專利名稱：一種智能型水面垃圾搜集船的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能型水面垃圾搜集船的裝置。
背景技術(shù)：
目前，河流湖泊或在風(fēng)景區(qū)湖泊水面上經(jīng)常會有漂浮的垃圾，往往采用人工駕船打撈的方式清除水面上的垃圾。這種人工打撈垃圾，其勞動強(qiáng)度大，工作效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種利用單片機(jī)控制、無人駕駛的智能型水面垃圾搜集船。
本發(fā)明的技術(shù)方案智能型水面漂浮垃圾搜集船采用自動搜索、自動收集，通過無線攝像傳輸系統(tǒng)可以實現(xiàn)人工監(jiān)控和適時干預(yù)。自動搜索垃圾方面采用類似于雷達(dá)掃描方式，選用主動型紅外線探測裝置組對水域進(jìn)行掃描搜索垃圾，垃圾進(jìn)口處有滾筒式垃圾導(dǎo)向裝置，垃圾收集袋采用可脫卸的懸掛方式。具體結(jié)構(gòu)如下一種智能型水面漂浮垃圾搜集船的裝置，它包括船體、操作系統(tǒng)、動力裝置和人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于船體內(nèi)設(shè)計為雙體式船艙，船體前端設(shè)計為便于收集垃圾的垃圾進(jìn)口，垃圾進(jìn)口內(nèi)設(shè)有垃圾收集裝置，其垃圾收集裝置是由單向旋轉(zhuǎn)筒、垃圾收集袋、垃圾收集網(wǎng)、防垃圾逃逸器、和垃圾滿溢探頭報警裝置構(gòu)成，垃圾收集袋為懸掛式垃圾收集袋；人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)由天線圖像信號傳輸裝置和無線遙控裝置組成，其無線遙控裝置是由多通道發(fā)射接收裝置組成；雙體式船艙上設(shè)有單片機(jī)控制器、紅外線探測掃描裝置和無線攝像及傳輸裝置；紅外線探測掃描裝置是設(shè)置在船體前端，紅外線探測掃描裝置是由控制電機(jī)、升降裝置、旋轉(zhuǎn)平臺和紅外線探測器構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)置在升降裝置上，紅外線探測器置于旋轉(zhuǎn)平臺上；無線攝像及傳輸裝置是由控制電機(jī)、升降裝置、旋轉(zhuǎn)平臺和無線攝像裝置構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)置在升降裝置上，無線攝像裝置是設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平臺上；旋轉(zhuǎn)平臺的水平旋轉(zhuǎn)范圍為150°～240°，上下旋轉(zhuǎn)范圍為30°～45°。
雙體式船艙內(nèi)的動力裝置是由螺旋槳、直流電機(jī)、電池和轉(zhuǎn)向噴水泵構(gòu)成，其螺旋槳的四周設(shè)有金屬防護(hù)網(wǎng)。
采用光線攝像裝置和單片微機(jī)控制器，自主搜索垃圾與人工實時監(jiān)控適時干預(yù)相結(jié)合的方式提高了搜索垃圾的效率，自動搜索裝置一邊掃描搜索、一邊前進(jìn)，紅外線探測器平臺連續(xù)在150°～240°范圍內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)掃描和上下旋轉(zhuǎn)范圍為30°～45°內(nèi)連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描，如果有以下的信號，則由單片機(jī)處理①如果0.5米、1米、2米、3米的紅外線探測器中任意幾只有返回紅外線信號，則認(rèn)定是“可疑垃圾信號”并駛向“可疑垃圾”處進(jìn)行收集。②如果水平旋轉(zhuǎn)時有連續(xù)的紅外線探測器返回信號，則認(rèn)為有一片“可疑垃圾信號”并駛向“可疑垃圾區(qū)”進(jìn)行收集。
人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)它是由天線圖像信號傳輸系統(tǒng)和無線遙控系統(tǒng)組成。天線圖像信號傳輸系統(tǒng)由無線攝像裝置和無線編碼信號發(fā)射接收裝置組成；無線遙控系統(tǒng)由多通道發(fā)射接收裝置組成。無線攝像可以人工遙控左右水平旋轉(zhuǎn)120°、上下旋轉(zhuǎn)30°～45°。
當(dāng)收到自動搜集裝置的求助人工判定信號后(1)如果人工判定是可收集的垃圾，則人工不干預(yù)自動搜集裝置，自動搜集裝置自行控制收集的垃圾；人工觀察垃圾是否收集干凈，適時進(jìn)行人工干預(yù)將垃圾收集干凈；(2)如果人工判定不是可收集的垃圾，則人工遙控自動搜集裝置駛向有“可疑垃圾”的水域；(3)如果人工判定是岸邊，則人工搜索岸邊是否有“可疑垃圾”，如果有“可疑垃圾”，可以人工遙控收集岸邊垃圾，如果岸邊沒有“可疑垃圾”則人工遙控自動搜集裝置駛向有“可疑垃圾”的水域；(4)如果人工判定“可疑垃圾”不適合自動搜集裝置收集的垃圾，則人工遙控自動搜集裝置駛向有“可疑垃圾”的水域；(5)如果人工判定“可疑垃圾”是其它船只、游泳的人等，則人工遙控自動搜集裝置駛向有“可疑垃圾”的水域。
垃圾的確認(rèn)方式由于本裝置的體積較小，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑垃圾后，馬上用光電指示器在攝像鏡頭前進(jìn)行報警，請求人工識別，岸上主控室人工判定是否是可收集的垃圾；如果是本裝置可收集的垃圾，則人工不干預(yù)，如果不是本裝置可收集的垃圾或其它障礙物，則人工干預(yù)，將船駛向有可以垃圾的水域。
垃圾收集系統(tǒng)由單向旋轉(zhuǎn)筒、垃圾收集袋、垃圾收集網(wǎng)滿溢自動報警裝置等組成。垃圾由搜集器前方開口處進(jìn)入，搜集器內(nèi)部的單向旋轉(zhuǎn)筒將垃圾強(qiáng)行壓入掛式垃圾收集網(wǎng)袋內(nèi)，當(dāng)垃圾網(wǎng)袋內(nèi)垃圾不能再壓入時，入口處的紅外線組認(rèn)為垃圾裝滿，由垃圾裝滿報警裝置向人工發(fā)出信號，得到指令后自動返回到港口。
垃圾裝掛式垃圾收集網(wǎng)袋(懸掛在自動搜集裝置的底部，開口向上，掛式垃圾收集袋便于裝卸)垃圾收集網(wǎng)的網(wǎng)口有耐腐蝕的金屬圈，搜集器上有固定金屬圈的脫鉤裝置，當(dāng)搜集器返回到垃圾處理中心時，由機(jī)械手或人工將垃圾網(wǎng)卸下。
動力、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力由直流電機(jī)帶動螺旋槳，采用螺旋槳時應(yīng)四周裝有金屬網(wǎng)，防止水草等垃圾纏繞住螺旋槳，轉(zhuǎn)向由噴水泵完成。它們都可以由自動搜集裝置控制，也可以由人工遙控控制。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為自動搜集裝置與岸上主控室工作原理框圖。
具體實施例方式
參看圖1和圖2，一種智能型水面漂浮垃圾搜集船，它包括船體1、操作系統(tǒng)、動力裝置和人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于船體1內(nèi)設(shè)計為雙體式船艙3，船體1前端設(shè)計為便于收集垃圾的垃圾進(jìn)口8，垃圾進(jìn)口8內(nèi)設(shè)有垃圾收集裝置，其垃圾收集裝置是由單向旋轉(zhuǎn)筒、懸掛式垃圾收集袋、垃圾收集網(wǎng)7、防垃圾逃逸器10和垃圾漏溢探頭報警裝置17構(gòu)成；人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)由天線圖像信號傳輸裝置和無線遙控裝置組成，其無線遙控裝置是由多通道發(fā)射接收裝置組成；雙體式船艙3上設(shè)有單片機(jī)控制器18、紅外線探測掃描裝置9、15和無線攝像及傳輸裝置12；
紅外線探測掃描裝置9是設(shè)置在船體1前端，紅外線探測掃描裝置15是由控制電機(jī)14′、升降裝置16，旋轉(zhuǎn)平臺13′和紅外線探測器構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)平臺13′設(shè)置在升降裝置16上，紅外線探測器置于旋轉(zhuǎn)平臺13′上；無線攝像及傳輸裝置12是由控制電機(jī)14、升降裝置11、旋轉(zhuǎn)平臺13和無線攝像裝置構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)平臺13設(shè)置在升降裝置11上，無線攝像裝置是設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平臺13上；旋轉(zhuǎn)平臺13、13′的水平旋轉(zhuǎn)范圍為150°～240°，上下旋轉(zhuǎn)范圍為30°～45°。
雙體式船艙內(nèi)的動力裝置是由螺旋槳2、直流電機(jī)4、電池5和轉(zhuǎn)向噴水泵6構(gòu)成，其螺旋槳2的四周設(shè)有全網(wǎng)防護(hù)網(wǎng)。
緊急情況處理模式當(dāng)搜集器遇上突發(fā)情況時需要返回時，會向主控室發(fā)出求助信號，主控室可進(jìn)入人工遙控方式。若遇上狂風(fēng)暴雨則人工遙控搜集器就近進(jìn)入避風(fēng)區(qū)域或直接駛回；若遇突發(fā)故障(如動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)故障)，則可能要用牽引船將搜集器拖回；若是垃圾收集系統(tǒng)發(fā)生故障，則人工遙控搜集器返回。
主要收集的垃圾本裝置對收集的垃圾有限制，僅收集枯樹葉、一次性發(fā)泡快餐盒、易拉罐、廢紙、塑料袋等垃圾。如水葫蘆、樹枝等中大型不是本裝置收集的垃圾。
失控情況的處理如果本裝置出現(xiàn)失控情況，主控室可直接改為人工遙控的方式。如果人工遙控的方式也發(fā)生故障，則用切斷本裝置的動力電源并及派出修理船前去修理或拖回。
權(quán)利要求
1.一種智能型水面漂浮垃圾搜集船的裝置，它包括船體(1)、操作系統(tǒng)、動力裝置和人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于A.所述的船體(1)內(nèi)設(shè)計為雙體式船艙(3)，船體(1)前端設(shè)計為便于收集垃圾的垃圾進(jìn)口(8)，垃圾進(jìn)口(8)內(nèi)設(shè)有垃圾收集裝置，其垃圾收集裝置是由單向旋轉(zhuǎn)筒、懸掛式垃圾收集袋、垃圾收集網(wǎng)(7)、防垃圾逃逸器(10)和垃圾滿溢探頭報警裝置(17)構(gòu)成；B.所述的人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)由天線圖像信號傳輸裝置和無線遙控裝置組成，其無線遙控裝置是由多通道發(fā)射接收裝置組成；C.所述的雙體式船艙(3)上設(shè)有單片機(jī)控制器(18)、紅外線探測掃描裝置(9)、(15)和無線攝像及傳輸裝置(12)；D.所述的紅外線探測掃描裝置(9)是設(shè)置在船體(1)前端，紅外線探測掃描裝置(15)是由控制電機(jī)(14′)、升降裝置(16)，旋轉(zhuǎn)平臺(13′)和紅外線探測器構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)平臺(13′)設(shè)置在升降裝置(16)上，紅外線探測器置于旋轉(zhuǎn)平臺(13′)上；所述的無線攝像及傳輸裝置(12)是由控制電機(jī)(14)、升降裝置(11)、旋轉(zhuǎn)平臺(13)和無線攝像裝置構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)平臺(13)設(shè)置在升降裝置(11)上，無線攝像裝置是設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平臺(13)上；所述的旋轉(zhuǎn)平臺(13)、(13′)的水平旋轉(zhuǎn)范圍為150°～240°，上下旋轉(zhuǎn)范圍為30°～45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型水面漂浮垃圾搜集船的裝置，其特征在于所述的雙體式船艙內(nèi)的動力裝置是由螺旋槳(2)、直流電機(jī)(4)、電池(5)和轉(zhuǎn)向噴水泵(6)構(gòu)成，其螺旋槳(2)的四周設(shè)有金屬防護(hù)網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能型水面漂浮垃圾搜集船的裝置。它包括船體1、操作系統(tǒng)和動力裝置，人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)，在船體1內(nèi)設(shè)計為雙體式船艙3，船體1前端有垃圾進(jìn)口8，垃圾進(jìn)口8內(nèi)有垃圾收集裝置，人工實時監(jiān)控適時干預(yù)系統(tǒng)由天線圖像信號傳輸裝置和無線遙控裝置組成，雙體式船艙3上設(shè)有單片機(jī)控制器19、帶旋轉(zhuǎn)平臺的紅外線探測掃描裝置和無線攝像及傳輸裝置12；利用單片機(jī)控制，無人駕駛的智能型水面漂浮垃圾自動搜索、收集裝置，而且通過無線攝像傳輸系統(tǒng)可以實現(xiàn)人工監(jiān)控和適時干預(yù)，在自動搜索垃圾方面采用了類似于雷達(dá)掃描的方式，選用主動型紅外線探測裝置組對水域進(jìn)行掃描搜索可疑垃圾，垃圾進(jìn)口處有滾筒式垃圾導(dǎo)向系統(tǒng)。
文檔編號B63B35/32GK1888996SQ20051002736
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者徐佳意, 朱守晨 申請人:上海市延安中學(xué)