本发明属于水域航行安全领域，具体涉及一种水域缠绕物清除装置及方法。
背景技术：
三峡工程175蓄水后，库区水位抬高，而库区河段浮标较多，一般设置在桥区、地形复杂或河心碍航礁石处，在汛期陡涨水和高洪水位期，江面漂浮物众多，在水流作用下经常缠绕航标缆绳，造成浮标移位、流失或翻沉，为确保浮标正常，提高航标维护正常率，航道管理部门长期以来均采用人工方式清除锚缆上的缠绕物，由于缠绕物数量多，种类繁杂，而清除工具主要以铁钩、砍刀、锯子等为主，导致清除效率低下，作业人员劳动强度非常大，并且存在一定的安全隐患。研制解决汛期航标缠绕物解决方案已成为航道维护最迫切的问题。
目前通常采用机械切割的方式来清除水域中的缠绕物，但是由于缠绕物类别众多，有树枝、竹子，玉米杆、编织袋、塑料、渔网、动物残骸等数百种物质，常规的机械切割方式均不能同时满足不同种类物体的切割要求，切割不同种类物体需要人为切换采用不同的切割刀具，从而导致切割效率较低。
技术实现要素：
本发明提供一种水域缠绕物清除装置及方法，以解决目前水域缠绕物切割效率较低的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种水域缠绕物清除装置，包括高压泵、控制器和喷嘴，所述控制器用于根据水域缠绕物的种类，向所述高压泵发送水压调节信号；所述高压泵用于根据所述水压调节信号，对水压进行调节，以使所述喷嘴按照调节后的水压对所述水域缠绕物进行切割清除。
在一种可选的实现方式中，所述装置还包括喷砂装置和混合器，所述控制器还用于根据所述水域缠绕物的种类，向所述喷砂装置发送喷砂调节信号；所述喷砂装置用于根据所述喷砂调节信号，对喷砂量进行调节；所述高压泵输出的水和所述喷砂装置喷出的砂在所述混合器内混合后输出给所述喷嘴，以使所述喷嘴按照调节后的水压和喷砂量，对所述水域缠绕物进行切割清除。
在另一种可选的实现方式中，所述装置还包括喷嘴切换结构，所述控制器还用于根据所述水域缠绕物的种类，向所述喷嘴切换结构发送切换信号；所述喷嘴切换结构在接收到所述切换信号后，对所述喷嘴的类型进行切换。
在另一种可选的实现方式中，所述喷嘴切换结构包括传动机构、弹性机构和升降机构，其中各个喷嘴分别通过所述弹性机构固定在所述传动机构的对应位置上，在所述传动机构上与各个喷嘴固定位置相对的位置处分别设置有与所述混合器导通的通孔，以使在传动过程中对应喷嘴到达预设的伸出位置后仍然与所述混合器保持导通，且在所述预设的伸出位置的下方设置有所述升降机构，所述升降机构的顶端设置有吸盘。
在另一种可选的实现方式中，各个喷嘴在所述传动机构上的间隔距离相等，且在传动过程中各个喷嘴位于同一平面上。
在另一种可选的实现方式中，所述装置还包括影像采集装置，所述影像采集装置用于采集伸出喷嘴所在位置处的影像信息，并将所述影像信息传输给所述控制器；所述控制器用于根据所述影像信息，确定所述水域缠绕物的种类。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种水域缠绕物清除方法，所述方法应用上述水域缠绕物清除装置中，包括：
确定水域缠绕物的种类；
根据所述水域缠绕物的种类，对水域缠绕物清除装置的水压进行调节；
采用调节后的水域缠绕物清除装置对所述水域缠绕物进行切割清除。
在一种可选的实现方式中，在采用调节后的水域缠绕物清除装置对所述水域缠绕物进行切割清除之前，所述方法还包括：根据所述水域缠绕物的种类，对所述水域缠绕物清除装置的喷砂量进行调节。
在另一种可选的实现方式中，在采用调节后的水域缠绕物清除装置对所述水域缠绕物进行切割清除之前，所述方法还包括：根据所述水域缠绕物的种类，对水域缠绕物清除装置的喷嘴种类进行切换。
在另一种可选的实现方式中，所述确定水域缠绕物种类包括：采集水刀切换装置的喷嘴所在位置处水域缠绕物的影像信息；
将采集到的影像信息与预设的各种类型的水域缠绕物的形态特征分别进行比较，若相符合，则确定该喷嘴所处位置处的水域缠绕物为该种类型。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过根据水域缠绕物的种类，控制高压泵对切割水域缠绕物的水压进行调节，可以提高水域缠绕物的切割效率，并降低切割造成的能源浪费；
2、本发明通过根据水域缠绕物的种类，控制喷砂装置对喷砂量进行调节，可以进一步提高水域缠绕物的切割效率，并降低切割造成的能源浪费；
3、本发明通过根据水域缠绕物的种类，控制不同类型喷嘴的切换，可以进一步提高水域缠绕物的切割效率；
4、本发明通过采用上述喷嘴切换结构，并在该喷嘴切换结构中升降机构的顶端设置吸盘来吸住伸出的喷嘴，可以避免喷嘴在切割过程中出现移动，从而可以提高切割准确度；
5、本发明通过使各个喷嘴在所述传动机构上的间隔距离相等，且在传动过程中各个喷嘴位于同一平面上，可以保证在喷嘴切换过程中切换后的喷嘴始终与混合器导通；
6、本发明通过采用控制器对喷嘴所在位置处的水域缠绕物的种类进行判断，可以避免出现人工误判，从而可以简化操作，降低操作人员的技能要求。
附图说明
图1是本发明水域缠绕物清除装置的一个实施例电路方框图；
图2是本发明水域缠绕物清除装置中喷嘴切换装置的一个实施例结构示意图；
图3是图2中A方向的仰视图；
图4是本发明水域缠绕物清除方法的一个实施例流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参见图1，为本发明水域缠绕物清除装置的一个实施例电路方框图。该水域缠绕物清除装置可以包括影像采集装置100、高压泵110、控制器120、喷砂装置130、混合器140、喷嘴切换结构150和喷嘴160。
本实施例中，在进行水域缠绕物清除作业时，水域缠绕物清除装置到位后，操作人员可以首先启动开始清除按钮，此时影像采集装置100可以采集伸出喷嘴160所在位置处的影像信息，并将该影像信息传输给控制器120，控制器120将该影像信息与预设的各类水域缠绕物的形态特征进行比较，当该影像信息与某个预设的水域缠绕物的形态特征相符合时，确定伸出喷嘴160所在位置处的水域缠绕物为该种类型的水域缠绕物。由于根据影像信息与预设图像进行对比识别的过程，本领域技术人员采用现有手段即可实现，在此不再予以赘述。
在确定伸出喷嘴160所在位置处水域缠绕物的具体种类后，控制器120可以根据其种类，向高压泵110发送水压调节信号，向喷砂装置130发送喷砂调节信号，并且可以向喷嘴切换结构150发送切换信号。高压泵110在接收到水压调节信号后，可以根据所述水压调节信号，对其输出的水的压强进行调节；喷砂装置130在接收到喷砂调节信号后，可以根据喷砂调节信号，对其喷出的喷砂量进行调节。在对水压和喷砂量进行调节后，高压泵110输出的水和喷砂装置130喷出的砂在混合器140内混合后输出给喷嘴160，以使喷嘴160按照调节后的水压和喷砂量，对水域缠绕物进行切割清除。
另外，喷嘴切换结构150在接收到切换信号后，可以根据该切换信号，对喷嘴160的类型进行切换。在本实施例中，该喷嘴切换结构150的结构示意图如图2所示，所述喷嘴切换结构包括传动机构151、弹性机构152和升降机构153，各个喷嘴160分别通过所述弹性机构152固定在所述传动机构151的对应位置上，在所述传动机构151上与各个喷嘴160固定位置相对的位置处分别设置有与所述混合器140导通的通孔，以使在传动过程中对应喷嘴160到达预设的伸出位置后仍然与所述混合器140保持导通，且在所述预设的伸出位置的下方设置有所述升降机构153，所述升降机构153的顶端设置有吸盘154。其中，该传动机构151可以包括传动带和传动电机，传动电机带动传动带传动；该弹性机构152可以为弹簧，也可以为橡胶等；该升降机构153可以为液压升降机。
为了保证在喷嘴切换过程中切换后的喷嘴始终与混合器导通，各个喷嘴在传动机构上的间隔距离相等，且在传动过程中各个喷嘴位于同一平面上。为了保证在采用喷嘴对水域缠绕物进行清除过程中，其他喷嘴不会对需要的喷嘴的清除操作造成影响，可以将该喷嘴切换结构150外增加一个保护外壳。需要注意的是：传动机构、升降机构和吸盘的操作原理为现有技术，因而在此不再予以赘述。本发明通过在升降机构的顶部设置吸盘，可以避免喷嘴在切割过程中出现移动，从而可以提高切割准确度。图2中A方向的仰视图如图3所示，其中171表示喷嘴160的本体，172表示喷嘴160的输入孔，其中吸盘154吸附在喷嘴160的本体171上，不与喷嘴输入孔172接触，由此可以保证喷嘴输入孔与混合器之间的导通。
喷嘴切换结构150在切换过程中，控制器120可以首先控制传动机构151传动预设的距离，以使需要的喷嘴160移动至预设的伸出位置处，此后控制升降机构153上升动作并控制吸盘154吸住喷嘴160，以使喷嘴160伸出喷嘴切换结构150的外壳。当需要切换至下一种类型的喷嘴160时，控制器120可以首先控制升降机构153下降并控制吸盘154不再吸住喷嘴160，此时喷嘴160在弹性机构152的作用下回位，此后控制传动机构151传动预设的距离，以使下一种类型的喷嘴160移动至预设的伸出位置处，并控制升降机构153上升动作，以使下一种类型的喷嘴160伸出喷嘴切换结构150的外壳。如此循环执行喷嘴的切换。需要注意的是：上述水域缠绕物清除装置的切割原理可以与水刀切割装置的切割原理相同。
由上述实施例可见，本发明通过根据水域缠绕物的种类，控制高压泵对切割水域缠绕物的水压进行调节，可以提高水域缠绕物的切割效率，并降低切割造成的能源浪费。本发明通过根据水域缠绕物的种类，控制喷砂装置对喷砂量进行调节，可以进一步提高水域缠绕物的切割效率，并降低切割造成的能源浪费。本发明通过根据水域缠绕物的种类，控制不同类型喷嘴的切换，可以进一步提高水域缠绕物的切割效率。本发明通过采用控制器对喷嘴所在位置处的水域缠绕物的种类进行判断，可以避免人工造成的误判，降低操作人员的技能要求，从而可以简化操作。
参见图4，为本发明水域缠绕物清除方法的一个实施例流程图。该水域缠绕物清除方法包括：
步骤S301、确定水域缠绕物的种类。
本实施例中，可以首先采集水刀切换装置的喷嘴所在位置处水域缠绕物的影像信息；然后将采集到的影像信息与预设的各种类型的水域缠绕物的形态特征分别进行比较，若相符合，则确定该喷嘴所处位置处的水域缠绕物为该种类型。本发明通过采用控制器对喷嘴所在位置处的水域缠绕物的种类进行判断，可以避免人工造成的误判，降低操作人员的技能要求，从而可以简化操作。
步骤S302、根据所述水域缠绕物的种类，对水域缠绕物清除装置的水压进行调节，由此可以提高水域缠绕物的切割效率，并降低切割造成的能源浪费。本实施例中，还可以根据所述水域缠绕物的种类，对所述水域缠绕物清除装置的喷砂量进行调节，由此可以进一步提高水域缠绕物的切割效率，并降低切割造成的能源浪费；根据所述水域缠绕物的种类，对水域缠绕物清除装置的喷嘴种类进行切换，由此可以进一步提高水域缠绕物的切割效率。
步骤S303、采用调节后的水域缠绕物清除装置对所述水域缠绕物进行切割清除。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。