高效多功能溢油回收無人船的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種高效多功能溢油回收無人船，包括溢油回收器和無人船，溢油回收器為沿無人船的船舷放置的若干個，溢油回收器通過機械臂與船舷連接；還包括控制裝置；溢油回收器包括溢油采集裝置、刮油板和儲油盒；溢油采集裝置包括主動滾筒、從動滾筒，以及首尾連接并纏繞在主動滾筒和從動滾筒上的親油吸附帶，親油吸附帶與水平面成一定的夾角，主動滾筒上設有電機；刮油板設置在親油吸附帶的下部并與之接觸，儲油盒設置在刮油板的下部。本實用新型通過在船舷四周設置多個溢油回收器，每個溢油回收器通過機械臂連接在船舷上，由機械臂控制其釋放、回收和左右調節，大大提高了溢油回收效率，減少工作人員的傷害。
【專利說明】
高效多功能溢油回收無人船
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種工程船舶，具體涉及一種高效多功能溢油回收無人船。
【背景技術】
[0002]目前，我國在海上溢油事故處理主要依賴圍油欄、吸油氈與消油劑等傳統溢油事故處理方法。在處理海上溢油事故時，只是將上述處理工具簡單放置到收油船舶上，再進行人工溢油回收。這種方式消耗了大量的人力物力，效率極低，缺乏自動化、智能化控制。近年來，隨著國家戰略重心向海洋轉移，海洋環境保護已充分引起了公眾重視。溢油污染治理是海洋環境保護的重要課題，而機械溢油回收技術作為目前較為理想的溢油回收方式，它的發展仍不夠成熟，開發出的產品大多存在回收效率低、結構復雜、適用環境有限等不足之處。為了滿足海上交通安全事故及溢油事故應急處理的要求，本實用新型研究了一種“子母式”新型高效多功能溢油回收船。它采用“子母式”的設計方案，母船攜帶子船到達事發地點，由4艘拖船布設圍油欄，對溢油進行圍堵和分區，防止溢油進一步擴散，然后子船下水，脫離母船后開始作業。它采用雙體船船型，搭載有五個自主設計的高效收油器，同時利用STM32單片機和GPRS模塊實現自主控制和數據傳輸，完成事故現場自動化、無人化溢油回收作業。此外，航行器搭載有可變形氣囊、GPS模塊、視頻監控等，能實現復雜水域船舶變形、溢油回收、信息采集等功能。
[0003]申請日為2000年11月11日專利號為ZL00256382.7的中國實用新型專利說明書公開了一種浮油回收船，他包括船體和收油機，其特征在于:船體前加班有一凹槽，上凹槽的前端是開通的，收油機安裝在凹槽內，在收油機下端內側設置有導流栗。當回收船工作時，打開導流栗，水面產生引導水流抵消船首波的影響，將溢油快速引到收油帶，收油帶采用網格狀溢油回收帶，對浮油的粘度有要求，對于那些比較稀薄的浮油，用收油帶的寫過不是很好，而且掃油面積比較小，同時就搭載一個溢油回收器，溢油回收效果比較差。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種高效多功能溢油回收無人船，適用于海上溢油的高效回收，實現復雜水域溢油的高效回收。
[0005]本實用新型為解決上述技術問題所采取的技術方案為:一種高效多功能溢油回收無人船，包括溢油回收器和無人船，其特征在于:所述的溢油回收器為沿無人船的船舷放置的若干個，每個溢油回收器通過機械臂與船舷連接;本無人船還包括控制裝置；
[0006]所述的溢油回收器包括溢油采集裝置、刮油板和儲油盒;溢油采集裝置包括主動滾筒、從動滾筒，以及首尾連接并纏繞在主動滾筒和從動滾筒上的親油吸附帶，親油吸附帶與水平面成一定的夾角，主動滾筒上設有電機;刮油板設置在親油吸附帶的下部并與之接觸，儲油盒設置在刮油板的下部，所述的機械臂一端與溢油采集裝置連接，另一端與船舷連接；
[0007]所述的電機和機械臂通過所述的控制裝置控制。
[0008]按上述方案，本無人船還包括油水分離器，油水分離器的入口與所述的儲油盒連接，油水分離器的閥門由所述的控制裝置控制。
[0009]按上述方案，所述的油水分離器的數量與所述的溢油回收器的數量相同，每個油水分離器與對應的溢油回收器的儲油盒連接。
[0010]按上述方案，所述的主動滾筒和從動滾筒的側向設有固定架，所述的刮油板和儲油盒與所述的固定架連接。
[0011]按上述方案，所述的主動滾筒和從動滾筒的外表面的截面為曲線形，所述的刮油板與該曲面相匹配。
[0012]按上述方案，所述的從動滾筒的長度大于主動滾筒，且二者與親油吸附帶的接觸面積相等。
[0013]按上述方案，本無人船上還設有無線通信模塊，與所述的控制裝置連接。
[0014]按上述方案，本無人船還設有吃水調節模塊，包括若干個均布在無人船水面以下部分的氣囊以及氣囊驅動裝置，氣囊驅動裝置通過所述的控制裝置控制。
[0015]按上述方案，本無人船采用雙體船結構。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017]1、本實用新型通過在船舷四周設置多個溢油回收器，增大了溢油回收面積，進一步的，每個溢油回收器通過機械臂連接在船舷上，由機械臂控制其釋放、回收和左右調節，使得主動滾筒位于水面以上，從動滾筒位于水面以下，調整親油吸附帶與水平面的角度，使其處于最佳的溢油采集狀態，再由刮油板將采集到的溢油回收至儲油盒中；即使有波浪的存在，也可以保持溢油回收器高效溢油回收，同時減少工作人員與溢油的接觸；因此，該裝置大大提高了溢油回收效率，減少工作人員的傷害。
[0018]2、通過增加油水分離器，在溢油采集的同時，對其進行油水分離，無需等收集上岸后再收集，提高了溢油回收的效率。
[0019]3、通過將主動滾筒和從動滾筒的外表面的截面設置為非平面，在較窄的溢油回收器空間內擁有更大的收油面積。
[0020]4、通過設置從動滾筒的長度大于主動滾筒，這樣親油吸附帶在從動滾筒處為向外延展的，能夠增大與溢油的接觸面積，當親油吸附帶向上轉動至主動滾筒附近時，因主動滾筒長度較窄，會對親油吸附帶產生擠壓作用，使吸附帶吸附的海水與油分離，通過刮油板來達到油水與吸附帶分離的目的。
[0021]5、通過增加無線通信模塊，可遠程通信和遠程接收指令進行相應的操作，采用無人控制，減少了人員的投入和溢油對人員的傷害。
[0022]6、通過增加吃水調節模塊，在淺水區域進行溢油回收作業時能夠提供足夠大的外力使其上浮，減小船舶吃水;而在不良海況中進行作業時會增加其穩性，從而保證船舶在較淺水域和不良海況中航行以及溢油回收作業等性能。
[0023]7、將無人船采用雙體船結構，水線面比較小，對油面的影響較小，同時在雙體之間設置溢油回收器，進一步增大了溢油回收的面積。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型中溢油回收器的結構示意圖。
[0025]圖2為圖1的A-A剖面圖。
[0026]圖3為本實用新型一實施例的整體結構俯視圖。
[0027]圖4為本實用新型一實施例的整體結構側視圖。
[0028]圖中:1_電機，2-船舷，3-機械臂，4-親油吸附帶，5-主動滾筒，6-水平面，7-從動滾筒，8-刮油板，9-儲油盒，10-溢油回收器，11-油水分離器，12-控制裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面結合啊具體實例對本實用新型做進一步說明。
[0030]本實用新型提供一種高效多功能溢油回收無人船，如圖3和圖4所示，包括溢油回收器10和無人船，溢油回收器10為沿無人船的船舷放置的若干個，每個溢油回收器10通過機械臂與船舷連接;本無人船還包括控制裝置12。每個溢油回收器的結構如圖1和圖2所示，包括溢油采集裝置、刮油板8和儲油盒9;溢油采集裝置包括主動滾筒5、從動滾筒7，以及首尾連接并纏繞在主動滾筒5和從動滾筒7上的親油吸附帶4，親油吸附4帶與水平面成一定的夾角，主動滾筒5上設有電機I;刮油板8設置在親油吸附帶4的下部并與之接觸，儲油盒9設置在刮油板8的下部，所述的機械臂3—端與溢油采集裝置連接，另一端與船舷連接;所述的電機I和機械臂3通過所述的控制裝置12控制。
[0031]本無人船還可以優選的包括油水分離器11，油水分離器11的入口與所述的儲油盒9連接，油水分離器11的閥門由所述的控制裝置12控制。在本實施例中，所述的油水分離器11的數量與所述的溢油回收器10的數量相同，每個油水分離器11與對應的溢油回收器10的儲油盒8連接。
[0032]優選的，所述的主動滾筒5和從動滾筒7的側向設有固定架，所述的刮油板8和儲油盒9與所述的固定架連接。
[0033]優選的，所述的主動滾筒5和從動滾7筒的外表面的截面為曲線形，所述的刮油板8與該曲面相匹配。該截面可以為折線形、波浪形等各種非直線，從而增大與親油吸附帶4的接觸面積，從而使得在較窄的溢油回收器空間內擁有更大的收油面積。本實施例中，主動滾筒5和從動滾筒7的形狀類似于“冰糖葫蘆”。
[0034]進一步優選的，所述的從動滾筒的長度大于主動滾筒，且二者與親油吸附帶的接觸面積相等。
[0035]本無人船上還設有無線通信模塊，與所述的控制裝置連接。本實施例中，所述的控制裝置和無線通信模塊由STM32單片機和GPRS/WIFI模塊組成。STM32單片機是航行器下位機的控制中心，控制著GPRS/WIFI模塊、傳感器模塊、機械模塊和收油模塊。STM32單片機控制機械動力裝置，進而實現無人船的航行控制。無人船的動力由無刷電機提供，無人船的電機轉動帶動軸系螺旋槳，推動無人船向前航行。電子調速器控制電機轉速，進而控制無人船的航速。無人船采取單舵葉、雙體結構，保證了無人船高速轉彎時的船舶穩性。舵角由舵機控制，改變舵機的旋轉角度可以改變舵角，從而控制無人船的航向。GPRS/WIFI模塊用于無人船與遠程控制人員之間的通信，是兩者間信息交換的樞紐。單片機接收上位機交互界面通過GPRS/WIFI模塊發送的控制信息，經解析后執行對舵機和溢油回收器的操作;接收通過傳感器測量的各種信息，經編碼后利用GPRS/WIFI模塊發往上位機程序。通信使用的是移動公共通信網絡或局域無線網絡，只要是網絡覆蓋的地方就可以實現對航行器的控制，極大地拓寬了航行器的使用范圍。
[0036]優選的，本無人船還設有吃水調節模塊，包括若干個均布在無人船水面以下部分的氣囊以及氣囊驅動裝置，氣囊驅動裝置通過所述的控制裝置控制。氣囊采用的材料主要是橡膠和簾線。橡膠是基礎材料，品質優良的橡膠可增加其與簾線的粘接強度，提高耐磨性和抗老化能力，延長使用壽命。氣囊的結構主要在于簾線的布線方向，對于多層結構來說，氣囊囊壁強度在不同方向保持均衡十分重要。氣囊在不同的工作高度下，其主應力方向也不同，當主應力方向與簾線布線方向不一致時，布線最薄弱的方向就決定了氣囊的承載強度。
[0037]進一步優選的，本無人船采用雙體船結構。
[0038]另外，還可以在本無人船上搭載多種傳感器，主要包括溫濕度、紅外線、GPS等，并通過GPRS/WIFI進行數據和指令的傳輸，使遠程控制人員能實時了解溢油回收船的工作狀態，并通過GPS輸出的數據對船舶進行航跡推算，并可控制船舶的溢油回收路線。
[0039]以上實施例僅用于說明本實用新型的設計思想和特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，本實用新型的保護范圍不限于上述實施例。所以，凡依據本實用新型所揭示的原理、設計思路所作的等同變化或修飾，均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高效多功能溢油回收無人船，包括溢油回收器和無人船，其特征在于:所述的溢油回收器為沿無人船的船舷放置的若干個，每個溢油回收器通過機械臂與船舷連接;本無人船還包括控制裝置； 所述的溢油回收器包括溢油采集裝置、刮油板和儲油盒;溢油采集裝置包括主動滾筒、從動滾筒，以及首尾連接并纏繞在主動滾筒和從動滾筒上的親油吸附帶，親油吸附帶與水平面成一定的夾角，主動滾筒上設有電機;刮油板設置在親油吸附帶的下部并與之接觸，儲油盒設置在刮油板的下部，所述的機械臂一端與溢油采集裝置連接，另一端與船舷連接；所述的電機和機械臂通過所述的控制裝置控制。2.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:本無人船還包括油水分離器，油水分離器的入口與所述的儲油盒連接，油水分離器的閥門由所述的控制裝置控制。3.根據權利要求2所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:所述的油水分離器的數量與所述的溢油回收器的數量相同，每個油水分離器與對應的溢油回收器的儲油盒連接。4.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:所述的主動滾筒和從動滾筒的側向設有固定架，所述的刮油板和儲油盒與所述的固定架連接。5.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:所述的主動滾筒和從動滾筒的外表面的截面為曲線形，所述的刮油板與該曲面相匹配。6.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:所述的從動滾筒的長度大于主動滾筒，且二者與親油吸附帶的接觸面積相等。7.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:本無人船上還設有無線通信模塊，與所述的控制裝置連接。8.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:本無人船還設有吃水調節模塊，包括若干個均布在無人船水面以下部分的氣囊以及氣囊驅動裝置，氣囊驅動裝置通過所述的控制裝置控制。9.根據權利要求1所述的高效多功能溢油回收無人船，其特征在于:本無人船采用雙體船結構。
【文檔編號】B63B35/32GK205530181SQ201620095024
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】張笛, 張明陽, 付姍姍, 姜菲菲, 趙江艷, 萬程鵬, 周涂強, 方杭, 梁崢
【申請人】武漢理工大學