[发明专利]用于清理水面油污和漂浮物的清污船、清污控制系统及清污控制方法

说明书

本发明公开一种清污船、包含该清污船的清污控制系统以及清污控制方法：清污船包括主船体、聚拢装置、粗渣抓起装置、收集装置、细渣过滤装置、分离装置和动力装置；清污控制系统包括岸基工控机、岸基端PLC、船基工控机、船基端PLC、驱动系统、清污船、偏航角传感器、视觉系统等，视觉系统通过摄像头采集目标图像，并将图像信息上传至工控机，通过图像处理算法对目标进行判断，并获取当前航行与目标的夹角；船基工控机通过船基PLC实现清污船的运动控制，实现对目标的接近；当船体驶至目标时，清污船对目标进行清除；本发明能够对水面漂浮物的进行细致的处理；采用视觉检测和运动控制快速准确识别目标垃圾，实现无人清污，显著提高了清污工作的效率。

技术领域

本发明涉及水面污染物清理领域，尤其涉及一种用于清理水面油污和漂浮物的清污船以及包含该清污船的清污控制系统，同时还涉及一种用于清理水面油污和漂浮物的清污控制方法。

背景技术

水上成品油在运输、装卸过程中，受多种因素影响，常发生用油泄漏现象；其次，企业排污、居民日常生活的污水排放也引起了严重的水体污染问题。清污船是一种直接有效的水中污染物处理设备，但目前的清污船大多需要相关人员跟进，存在功能单一，清污效率低、清污效果差等问题，且存在较大的水上工作安全隐患，无法满足现有的水面清污需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种能够有效清理水面油污和漂浮物的清污船以及包含该清污船的清污控制系统，同时提供一种基于视觉检测和运动控制的清污船清污控制方法。

技术方案：一种用于清理水面油污和漂浮物的清污船，包括：主船体、聚拢装置、粗渣抓起装置、收集装置、细渣过滤装置、分离装置和动力装置；聚拢装置和粗渣抓起装置设置在主船体前端，收集装置、过滤装置、分离装置和动力装置设置在主船体上；

所述收集装置包括油、水混合物收集箱和潜水排污泵，油、水混合物收集箱位于聚拢装置后方；聚拢装置将工作范围内的油污、污渍及其他漂浮物聚拢至粗渣抓起装置处，由粗渣抓起装置提取粗渣，细渣及油水混合物则进入油、水混合物收集箱；所述油、水混合物收集箱中的待处理物通过潜水排污泵提取至细渣过滤装置过滤处理；

所述分离装置用于分离细渣过滤装置得到的油水混合物，具体包括一级油水分离箱、二级油水分离箱和三级油水分离箱，三个箱体依次连通；其中，一级油水分离箱设有进水口和一级漂浮物溢出口，进水口的安装位置低于一级浮油溢出口，一级漂浮物溢出口和二级油水分离箱连通；二级油水分离箱设有导流箱和二级漂浮物溢出口，导流箱设置在一级漂浮物溢出口处，二级漂浮物溢出口位于箱体中下部位置，二级漂浮物溢出口和三级油水分离箱连通；从过滤装置进入一级油水分离箱的油水混合物首先通过一级漂浮物溢出口溢出至二级油水分离箱，再经导流箱流淌至二级漂浮物溢出口，最后进入三级油水分离箱。

进一步的，所述聚拢装置包括一对聚拢杆，其通过固定件安装在主船体前端；所述粗渣抓起装置设置在聚拢杆后端。

进一步的，所述聚拢装置还包括自动升降浮力筒，其安装在主船体上，并和聚拢杆连接。

进一步的，所述粗渣抓起装置包括滤渣爪、滤渣爪固定板、渣传送带和电动滚筒；所述滤渣爪通过滤渣爪固定板安装在渣传送带上，渣传送带由电动滚筒驱动；水中粗渣由滤渣爪抓起，经渣传送带传输并收集。

进一步的，所述细渣过滤装置包括箱式机座、进料舱、双层滚动过滤筒、过滤筒被动齿、轴承、轴承座、过滤筒驱动电机、主动齿、传动滚筒和传动链；其中，主齿轮安装在过滤筒驱动电机的输出轴上，主齿轮和过滤筒被动齿通过传动链连接，过滤筒被动齿和传动滚筒同轴安装，双层滚动过滤筒和传动滚筒接触并通过摩擦力传动；过滤筒驱动电机带动同轴的主齿轮转动，通过传动链带动过滤筒被动齿转动，与过滤筒被动齿同轴的传动滚筒随之转动，并利用滚动摩擦的特性，带动双层滚动过滤筒转动，经过滤后的油水混合物进入分离装置处理。