐的底面开有第一排水孔，

55、优选的，所述第一排水孔有多组，多组所述第一排水孔沿所述收集筐的底面的长度方向等距排列，每一组内的所述第一排水孔有多个，多个所述第一排水孔沿所述收集筐的底面的宽度方向等距排列，

56、所述船体的顶面对称置有两个立板，所述立板靠近所述第一收集箱，

57、所述船体的顶面置有支撑块，所述支撑块靠近所述船体的一侧，所述支撑块与其中一个所述立板相接触，且所述支撑块到所述船体一侧的距离小于其中一个所述立板到所述船体一侧的距离，

58、所述支撑块上置有电机放置块，

59、所述电机放置块上开有电机放置槽，

60、优选的，所述电机放置槽为u型结构，

61、旋转电机置于所述电机放置槽内，

62、旋转轴的一端穿过其中一个所述立板上开有的通孔和所述旋转电机的电机轴相连接，旋转轴的另一端通过轴承置于另一个所述立板的侧面，

63、所述船体的顶面对称置有两个立柱的一端，所述立柱靠近所述收集筐的另一端，

64、所述立柱的另一端侧面分别对应置有滚绳轮，所述立柱的另一端置有第一限绳块，

65、所述收集筐的顶面两侧分别对应置有第二限绳块，

66、所述旋转轴的两端分别对应置有拉绳的一端，

67、所述拉绳的另一端分别穿过对应的所述滚绳轮和所述第二限绳块对应相连接；

68、所述浮萍收集结构由出水管、抽水泵、进水波纹软管、吸头以及第一浮体组成，

69、所述船体一端的顶面两侧分别对应置有抽水泵，所述抽水泵靠近所述第二收集箱，

70、第一浮体远离所述船体，

71、吸头内嵌于所述第一浮体的中部，

72、进水波纹软管的一端和所述抽水泵的进水口相连接，且和所述抽水泵的进水口相连通，进水波纹软管的另一端置于所述吸头的一端，且和所述吸头的一端相连通，

73、优选的，所述吸头的直径由一端至另一端逐渐增大，

74、出水管的一端和所述抽水泵的出水口相连接，且和所述抽水泵的出水口相连通，出水管的另一端向下弯折延伸至所述第二收集箱的上方，

75、所述喷药结构由储药箱、抽高压气泵、立架、喷药头、进药口以及进药管组成，

76、所述船体的顶面置有储药箱，所述储药箱靠近所述船尾，

77、所述储药箱的顶面开有进药口，

78、优选的，所述进药口上可开合地置有密封盖，

79、抽高压气泵置于所述船体的顶面，且靠近所述储药箱的侧面，

80、进药管的一端置于所述储药箱的侧面，且和所述储药箱相连通，

81、进药管的另一端和所述抽高压气泵的进气口相连接，且和所述抽高压气泵的进气口相连通，

82、所述船体的顶面置有立架，所述立架靠近所述抽高压气泵，

83、喷药头的一端和所述抽高压气泵的出气口相连接，且和所述抽高压气泵的出气口相连通，喷药头另一端穿过所述立架延伸至所述船尾向河道内喷药；

84、进一步的，所述第一收集箱的顶面开有倒角槽，所述倒角槽靠近所述收集筐，所述倒角槽的长度等于所述第一收集箱的顶面长度；

85、进一步的，所述第一收集箱的内底面置有凸台，所述凸台的边缘和所述第一收集箱的内底面边缘相连接，所述凸台的高度从中心至两端逐渐减小，所述凸台的两端和所述第一收集箱的内底面的两端相连接处分别对应等距开有多个第三排水孔，所述第一收集箱相邻的两个内侧面相连接处置有圆弧角，所述圆弧角的长度等于所述第一收集箱的高度。

86、所述水生环境综合净化船通过一种水生环境综合净化船控制系统控制转向；

87、本发明还涉及一种水生环境综合净化船控制系统，其特征在于，所述水生环境综合净化船控制系统由转向控制系统和电控系统组成，所述转向控制系统由航速传感器、航向传感器和中央控制器组成，所述航速传感器通过数据线和中央控制器相连接，所述航向传感器通过数据线和中央处理器相连接，所述中央处理器通过数据传输线和所述舵机相连接，所述中央处理器能将数字信号转化为电信号，所述转向控制系统被执行时实现以下步骤：

88、航速传感器采集水生环境综合净化船行驶的速度，将实时信号传递给中央处理器，当水生环境综合净化船转向时，航向传感器将期望信号传递给中央处理器，中央处理器通过对比期望信号和实时信号，计算出偏差，根据偏差量实时调整控制电压，再将电信号传递给舵机，舵机带动舵叶进行转向，舵叶会在船舵面上形成一定的水压，水压对船尾产生很大的力矩，进而实现水生环境综合净化船转向的目的。

89、所述电控系统由开关电源、舵机、降压模块和foc驱动器组成，所述舵机、降压模块和foc驱动器的输入端通过数据传输线和开关电源输出端相连接，所述舵机的输出端通过动力线和舵叶相连接，所述降压模块的输出端和超声波测距模块和超声波避障传感器电性连接，所述foc驱动器的输出端通过动力线和旋转电机、抽水泵、抽高压气泵以及驱动电机相连接，所述电控系统被执行时实现以下步骤：

90、开关电源工作时，将电信号分别传递给舵机、降压模块和foc驱动器，舵机和foc驱动器接收到电信号，分别经过内部编码器解码，而后将电信号转化为控制信号，分别控制舵叶、旋转电机、抽水泵、抽高压气泵和驱动电机的启动和停止，降压模块接收到电信号通过数据线给超声波测距模块和超声波避障传感器供电，超声波测距模块得电后，能实时监测第一收集箱、第二收集箱的内部情况，当第一收集箱、第二收集箱内满载时，超声波测距模块发送信号到终端，提醒工作人员及时倾倒第一收集箱内的固体垃圾、第二收集箱内的浮萍，超声波避障传感器得电后，向前方发送超声波，经过数据处理计算出和障碍物的距离，便于提前躲避障碍物。

91、有益效果

92、一、通过将浮萍喷射到第一缓冲板和第二缓冲板上，带动第一缓冲板和第二缓冲板转动，第一缓冲板和第二缓冲板带动浮萍掉落到第二收集箱内，能够减缓浮萍的掉落速度，减少喷溅的缓冲结构。

93、二、结构简单，方便实用。

94、三、成本低廉，便于推广。