全文摘要
本实用新型公开了一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，所述装置包括垃圾探测模块、垃圾收集模块、动力模块和紧急悬停模块，结构上被隔板分为顶盖、收集桶和底壳三个区域。所述垃圾探测模块用于智能扫描水面，确定垃圾漂浮的区域，提高装置的垃圾收集效率；所述垃圾收集模块用于存放收集到的漂浮在景区水面上的垃圾；所述动力模块用于提供该装置在景区水面航行以及进行垃圾收集的动力；所述紧急悬停模块用于防止出现进水量过大导致水面淹没整个装置和垃圾收集桶高于水面，无法进行正常垃圾收集的情况。该装置能够自动扫描景区水面漂浮的垃圾，智能的进行水面垃圾的收集工作，同时提高景区水面垃圾收集的效率。
主设计要求
1.一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述装置包括垃圾探测模块、垃圾收集模块、动力模块和紧急悬停模块，结构上被隔板分为顶盖、收集桶和底壳三个区域；所述垃圾探测模块包括高清摄像头、电池、微处理器和空心支柱；所述电池及微处理器均设置于装置的顶盖内部；所述电池与高清摄像头及微处理器相连，提供电源；所述高清摄像头设置于装置顶盖的外部两侧，与微处理器连接，每间隔5min自动拍摄一次水面情况，将相片传给微处理器，微处理器通过分析相片，智能的判断该水面是否需要进行垃圾收集或者判断此次垃圾收集工作是否可以结束；所述空心支柱设置于装置的收集桶内部，用于支撑顶盖中的垃圾探测模块的组件；所述垃圾收集模块包括滤网、升降板、液位传感器和排水管；所述滤网设置于装置的收集桶内部；所述液位传感器分为两组，一组安装在装置顶盖的外侧，用于感应水面是否低于装置的最高处，以判断装置是否会被淹没，另一组安装在装置底壳的外侧，用于感应水面是否达到装置的底部，以判断装置是否能够进行垃圾收集工作；装置收集桶和底壳的底部均设有小孔，所述排水管连接两小孔，用于将流入收集桶的水排出装置外；所述升降板紧密围绕在收集桶周围，阻止水流进入装置，用以保障装置在航行过程中，不受水面扰动影响；所述升降板可根据微处理器的指令自动向外张开上升至装置顶盖处，或下降并向内合拢隔绝水流；装置顶盖内的电池为垃圾收集模块的组件提供电源；所述动力模块包括电池，配重块和螺旋桨；所述电池与螺旋桨的电机相连，设置于装置底壳内部；所述配重块设置于装置底壳内部，用于保障装置的稳定性；所述螺旋桨安装于装置底壳外侧，用于改变装置的航行方向；所述紧急悬停模块包括气泵和橡胶圈；所述气泵设置于底壳内部，通过底壳侧面的小孔与橡胶圈相连，装置底壳内的电池为气泵提供电源，所述微处理器控制气泵的运行；所述橡胶圈箍在装置底壳的外壁上。
设计方案
1.一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述装置包括垃圾探测模块、垃圾收集模块、动力模块和紧急悬停模块，结构上被隔板分为顶盖、收集桶和底壳三个区域；
所述垃圾探测模块包括高清摄像头、电池、微处理器和空心支柱；所述电池及微处理器均设置于装置的顶盖内部；所述电池与高清摄像头及微处理器相连，提供电源；所述高清摄像头设置于装置顶盖的外部两侧，与微处理器连接，每间隔5min自动拍摄一次水面情况，将相片传给微处理器，微处理器通过分析相片，智能的判断该水面是否需要进行垃圾收集或者判断此次垃圾收集工作是否可以结束；所述空心支柱设置于装置的收集桶内部，用于支撑顶盖中的垃圾探测模块的组件；
所述垃圾收集模块包括滤网、升降板、液位传感器和排水管；所述滤网设置于装置的收集桶内部；所述液位传感器分为两组，一组安装在装置顶盖的外侧，用于感应水面是否低于装置的最高处，以判断装置是否会被淹没，另一组安装在装置底壳的外侧，用于感应水面是否达到装置的底部，以判断装置是否能够进行垃圾收集工作；装置收集桶和底壳的底部均设有小孔，所述排水管连接两小孔，用于将流入收集桶的水排出装置外；所述升降板紧密围绕在收集桶周围，阻止水流进入装置，用以保障装置在航行过程中，不受水面扰动影响；所述升降板可根据微处理器的指令自动向外张开上升至装置顶盖处，或下降并向内合拢隔绝水流；装置顶盖内的电池为垃圾收集模块的组件提供电源；
所述动力模块包括电池，配重块和螺旋桨；所述电池与螺旋桨的电机相连，设置于装置底壳内部；所述配重块设置于装置底壳内部，用于保障装置的稳定性；所述螺旋桨安装于装置底壳外侧，用于改变装置的航行方向；
所述紧急悬停模块包括气泵和橡胶圈；所述气泵设置于底壳内部，通过底壳侧面的小孔与橡胶圈相连，装置底壳内的电池为气泵提供电源，所述微处理器控制气泵的运行；所述橡胶圈箍在装置底壳的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述电池为24V直流锂电池。
3.根据权利要求1所述的一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述空心支柱的数量为4个以上。
4.根据权利要求1所述的一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述排水管的数量为3个以上。
5.根据权利要求1所述的一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述微处理器为stm32微处理器，数量为1个以上。
6.根据权利要求1所述的一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，其特征在于，所述升降板由两块对称的圆弧板组成，圆弧板通过连杆与装置顶盖铰连，连杆可旋转，让升降板向外撑开，同时向上升起。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于环保设备领域，具体涉及一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置。
背景技术
近几年来，随着社会经济的高速发展，人们外出旅游的频率不断增加。这引起了一系列环境问题，比如景区水域污染的情况越来越严重。景区水域污染不仅破坏了当地的生态系统，影响了当地居民生活质量，也有碍景区的观赏性。目前，解决水面漂浮垃圾的问题，景区通常采用人工驾驶机械船只和人工遥控垃圾收集桶的方法。其中，人工驾驶机械船只是通过人工操作驾驶大型船只，在行使过景区水面的同时，将垃圾清理到船体内专门收集垃圾的地方。但是这种清理方式，需要耗费大量的人力物力，成本较高。并且，在一些较为狭窄的水域，机械船只由于体积较大，不能达到很好的垃圾清理效果，影响了垃圾收集的效率。而人工遥控垃圾收集桶虽然减小了收集装置的体积，但是由于由工作人员在岸上进行远程遥控，在遇到了复杂而又陌生的水域环境时，无法准确判断水面垃圾漂浮状况，降低垃圾收集的效率。综上，现有的水面垃圾收集桶，在实现智能化收集垃圾方面均存在着不足的地方。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置。其原理简单，操作方便，成本较低，节约人力财力。该装置能够自动扫描景区水面漂浮的垃圾，智能的进行水面垃圾的收集工作，同时提高景区水面垃圾收集的效率。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，所述装置包括垃圾探测模块、垃圾收集模块、动力模块和紧急悬停模块，结构上被隔板分为顶盖、收集桶和底壳三个区域；
所述垃圾探测模块包括高清摄像头、电池、微处理器和空心支柱；所述电池及微处理器均设置于装置的顶盖内部；所述电池与高清摄像头及微处理器相连，提供电源；所述高清摄像头设置于装置顶盖的外部两侧，与微处理器连接，每间隔5min自动拍摄一次水面情况，将相片传给微处理器，微处理器通过分析相片，智能的判断该水面是否需要进行垃圾收集或者判断此次垃圾收集工作是否可以结束；所述空心支柱设置于装置的收集桶内部，用于支撑顶盖中的垃圾探测模块的组件；
所述垃圾收集模块包括滤网、升降板、液位传感器和排水管；所述滤网设置于装置的收集桶内部；所述液位传感器分为两组，一组安装在装置顶盖的外侧，用于感应水面是否低于装置的最高处，以判断装置是否会被淹没，另一组安装在装置底壳的外侧，用于感应水面是否达到装置的底部，以判断装置是否能够进行垃圾收集工作；装置收集桶和底壳的底部均设有小孔，所述排水管连接两小孔，用于将流入收集桶的水排出装置外；所述升降板紧密围绕在收集桶周围，阻止水流进入装置，用以保障装置在航行过程中，不受水面扰动影响；所述升降板可根据微处理器的指令自动向外张开上升至装置顶盖处，或下降并向内合拢隔绝水流；装置顶盖内的电池为垃圾收集模块的组件提供电源；
所述动力模块包括电池，配重块和螺旋桨；所述电池与螺旋桨的电机相连，设置于装置底壳内部；所述配重块设置于装置底壳内部，用于保障装置的稳定性；所述螺旋桨安装于装置底壳外侧，用于改变装置的航行方向；
所述紧急悬停模块包括气泵和橡胶圈；所述气泵设置于底壳内部，通过底壳侧面的小孔与橡胶圈相连，装置底壳内的电池为气泵提供电源，所述微处理器控制气泵的运行；所述橡胶圈箍在装置底壳的外壁上。
优选地，所述电池为24V直流锂电池。
优选地，所述空心支柱的数量为4个以上。
优选地，所述排水管的数量为3个以上。
优选地，所述微处理器为stm32微处理器，数量为1个以上。
优选地，所述升降板由两块对称的圆弧板组成，圆弧板通过连杆与装置顶盖铰连，连杆可旋转，让升降板向外撑开，同时向上升起。
本实用新型的有益效果有：
1、本实用新型的智能扫描自航式水面垃圾收集装置操作简单，能实现较高的智能化景区水面垃圾清理，可以得到广泛的应用。
2、本实用新型的智能扫描自航式水面垃圾收集装置可以不受景区水面形状的影响，在航行中保持平衡，持续进行水面垃圾收集，提高水面垃圾的收集效率。
3、本实用新型的智能扫描自航式水面垃圾收集装置节省人力物力，能带来较高的经济效益。
附图说明
图1为智能扫描自航式水面垃圾收集装置的整体结构图；
图2为智能扫描自航式水面垃圾收集装置的主视图；
图3为智能扫描自航式水面垃圾收集装置的后视图；
图4为智能扫描自航式水面垃圾收集装置的工作示意图。
图中：1、高清摄像头；2-1、液位传感器；2-2、液位传感器；3、电池；4、微处理器；5、气泵；6、电池；7、配重块；8、滤网；9、螺旋桨；10、排水管；11、升降板；12、空心支柱；13、橡胶圈；14、顶盖；15、收集桶；16、底壳；17、连杆。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进行进一步说明：
实施例1
一种智能扫描自航式水面垃圾收集装置，包括垃圾探测模块、垃圾收集模块、动力模块和紧急悬停模块，结构上被隔板分为顶盖14、收集桶15和底壳16三个区域，如图3所示。
如图1所示，所述垃圾探测模块包括高清摄像头1、电池3(24V直流锂电池)、微处理器4和空心支柱12；所述电池3及微处理器4均设置于装置顶盖14的内部；所述电池3与高清摄像头1及微处理器4相连，提供电源；所述高清摄像头1设置于装置顶盖14的外部两侧，与微处理器4连接，每间隔5min自动拍摄一次水面情况，将相片传给微处理器4，微处理器4通过分析相片，智能的判断该水面是否需要进行垃圾收集或者判断此次垃圾收集工作是否可以结束；所述空心支柱12设置于装置的收集桶15内部，用于支撑顶盖14中的垃圾探测模块的组件，数量为4个以上。
所述微处理器4采用stm32微处理器，数量为1个以上，均设置于装置顶盖14内部。
如图1、2所示，所述垃圾收集模块包括滤网8、升降板11、液位传感器2-1和2-2以及排水管10；所述滤网8设置于装置的收集桶15内部；所述液位传感器2-1安装在装置顶盖14的外侧，用于感应水面是否低于装置的最高处，以判断装置是否会被淹没，液位传感器2-2安装在装置底壳16的外侧，用于感应水面是否达到装置的底部，以判断装置是否能够进行垃圾收集工作；装置收集桶15和底壳16的底部均设有小孔，所述排水管10连接两小孔，用于将流入收集桶15的水排出装置外，排水管的数量为3个以上；所述升降板11紧密围绕在收集桶15周围，阻止水流进入装置，用以保障装置在航行过程中，不受水面扰动影响；所述升降板11可根据微处理器4的指令自动向外张开上升至装置顶盖14处，或下降并向内合拢隔绝水流；装置顶盖14内的电池3为垃圾收集模块的组件提供电源。
如图2所示，所述升降板11由两块对称的圆弧板组成，圆弧板通过连杆17与装置顶盖14铰连，连杆17可旋转，让升降板11向外撑开，同时向上升起。
如图1所示，所述动力模块包括电池6(24V直流锂电池)，配重块7和螺旋桨9；所述电池6与螺旋桨9的电机相连，设置于装置底壳16内部；所述配重块7设置于装置底壳16内部，用于保障装置的稳定性；所述螺旋桨9安装于装置底壳16外侧，用于改变装置的航行方向.
如图1所示，所述紧急悬停模块包括气泵5和橡胶圈13；所述气泵5设置于底壳16内部，通过底壳16侧面的小孔与橡胶圈13相连，装置底壳16内的电池6为气泵5提供电源，所述微处理器4控制气泵5的运行；如图2所示，所述橡胶圈13箍在装置底壳16的外壁上，便于拆卸与维修。
实施例2
基于实施例1所示装置的垃圾收集方式，具体如下：
(1)高清摄像头1每间隔5min自动拍摄一次水面情况，将相片传给微处理器4，微处理器4通过分析相片，智能的判断该水面是否需要进行垃圾收集或者判断此次垃圾收集工作是否可以结束。
(2)装置在水面航行的过程中，升降板11紧密围绕在装置周围，阻止水流进入装置，如图4(a)所示。当开始垃圾收集时，升降板11自动向外张开，然后上升至顶盖14的顶部，使得水流裹挟着垃圾自动流入收集桶15的内部。如图4(b)所示。当完成一次水面垃圾收集后，升降板11下降，并向内合拢，重新隔绝了水流的进入，如图4(c)所示。
(3)装置在水面正常航行时，如图4(a)所示。当水面过高时，液位传感器2-1将信号通过信号传输线传达到微处理器4，微处理器4发出指令至气泵5，气泵5开始排气，橡胶圈13撑起，装置上浮，如图4(b)所示。当装置高于水面，液位传感器2-2将信号通过信号传输线传达到微处理器4，微处理器4发出指令至气泵5，气泵5吸气，橡胶圈13收缩，装置下沉，继续进行垃圾收集，如图4(c)所示。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822260698.7
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209619978U
授权时间:20191112
主分类号:E02B 15/10
专利分类号:E02B15/10;B63B35/32;H04N7/18
范畴分类:36B;26P;
申请人:河海大学
第一申请人:河海大学
申请人地址:211100江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号
发明人:彭珉;管大为;占毅;杨瑶;刘伟
第一发明人:彭珉
当前权利人:河海大学
代理人:楼高潮
代理机构:32200
代理机构编号:南京经纬专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计