一种海洋生物自动防御清除装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种防御清除装置，具体的是涉及一种海洋生物自动防御清除装置，属于海洋环境工程与装备技术领域。


背景技术：

[0002]
通常来说，在沿海地区，海水依靠水源稳定、水温适宜、采用量不受限制、取水动力消耗低、取水设备投资少、占地面积小等优势，逐步成为主要的工业冷却水源。在工业循环冷却水系统中，取水口运行状态是否正常直接影响系统运行的安全性和可靠性。其中，海洋生物入侵便是影响取水口运行状态的一大威胁。以核电厂为例，我国核电厂近几年发生了数起由于海洋生物或海洋异物堵塞取水系统从而影响取水安全的事件，海洋生物或异物的堵塞可能导致机组的降功率乃至停堆运行。
[0003]
为应对海洋生物的入侵，通常采用的方法是取水口前方建设专用的海水取水通道，在取水通道内设置拦截网，结合人工打捞的方式拦截去除入侵的海洋生物。该方法及现有装置存在以下问题：一方面是海洋生物灾害性爆发、短期聚集入侵取水通道时，人工打捞速度慢，来不及清除；另一方面是拦截网基本采用柔性网，虽能实现有效拦截，但无法及时清除附着在拦截网表面上的微小海洋生物及杂物，导致拦截过程中拦截网孔堵塞，影响正常取水；还一方面是无法进行有效的实时自动检测，响应较慢。
[0004]
因此，研制一种操作简单，可靠性高的海洋生物自动防御清除装置是解决上述技术问题的关键所在。


技术实现要素：

[0005]
针对上述背景技术中存在的诸多缺陷与不足，本实用新型对此进行了改进和创新，目的在于提供一种可将进入取水通道内的海洋生物拦截于装置外，在装置清扫机构和吸水泵共同作用下，自动将附着在装置表面及聚集在装置附近的海洋生物清除并抽吸至岸边的海洋生物处理系统进行集中处理，达到自动监测并自动清除威胁海水取水安全的目的。
[0006]
本实用新型的另一个发明目的是通过清扫单元自动升降，清扫单元中的清洗构件和二次清洗装置的共同作用配合，可实现附着在拦截网单元上的海洋生物及杂物的无死角自动清扫；通过吸水泵的同步自动吸排，可实现拦截网单元附近海洋生物的及时清除。
[0007]
本实用新型的再一个发明目的是提供一种结构简单、使用方便、造价低、易维护、不受风浪影响的可防止海洋生物附着在海上设施上，并可随时清除海上设施的海洋附着生物的清除装置，该清除装置可以抵抗海水环境的腐蚀，可以高效率地自动化拦截个发明目的是实现在需要清理的装置表面形成强大冲击力，从而达到清洗设施的坚硬污垢和附着海生物的目的，此方法高效、节能、环保、安全，在清理的同时不会损坏本装置的各个部件的同时也不会污染海洋。
[0008]
本实用新型的还再一个发明目的是拦截网单元将污水中的固体垃圾和污水中的
颗粒物进行拦截收集；同时，拦截网单元采用模块化的设计，便于运输、装配、更换的同时也实现了最大限度的减轻了操作人员的劳动强度。
[0009]
为解决上述问题并达到上述的发明目的，本实用新型一种海洋生物自动防御清除装置是通过采用下列的设计结构以及采用下列的技术方案来实现的：
[0010]
作为本实用新型一种海洋生物自动防御清除装置的改进，它包括设置于土建建筑通道之间的支架(1)，支架(1)靠入水口一面上活动安装有若干个拦截网单元(2)，支架(1)竖直方向的两侧安装有导轨(3)，导轨(3)上滑动安装有清扫机构(4)，清扫机构(4)与导轨(3)之间为升降动配合；支架顶部安装有卷扬机(5)和吸水泵(6)，其中，卷扬机(5)上的吊绳与清扫机构(4)上的吊环相连接；吸水泵(6)上的吸水口通过可伸缩柔性管(7)与清扫机构(4)相连接，吸水泵(6)排水口通过导管与海洋生物处理系统(8)连接；在土建建筑通道两侧对称安装有多个水下带灯摄像头(9)。
[0011]
作为本实用新型上述的改进，所述支架(1)朝入水口一面设有若干个安装槽，各安装槽上均对应活动安装有拦截网单元(2)；
[0012]
所述导轨(3)安装于支架(1)入水口一面的两侧端面边缘处，与支架(1)之间为固定连接或是活动可拆卸连接；所述清扫单元上的导向轮(415)与导轨(6)上下升降滑动配合完成工作。
[0013]
作为本实用新型上述的进一步改进，所述安装槽整体形状为方形、圆形、三角形或椭圆形或者是梯形；所述拦截网单元(2)为多块，多块拦截网单元(2)安装后形成一面拦截网墙。
[0014]
作为本实用新型上述的更进一步改进，所述清扫机构(4)是由两个清扫单元(41)通过螺栓组件同轴可拆卸连接为一体构成，清扫单元(41)包括壳体(411)、清扫装置(412)、二次清洗装置(413)、电动机(414)、导向轮(415)、吊环(416)和清扫单元摄像头(417)，其中，壳体(411)内部安装有清扫装置(412)，在清扫装置(412)上方安装二次清洗装置(413)，二次清洗装置(413)是由多个二次清洗单元同轴装配构成，其中，二次清洗单元成排安装于壳体(411)内部上方；
[0015]
在壳体(411)任意一端安装有电动机(414)和导向轮(415)；导向轮(415)安装于壳体(411)的一侧；吊环(416)安装于壳体(411)的顶部一端；壳体(411)顶部成排安装有多个清扫单元摄像头(417),清扫单元摄像头(417)为带灯摄像头，在壳体(411)顶端中部还开设有出水口(418)。
[0016]
作为本实用新型上述的又进一步改进，所述清扫装置(412)包括支座、滚筒、轴承，轴承安装于支座上，滚筒内设有传动轴，每段滚筒及传动轴之间通过联轴器连接，并与支座上的轴承配合连接，其中，滚筒表面植有清洗构件。
[0017]
作为本实用新型上述的再进一步改进，所述电动机(414)为防水电动机，该防水电动机为变频调速电机或是直流电机，该变频调速电机或是直流电机通过联轴器与清扫装置(412)上的传动轴连接。
[0018]
作为本实用新型上述的再更进一步改进，所述二次清洗装置(413)安装于清扫单元(41)的壳体(411)内，与壳体固定连接，该二次清洗装置(413)采用超声波清洗头或是水射流清洗头，且二次清洗装置(413)均匀成排分布于清洗构件上方或下方。
[0019]
作为本实用新型上述的又再更进一步改进，所述可伸缩柔性管(7)安装于清扫单
元(41)与吸水泵(6)的吸水口之间，两端自由端部均采用法兰连接；所述水下带灯摄像头(9)纵向成列活动安装于支架(1)两侧的土建建筑通道上，靠入水口一面。
[0020]
作为本实用新型上述的又再更加进一步改进，所述清扫机构(4)、卷扬机(5)、吸水泵(6)、海洋生物处理系统(8)和摄像头(9)电性连接有水下监控系统(10)。
[0021]
作为本实用新型上述的还更加进一步改进，在支架(1)、拦截网单元(2)、导轨(3)、清扫机构(4)、卷扬机(5)、吸水泵(6)、可伸缩柔性管(7)和海洋生物处理系统(8)以及水下带灯摄像头(9)的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
[0022]
工作原理是：上述设计结构的一种海洋生物自动防御清除装置在进行使用之前，需要将其进行安装作为备用。
[0023]
安装之前，操作人员将拦截网单元(2)和支架(1)两个部件相互组成的拦截网墙可有效拦截灾害性爆发的海洋生物；支架(1)高度高于所处海域最高高潮的潮位高度，可保证卷扬机(5)和吸水泵(6)安装位置、清扫机构(4)初始停留位置时刻位于海面上方，同时，避免风浪环境下海洋生物可能越网的可能性。
[0024]
安装时，首先操作人员先将支架(1)安装于土建建筑通道之间，并将导轨(3)采用螺栓连接或焊接连接于支架(1)入水口一面的两侧；然后在支架(1)的安装槽内安装拦截网单元(2)；紧接着安装清扫机构(4)，通过清扫机构(4)上的导向轮(415)与导轨(3)升降滑动配合连接在一起；随后将卷扬机(5)上的吊绳与清扫机构(4)上吊环(416)连接；与此同时，将可伸缩柔性管(7)的一端通过法兰与吸水泵(6)吸水口连接，可伸缩柔性管(7)的另一端通过法兰与清扫机构(4)的出水口连接；吸水泵(6)的排水口通过导管与海洋生物处理系统(8)的接口连接；最后，将清扫机构(4)、卷扬机(5)、吸水泵(6)、海洋生物处理系统(8)和摄像头(9)通过导线与水下监控系统(10)连接，从而完成本实用新型的安装，构成本实用新型一种设计结构的海洋生物自动防御清除装置待为使用。
[0025]
使用时，当布置在支架(1)上的摄像头(9)发现已有较多微小海洋生物或杂物附着在支架(1)入水口一面和拦截网单元(2)表面上，或在附近游弋时，启动主动清扫吸排模式进行海洋生物清除工作。
[0026]
工作时，卷扬机(5)通过吊绳伸缩带动清扫机构(4)执行往复升降动作；清扫机构(4)内的电动机(414)运行并驱动清洗构件高速转动，达到清扫支架(1)和拦截网单元(2)表面附着的微小海洋生物及杂物；二次清洗装置(413)负责二次成面清洗支架(1)和拦截网单元(2)表面，主要清洗附着在拦截网单元(2)孔内的微生物和杂物；在清洗构件和二次清洗装置(413)工作的同时，吸水泵(6)负责将清扫出来的微小海洋生物及杂物及拦截网单元(2)附近的漂浮物一同吸出引流至海洋生物处理系统(8)进行处理，与此同时，清扫机构(4)和支架(1)两侧土建建筑物上安装的摄像头(9)实时监测，将附着信息反馈至水下监控系统(10)，实现海洋生物自动防御清除装置的自动反复清扫，直至装置附近海洋生物及杂物清除干净。清扫机构(4)回到初始位置停机等待，摄像头(9)继续实时监测。
[0027]
本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：
[0028]
1、本实用新型通过支架和安装在其上的若干个拦截网单元共同作用，可形成一道拦截面，实现海洋生物及漂浮杂物的有效拦截；
[0029]
2、本实用新型通过清扫机构自动升降，清扫单元中的清洗构件和二次清洗装置的
共同作用配合，可实现附着在拦截网单元上的海洋生物及杂物的无死角自动清扫；通过吸水泵的同步自动吸排，可实现拦截网单元附近海洋生物的及时清除；
[0030]
3、本实用新型通过水下带灯摄像头的实时监控，可实现海洋生物自动防御清除装置的精确闭环控制；
[0031]
4、本实用新型拦截网单元灵活安装在支架的拦截格内，互换性好，易维护；清扫机构在停机时一直处于海面上方，有效防止长期浸泡腐蚀，可靠性高，使用寿命长；
[0032]
5、本实用新型结构简单、使用方便、造价低、易维护、不受风浪影响的可防止海洋生物附着在海上设施上，并可随时清除海上设施的海洋附着生物的清除装置，该清除装置可以抵抗海水环境的腐蚀，可以高效率地自动化拦截和清除海水取水渠道中的灾害性暴发海洋生物；
[0033]
6、本实用新型实现了在需要清理的装置表面形成强大冲击力，从而达到清洗设施的坚硬污垢和附着海洋生物的目的，此方法高效、节能、环保、安全，在清理的同时不会损坏本装置的各个部件的同时也不会污染海洋，实现了最大限度的减轻了操作人员的劳动强度；
[0034]
7、本实用新型的拦截网单元将污水中的固体垃圾和污水中的颗粒物进行拦截；拦截网单元采用模块化的设计，便于运输、装配、更换；
[0035]
8、本实用新型的外部上涂防锈漆，因此可以防止生锈的同时也延长了整个装置的使用寿命，实现环保的同时也节省了资源，在装置的外部还涂有注塑层，既保障碰撞摩擦，具有耐老化、抗碰撞、抗冲击、耐磨损的技术特点，又能提高海洋生物清除的作业效率、提高装置整体使用寿命，降低使用成本，也保证了使用过程中的安全性；同时，在装置的外部涂有可以自发光的荧光材料，主要是海面以上的警示，提高醒目度，易于识别，增加夜间作业的安全性。
附图说明
[0036]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
[0037]
图1是本实用新型的整体结构示意图之一；
[0038]
图2是本实用新型的整体结构示意图之二；
[0039]
图3是本实用新型的整体结构示意图之三；
[0040]
图4是本实用新型的整体结构示意图之四；
[0041]
图5是本实用新型的清扫机构(4)部件的整体结构示意图；
[0042]
图6是本实用新型的清扫单元(41)部件的整体结构示意图；
[0043]
图7是本实用新型的清扫装置(412)部件的整体结构示意图；
[0044]
图8是本实用新型的清扫单元(41)部件的整体平面结构示意图；
[0045]
图9是图8所示a位置的局部放大结构示意图；
[0046]
图10是本实用新型的整体结构示意图之五；
[0047]
图11是本实用新型的整体结构示意图之六；
[0048]
其中，图中标号：1—支架；
[0049]
2—拦截网单元；
[0050]
3—导轨；
[0051]
4—清扫机构，41—清扫单元，411—壳体，412—清扫装置，413—二次清洗装置，414—电动机，415—导向轮，416—吊环，417—清扫单元摄像头，418—出水口；
[0052]
5—卷扬机；
[0053]
6—吸水泵；
[0054]
7—可伸缩柔性管；
[0055]
8—海洋生物处理系统；
[0056]
9—水下带灯摄像头；
[0057]
10—水下监控系统。
具体实施方式
[0058]
为了使本实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型的技术方案作更进一步详细的说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0059]
如说明书附图所示的1、一种海洋生物自动防御清除装置，其特征在于：它包括设置于土建建筑通道之间的支架1，支架1靠入水口一面上活动安装有若干个拦截网单元2，支架1竖直方向的两侧安装有导轨3，导轨3上滑动安装有清扫机构4，清扫机构4与导轨3之间为升降动配合；支架顶部安装有卷扬机5和吸水泵6，其中，卷扬机5上的吊绳与清扫机构4上的吊环相连接；吸水泵6上的吸水口通过可伸缩柔性管7与清扫机构4相连接，吸水泵6排水口通过导管与海洋生物处理系统8连接；在土建建筑通道两侧对称安装有多个水下带灯摄像头9。
[0060]
在本实用新型中，支架1高度高于所处海域最高高潮的潮位高度，可保证卷扬机5和吸水泵6安装位置、清扫机构4初始停留位置时刻位于海面上方，同时，避免风浪环境下海洋生物可能越网的可能性；海洋生物处理系统8是属于市场上可以购买或是现有技术中能够实现海洋生物清除的相关设备均可。
[0061]
进一步的，支架1朝入水口一面设有若干个安装槽，各安装槽上均对应活动安装有拦截网单元2；
[0062]
所述导轨3安装于支架1入水口一面的两侧端面边缘处，与支架1之间为固定连接或是活动可拆卸连接；所述清扫单元上的导向轮415与导轨6上下升降滑动配合完成工作。
[0063]
在本实用新型中，所述拦截网单元2与支架1为可拆卸的连接，拦截网单元2可方便更换；所述拦截网单元2安装于支架1空格后，具有一定的结构强度和抗变形能力，便于清刷；所述拦截网单元2材料可以是耐腐蚀性强、附着性小的钢材、合金材料、或非金属材料，网孔形状、目数、排布规律可根据实际情况确定。
[0064]
具体的，安装槽整体形状为方形、圆形、三角形或椭圆形或者是梯形；所述拦截网单元2为多块，多块拦截网单元2安装后形成一面拦截网墙。
[0065]
进一步的，清扫机构4是由两个清扫单元41通过螺栓组件同轴可拆卸连接为一体构成，清扫单元41包括壳体411、清扫装置412、二次清洗装置413、电动机414、导向轮415、吊环416和清扫单元摄像头417，其中，壳体411内部安装有清扫装置412，在清扫装置412上方安装二次清洗装置413，二次清洗装置413是由多个二次清洗单元同轴装配构成，其中，二次
清洗单元成排安装于壳体411内部上方；
[0066]
在壳体411任意一端安装有电动机414和导向轮415；导向轮415安装于壳体411的一侧；吊环416安装于壳体411的顶部一端；壳体411顶部成排安装有多个清扫单元摄像头417,清扫单元摄像头417为带灯摄像头，在壳体411顶端中部还开设有出水口418。
[0067]
在本实用新型中，导向轮415、吊环416分别安装于壳体一侧侧壁或顶部，均是采用螺纹连接。
[0068]
具体的，清扫装置412包括支座、滚筒、轴承，轴承安装于支座上，滚筒内设有传动轴，每段滚筒及传动轴之间通过联轴器连接，并与支座上的轴承配合连接，其中，滚筒表面植有清洗构件。
[0069]
在本实用新型中，清洗构件为清洗刷或是清洗盘或是所有可以实现清洗的相应部件，且该清洗构件由电动机414经传动机构驱动旋转或往复摇摆。
[0070]
具体的，电动机414为防水电动机，该防水电动机为变频调速电机或是直流电机，该变频调速电机或是直流电机通过联轴器与清扫装置412上的传动轴连接。
[0071]
具体的，二次清洗装置413安装于清扫单元41的壳体411内，与壳体固定连接，该二次清洗装置413采用超声波清洗头或是水射流清洗头，且二次清洗装置413均匀成排分布于清洗构件上方或下方。
[0072]
进一步的，可伸缩柔性管7安装于清扫单元41与吸水泵6的吸水口之间，两端自由端部均采用法兰连接；所述水下带灯摄像头9纵向成列活动安装于支架1两侧的土建建筑通道上，靠入水口一面。
[0073]
进一步的，清扫机构4、卷扬机5、吸水泵6、海洋生物处理系统8和摄像头9电性连接有水下监控系统10。
[0074]
进一步的，在支架1、拦截网单元2、导轨3、清扫机构4、卷扬机5、吸水泵6、可伸缩柔性管7和海洋生物处理系统8以及水下带灯摄像头9的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
[0075]
在注塑层上注塑有高分子耐磨材料；所述防锈层包括环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆以及位于环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的环氧云铁中间漆；所述警示层为黄色或黑色的反光警示带或反光色膜或反光漆。
[0076]
同时，在本实用新型中，所指的连接均为固定连接或者是活动连接或可拆卸连接，其中，固定连接为焊接连接或者是直接加工为一体成型结构；活动连接或可拆卸连接为铰接连接、螺纹连接、卡口连接、插拔连接或是螺栓组件连接或者是螺钉连接。
[0077]
综上所述，本实用新型更为具体的实施方式是：
[0078]
上述设计结构的一种海洋生物自动防御清除装置在进行使用之前，需要将其进行安装作为备用。
[0079]
安装之前，操作人员将拦截网单元2和支架1两个部件相互组成的拦截网墙可有效拦截灾害性爆发的海洋生物；支架1高度高于所处海域最高高潮的潮位高度，可保证卷扬机5和吸水泵6安装位置、清扫机构4初始停留位置时刻位于海面上方，同时，避免风浪环境下海洋生物可能越网的可能性。
[0080]
安装时，首先操作人员先将支架1安装于土建建筑通道之间，并将导轨3采用螺栓连接或焊接连接于支架1入水口一面的两侧；然后在支架1的安装槽内安装拦截网单元2；紧
接着安装清扫机构4，通过清扫机构4上的导向轮415与导轨3升降滑动配合连接在一起；随后将卷扬机5上的吊绳与清扫机构4上吊环416连接；与此同时，将可伸缩柔性管7的一端通过法兰与吸水泵6吸水口连接，可伸缩柔性管7的另一端通过法兰与清扫机构4的出水口连接；吸水泵6的排水口通过导管与海洋生物处理系统8的接口连接；最后，将清扫机构4、卷扬机5、吸水泵6、海洋生物处理系统8和摄像头9通过导线与水下监控系统10连接，从而完成本实用新型的安装，构成本实用新型一种设计结构的海洋生物自动防御清除装置待为使用。
[0081]
使用时，当布置在支架1上的摄像头9发现已有较多微小海洋生物或杂物附着在支架1入水口一面和拦截网单元2表面上，或在附近游弋时，启动主动清扫吸排模式进行海洋生物清除工作。
[0082]
工作时，卷扬机5通过吊绳伸缩带动清扫机构4执行往复升降动作；清扫机构4内的电动机414运行并驱动清洗构件高速转动，达到清扫支架1和拦截网单元2表面附着的微小海洋生物及杂物；二次清洗装置413负责二次成面清洗支架1和拦截网单元2表面，主要清洗附着在拦截网单元2孔内的微生物和杂物；在清洗构件和二次清洗装置413工作的同时，吸水泵6负责将清扫出来的微小海洋生物及杂物及拦截网单元2附近的漂浮物一同吸出引流至海洋生物处理系统8进行处理，与此同时，清扫机构4和支架1两侧土建建筑物上安装的摄像头9实时监测，将附着信息反馈至水下监控系统10，实现海洋生物自动防御清除装置的自动反复清扫，直至装置附近海洋生物及杂物清除干净。清扫机构4回到初始位置停机等待，摄像头9继续实时监测。
[0083]
以上对本实用新型所提供的一种海洋生物自动防御清除装置进行了详细介绍，本文中对本实用新型的原理进行了描述，以上工作原理的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。