一种船舶污水贮存装置的自动运行控制方法与流程

本发明涉及污水处理设备领域，特别是一种船舶污水贮存装置的自动运行控制方法。

背景技术：

船舶在运行过程中会产生大量的生活污水和废料，这些污水和废料包括人员或物品清洁过程产生的污水和废料，烹饪过程产生的污水和废料，以及人员排泄过程产生的排泄物等。这些污染物通常会通过船舶上的下水系统流入到生活污水储存罐中。由于船舶上通常无法对生活需要进行无害化处理，因此船舶通常会在补给靠岸后将生活污水储存罐中的污染物排出；或者在航行过程中由专门的污水转运船只对船舶中的污水进行抽取转运。

现有的船舶污水储存罐大都结构简单，仅作为污染物的临时收储容器，在靠岸或转运时再通过吸粪车进行抽吸排污，无法进行污染物预处理。生活污水中往往含有大量的有机物，这些污染物在储存罐中可能会发生生物发酵，产生大量易燃易爆气体，给生活污水的贮存过程带来极大地安全隐患。同时，污水中的固形物在临时贮存过程中可能会在容器内壁上粘接，对管道造成堵塞，不利用污水的排出。同时现有的污水存储罐需要人员专门定期值守，查看内部的储量，在排污过程也需要专人进行值守和操作。

除了船舶上的污水贮存设施之外，岸上的污水转运、收集装置等也存在不足。例如，现有的岸上污水收集和转运主要通过吸粪车完成，这种吸粪车在使用时需要通过管道与船舶上的污水储存罐进行对接，并在完成排污收储后对管道进行回收。现有的管道释放和回收大多通过人力完成，既费时费力，又肮脏难闻，而且可能会产生污水泄漏，对船体、水体、堤岸或码头造成污染。

船舶污水收集和转运过程中，各类相关设备的自动化程度相对较低，需要人工进行操作对接，并通过人工进行流量统计和费用结算等。这些都大大降低污水收集和转运工作的效率，效率的低下同时也反映在污水收集和转运的高昂成本上。

污水回收、转运、处理成本的高昂，使得部分船运企业出现乱排乱放等违法违纪行为。船舶上的污染物如果排放到水体中，可能会造成严重的水体污染事故。因此，我国各地政府都要求统筹规划和加快岸上固定接收设施、水上流动接收能力的建设；逐步形成以岸上固定设施接收为主体、水上流动接收为补充的船舶污染物接收体系，全面提升辖区港口码头等区域的船舶污染物接收能力，做到“应收尽收”，并做好船舶污染物接收、转运和处置环节的有效衔接。尽管存在巨大的污水收集和转运需求，但是现有的船舶污水收集和转运的系统和设备的运行效率、安全性等均存在明显不足，相关设备的自动化程度降低，使用过程完全依赖操作人员进行手动处理，设备的性能满足不了市场的需求。

技术实现要素：

为克服现有技术中的问题，本发明提供一种船舶污水贮存装置的自动运行控制方法，该方法可以应用于本发明中的船舶污水贮存装置中，对船舶污水贮存装置进行自动控制。

本发明提供的技术方案包括如下技术内容：

一种船舶污水贮存装置的自动运行控制方法，该自动运行控制方法由第一控制器控制船舶污水贮存装置中的各执行元件执行，自动运行控制方法包括如下步骤：

s1：初始状态下，第一箱体和第二箱体为空置状态，控制箱中的第一控制器控制第一截止阀处于开启状态，第二截止阀和第三截止阀处于关闭状态，并使得粉碎循环泵和切割排污泵处于停机状态；

s2：第一控制器控制第二截止阀处于开启状态，污水贮存装置开始收集船舶中污水管网流入的污水；

s3：污水贮存装置收集污水过程中，电子液位计实时监测船舶污水贮存装置中污水混合物的液位高度h，并将检测结果发送给第一控制器，第一控制器通过容积运算函数来计算船舶污水贮存装置的实时储量v；

s4：当第一箱体和第二箱体内的实时储量v达到底限容量v0时，第一控制器控制粉碎循环泵运转一段时间t0，完成一个粉碎混匀过程，对船舶污水贮存装置的内腔中的内容物进行粉碎和混匀；并在储量v每上升一个容积δv时，完成一次粉碎混匀过程；

s5：在其中的若干个粉碎混匀过程中，第一控制器根据预设的频度控制药品注入装置向第一箱体和第二箱体内注入污水处理药物，药物随着内容物的粉碎混匀过程而在污水中均匀分布；

s6：当第一箱体和第二箱体内的实时储量达到警戒容量v1时，第一控制器向第二截止阀发出指令，同时，警报装置提醒船上的工作人员污水贮存装置已经接近充满，需要及时靠岸排污；

s7：当第一箱体和第二箱体内的实时储量达到容量上限v2时，第一控制器向第二截止阀发出控制指令，第二截止阀关闭；等待船舶靠岸排污；同时，警报装置工作，提醒工作人员污水贮存装置已无法继续接收污水；

s8：船舶靠岸后，工作人员将第二排污管道端部的快速接头与岸上的污物收集装置的快速接头对接，并通过第一开关控制模块向第一控制器下达开始排污指令，所述船舶污水贮存装置在收到开始排污指令后按照时序自动执行排污过程；

s9：所述排污过程结束后，第一控制器向警报装置下达指令，警报装置工作，提醒操作人员将快速接头断开；同时，第一控制器将污水贮存装置恢复到如s1的初始状态，继续接收排入到船舶污水管网中的污水。

其中，船舶污水贮存装置包括：第一箱体、第二箱体，液位计，粉碎循环泵，内循环管道，切割排污泵，排污管道；第一截止阀，第一截止阀，第一截止阀，以及控制箱。第一箱体和第二箱体相接触的侧壁上设置相互连通的上通孔和下通孔；液位计用于测量第一箱体和第二箱体构成的连通腔中的流体液位；粉碎循环泵，用于对第一箱体和第二箱体内腔中接收的污水混合物进行粉碎和混匀；粉碎循环泵还与药品注入装置连接，药品注入装置用于通过粉碎循环泵向第一箱体和第二箱体的内腔中注入用于处理污水的药物；内循环管道包括第一内循环管道和第二内循环管道；第一内循环管道连通第一箱体和粉碎循环泵的入口，第二内循环管道连通第二箱体和所述粉碎循环泵的出口；切割排污泵用于排出第一箱体和第二箱体内的收纳污水混合物；排污管道包括第一排污管道和第二排污管道，第一排污管道连通第一箱体内腔和所述切割排污泵的入口；第二排污管道与切割排污泵的出口连接并延伸至船舶甲板上，第二排污管道端部连接有快速接头；第一截止阀用于控制污水贮存装置中排污过程的通断；第二截止阀用于控制污水贮存装置中污水收集过程的通断；第三截止阀用于控制快速接头处流体外排过程的通断；控制箱包括第一控制器、显示模块、第一开关控制模块，以及警报装置；显示模块用于显示人机交互内容；第一开关控制模块用于输入人工操作指令；警报装置用于通过鸣响或频闪的方式发出警报信号；显示模块、第一开关控制模块、警报装置、液位计、粉碎循环泵、切割排污泵、第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均与第一控制器电连接。

进一步地，步骤s8中的排污控制过程包括如下步骤：

s81：第一控制器控制向粉碎循环泵下达控制指令，控制粉碎循环泵完成污水排出前的最后一个粉碎混匀过程；

s82：粉碎混匀过程结束后，第一控制器向第一截止阀和第三截止阀下达控制指令，驱动第截止阀和第三截止阀开启；

s83：第一截止阀和第二截止阀开启后，第一控制器向切割排污泵下达控制指令，切割排污泵运转将第一箱体和第二箱体内的污水混合物扬升到甲板上，并由岸上的污物收集装置完成抽取；

s84：切割排污泵运转过程中，第一控制器实时接收液位计测量的数据，判断第一箱体和第二箱体内的污水混合物是否排空：

(1)当污水未完全排空时，切割排污泵继续运转；

(2)当污水已经排空后，第一控制器向切割排污泵下达控制指令，切割排污泵停止运转；完成排污过程。

进一步地，步骤s3中，容积运算函数v(h)的公式如下：

上式中，n第一箱体和第二箱体的总个数，第一箱体为n＝1，第1个第二箱体为n＝2，第2个第二箱体为n＝3……第n个第二箱体为n＝n+1；sn(h)为第n-1个第二箱体水平截面积与高度的函数，h为液位计检测到的船舶污水贮存装置中内容物的实时液位高度。

进一步地，步骤s6、s7、s9中的警报状态在持续一段时间后自动消除或通过第一开关控制模块手动消除；警报装置运行到消除的控制流程如下：

警报装置运行后，第一控制器统计该警报状态的规定警报时长，以及判断是否收到人工关闭指令，结合二者做出判断：

(1)当未达到规定警报时长且未收到人工关闭指令时，警报装置继续工作；

(2)当已达到该警报状态的时长或已收到人工关闭指令后，第一控制器向警报装置下达指令，警报装置关闭。

进一步地，警报装置发出的警报信号中包括鸣响和频闪两种方式的组合，所述步骤s6、s7、s9中的警报状态中鸣响的音调、响度，以及频闪的频率各不相同。

进一步地，步骤s4中，粉碎循环泵中单个粉碎混匀周期的时长大于5min。

进一步地，船舶污水贮存装置还包括有害气体处理装置，有害气体处理装置中包括第一排气泵、气体分析仪和排气管道；气体分析仪用于检测二箱体的内腔中氧气、硫化氢、一氧化碳和可燃气体四类气体的浓度；排气管道一端连通箱体内腔顶部的空间，另一端延伸至船舱外；第一排气泵位于排气管道入口处，用于排出箱体内的有害气体。

进一步地，有害气体处理装置与第一控制器电连接，第一控制器控制第一排气泵的运行状态。

进一步地，有害气体处理装置运行过程中，第一控制器对第一排气泵的运行状态控制策略如下：

(1)当箱体内的实时有害气体综合浓度参数ppm≤ppm0时，第一排气泵不工作；

(2)当箱体内的实时有害气体综合浓度参数ppm＞ppm0时，第一排气泵运行一个规定时间周期t0；

其中，ppm是根据氧气、硫化氢、一氧化碳和可燃气体四类气体的实时浓度与危险浓度门限值的差值，计算得到的一个综合参数；该参数考虑各气体对混合气体爆炸危险性的影响因子；并由专家根据经验确定该综合参数的危险阈值ppm0；

有害气体综合浓度参数的ppm的计算公式如下：

a为氧气的实时浓度，a0为氧气的危险浓度门限值，a为氧气浓度对混合气体爆炸危险性的影响因子；b为硫化氢的实时浓度，b0为硫化氢的危险浓度门限值，b为硫化氢对混合气体爆炸危险性的影响因子；c为一氧化碳的实时浓度，c0为一氧化碳的危险浓度门限值，c为一氧化碳对混合气体爆炸危险性的影响因子；d为可燃气体的实时浓度，d0为可燃气体空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最低浓度，d为可燃气体对混合气体爆炸危险性的影响因子。

进一步地，第一排气泵运行的单个周期中，t0≥30min。

本发明提供的一种船舶污水贮存装置的自动运行控制方法，具有如下有益效果：

应用该自动控制方法的船舶污水贮存装置可以对使用过程的污水收集、固形物粉碎、污染物混匀搅拌以及排污过程进行自动控制，减少工作人员的干预，大幅降低工作人员的工作负担，提高污水收集、储存过程的工作效率；设备运行过程中可以对贮存量进行实时监控，同时向管理人员发出提醒，便于工作人员及时安排污染物的排放工作。

应用该自动运行控制方法的污水贮存装置还具有很好的防堵塞、防爆等安全性能，同时在使用过程中可以通过加快微生物氧化分解的形式促进固态污染物的分解，进一步提升污水贮存装置的有效贮存量，同时降低管道堵塞等问题的发生。

附图说明

图1是本实施例1中油污转运车的整体结构示意图；

图2是本实施例1中油污转运车的侧视图；

图3是本实施例1中管收放机构的结构示意图；

图4是本实例中1中单旋往复丝杠的结构示意图；

图5是本实例1中限位滑轮组的结构示意图；

图6是本实施例1中油污转运车控制部分的模块示意图；

图7是本实施例2中油污转运车污水抽吸过程的运行流程图；

图8是本实施例2中油污转运车污水排放过程的运行流程图；

图9是本实施例3中船舶污水贮存装置右侧视角下的结构示意图；

图10是本实施例3中船舶污水贮存装置左侧视角下的结构示意图；

图11是本实施例3中船舶污水贮存装置正前方视角下的结构示意图；

图12是本实施例3中船舶污水贮存装置中控制部分的模块连接图；

图13是本实施例4中船舶污水贮存装置的运行流程图；

图14是本实施例5中车载移动时船舶油污收集和转运系统的总体布局图；

图中标记为：

1、安装架；2、第一箱体；3、第二箱体；4、进水口；5、气孔；6、粉碎循环泵；7、药品注入装置；8、第一内循环管道；9、第二内循环管道；10、切割排污泵；11、第一排污管道；12、第一截止阀；13、第二截止阀；14、第一控制箱；15、第一控制器；16、显示模块；17、第一开关控制模块；18、警报装置；19、液位计；20、第一通信模块；21、检修口；22、气体分析仪；23、第一排气泵；24、第三截止阀；31、底盘；32、滚轮；33、手推杆；34、牵引杆；35、油液贮存柜；36、污水贮存柜；37、第二自吸泵；38、管收放机构；39、排放泵机构；40、第三控制箱；41、第二排污泵；42、第一排气阀；43、第二排气阀；44、软管；45、法兰；46、转筒；47、左挡板；48、右挡板；49、管接头；50、转动轴；51、第一链轮；52、第二链轮；53、第三链轮；54、第四链轮；55、第一链条；56、第二链条；57、第一电机；58、螺杆；59、滑杆；60、支撑架；61、底座；62、螺母；63、通孔；64、上滑轮；65、下滑轮；66、第三控制器；67、第三开关控制模块；68、第一三通阀；69、第二三通阀；70、第四截止阀；71、第五截止阀；72、放管限度控制器；73、第二电机；74、第一液位计；75、第二液位计；76、第二流量计；77、第三通信模块；78、快速接头；100、船舶油污贮存装置；200、油污转运车；300、污水处理池。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种油污转运车，如图1和图2所示，该油污转运车包括：底盘31，油液贮存柜35，污水贮存柜36，抽吸泵机构，管收放机构38，排放泵机构39，第四截止阀70，第五截止阀71，以及第三控制箱40。

其中，底盘31的下部安装有滚轮32；底盘31的前端安装有手推杆33和牵引杆34。油液贮存柜35的顶部设置第一排气阀42；污水贮存柜36与油液贮存柜35并排安装底盘31上，污水贮存柜36顶部设置第二排气阀43。底盘31的底部的滚轮32便于对底盘31进行移动，控制油污转运车的运动，手推杆33用于手动推拉油污转运车，牵引杆34用于和动力车头等进行连接，便于转运满载时的油污转运车。第一排气阀42和第二排气阀43可以在抽吸或排出油液或污水时打开，对污水贮存柜36和油液贮存柜35中的气压进行平衡，同时在转运过程中将气阀关闭，防止臭味扩散。

抽吸泵机构包括第二自吸泵37、软管44、抽吸管道和第一三通阀68，软管44的端部设置用于和船舶污水贮存装置连接的快速接头78；抽吸管道包括第一抽吸管道和第二抽吸管道，第二自吸泵37与的出口通过第一三通阀68分别与第一抽吸管道和第二抽吸管道的一端连通，第一抽吸管道的另一端延伸至油液贮存柜35的内腔中，第二抽吸管道的另一端延伸至污水贮存柜36的内腔中。

管收放机构38，其用于自动收放软管44；如图3所示，管收放机构38包括支撑架60、转筒46、左挡板47、右挡板48，管限位机构、第一电机57，以及传动机构；所述转筒46可转动连接在支撑架60上，所述左挡板47和右挡板48套设在转筒46两端的外周上，转筒46上左挡板47和右挡板48之间的区域为软管44的缠绕区域，转筒46含有内腔且一端密封，转筒46外壁上设置用于连接软管44的管接头49，管接头49与转筒46的内腔连通；转筒46与支撑架60通过轴承可转动连接；转筒46非密封的一端通过法兰45与第二自吸泵37的入口连通，法兰45和转筒46的端部可转动密封连接；管限位机构用于调整软管44在转筒46上缠绕或释放的位置；管限位机构包括单旋往复丝杠和限位滑轮组；如图5所示，限位滑轮组包括底座61、上滑轮64和下滑轮65，底座61与单旋往复丝杠中的螺母62可转动连接；上滑轮64和下滑轮65安装在底座61上，上滑轮64和下滑轮65沿竖直方向对称设置且与转动旋转方向相同；软管44沿上滑轮64和下滑轮65之间的滑轮槽穿过；第一电机57通过传动结构同时驱动单旋往复式丝杠中的螺杆58和转筒46转动。

污水或油液抽吸过程前，通过管收放机构38进行软管44释放，从而与船舶上的污水贮存装置进行连接。软管44释放过程中，第一电机57驱动转筒46转动，使得软管44从转筒46上放开，同时由管限位机构对软管44进行平移，使得软管44在转筒46上可以均匀释放，不发生缠绕。同时上滑轮64和下滑轮65还具有卡紧管道的作用，便于通过上滑轮64和下滑轮65的旋转对软管44进行释放。相应地，在软管44收纳时，通过电机的反向转动，转筒46和管限位机构可以对软管44进行均匀缠绕。

排放泵机构39，其包括第二排污泵41、排放管道和第二三通阀69，排放管道包括第一排放管道和第二排放管道；第一排放管道的一端延伸至油液贮存柜35的内腔底部；第二排污管道的一端延伸至污水贮存柜36的底部，第一排污管道和第二排污管道的另一端通过第二三通阀69与第二排污泵41的入口连通；第二排污泵41的出口连接有快速接头78。

第四截止阀70位于第二自吸泵37的入口处，用于控制油污抽吸过程的通断；第五截止阀71，其位于第二排污泵41的出口处，用于控制油污排放过程的通断。

第三控制箱40包括第三控制器66和第三开关控制模块67；第三开关控制模块67用于向第三控制器66发出人工控制指令；如图6所示，第三开关控制模块67、第一排气阀42、第二排气阀43、第一三通阀68、第二三通阀69、第四截止阀70、第五截止阀71、第二自吸泵37、第二排污泵41和第一电机57均与第三控制器66电连接；第三控制器66用于控制第一排气阀42、第二排气阀43、第一三通阀68、第二三通阀69、第四截止阀70、第五截止阀71、第二自吸泵37、第二排污泵41和第一电机57的运行状态。本实例中，通过第三控制器66对油污转运车的运行过程中进行自动控制，操作人员仅需要通过开关控制模块向第三控制器66下达|“管道收放”“抽吸”“排污”等指令即可；操作过程非常简单。

本实施例中，污水贮存柜36中还设置搅拌装置，搅拌装置用于混匀污水贮存柜36内部存储的污水混合物；搅拌装置包括搅拌叶轮和第二电机73，搅拌叶轮位于污水贮存柜36的内腔中央靠近底壁的位置；第二电机73位于污水贮存柜36的顶部，第二电机73的输出轴沿污水贮存柜36顶部开设的通孔63伸入到内腔内，输出轴与搅拌叶轮固定连接；第二电机73的输出轴和污水贮存柜36上壁间通过轴承连接，第二电机73与第三控制器66电连接，第三控制器66控制第二电机73的运行状态。

污水贮存柜36中暂存的主要是生活污水，这些污水在船舶上往往被初步粉碎混匀，但在转运过程中依然会出现沉积、粘连、板结的现象，这些尺寸较大的固形物可能导致排污管道等发生堵塞。因此本实施例在污水贮存柜36中设置了搅拌装置，定期对内部的污水混合物进行搅拌混匀。

本实例中，油液贮存柜35和污水贮存柜36中分别设置有第一液位计74和第二液位计75，第一液位计74和第二液位计75均为电子式液位计，第一液位计74和第二液位计75均与第三控制器66电连接，第三控制器66根据第一液位计74和第二液位计75的测量值计算油液贮存柜35和污水贮存柜36中的实时储量v油、v水，以及根据油液贮存柜35和污水贮存柜36的最大容积vmax油、vmax水确定可接受储量vre油、vre水。液位计可以实时监控柜体内的存储量，该存储量可以用于对后续的污水或油液的接收量进行计算，分析船舶中的污水过多时是否可以一次性转运完成；同时液位计也可以用于计算油液贮存柜35和污水贮存柜36中总储量，该数据时后期污水排放到污水处理站时进行费用结算的依据。

本实例中，第四截止阀70和自吸泵的入口处设置第二流量计76；第二流量计76用于计量自吸泵抽取的油液或污水的抽吸量vi油或vi水。流量计可以统计油污转运车从船舶上接受的污水或油液的流量，该数据作为转运车和船舶进行污水回收处理的费用结算依据。

其中，如图4所示，单旋往复丝杠中的螺杆58表面设置沿正反两个方向的螺纹槽，两个方向上的螺纹槽的端部在螺杆58的两端平滑顺接；螺母62内设置向内凸出的槽牙，螺母62上的槽牙与螺杆58上的螺纹槽匹配卡接。

单旋往复丝杠的工作原理在于：螺杆58转动时，螺母62内的槽牙卡接在螺纹槽内，因此螺母62会随着螺杆58进行平移同时进行自旋运动，当螺母62到达螺杆58的一端时，会自动切换到另一个方向的螺纹槽上，进行往复自旋运动。限位滑轮组与螺母62可转动连接，因此限位滑轮组会沿着螺杆58进行往复运动。

管限位机构中还包括至少一根光面的滑杆59，滑杆59与所述螺杆58平行设置，限位滑轮组的底座61内设有位置对应的通孔63，滑杆59插入到通孔63内。滑杆59的作用在于可以控制限位滑轮组的自旋运动，使得限位滑轮组仅进行水平移动而不发生自旋，这大大提高了螺母62和螺杆58的可靠性和使用寿命，防止槽牙和螺纹槽之间因为发生相对位移而变形损坏。

传动机构包括转动轴50、第一链轮51、第二链轮52、第三链轮53、第四链轮54、第一链条55以及第二链条56；转轴与转筒46密封的一端同心连接；第一链轮51和第二链轮52并列套接在所述第一电机57的输出轴上，第三链轮53套接在转动轴50上，第四链轮54套接在单旋往复丝杠的螺杆58上，第一链条55套设在第一链轮51和第三链轮53上，第二链条56套设在第二链轮52和第四链轮54上。

转筒46和所述单旋往复式丝杠中螺杆58的转速比通过第一链轮51、第二链轮52、第三链轮53和第四链轮54的链轮尺寸和齿数比进行匹配，转筒46和转动轴50之间还设置有减速机。

传动机构使得第一单机可以同时驱动转筒46和螺杆58转动，同时由于转筒46在收发软管44的过程中，转筒46和软管44的组合体的外径时不断变化的，因此螺杆58和转筒46的转速并并非是一成不变的，因此本实施例通过链轮的齿数比和减速来对二者的转速进行调节适配。

本实例中，第三控制器66还连接有第三通信模块77，第三通信模块77用于与外界设备或系统通信，获取船舶上需要被转运的污水或油液的容积，以及接收外界设备或云端系统发出的操作指令。第三通信模块77使得第三控制器66可以与船舶建立链接，获得需要的数据，同时还可以和云端系统建立通讯连接，便于对设备进行远程控制和数据传递。例如进行费用在线支付结算等。

本实例中，第一抽吸管道和第二抽吸管道延伸至油液贮存柜35和污水贮存柜36内部的部分位于腔体的上部；第一排污管道和第二排污管道延伸至油液贮存柜35和污水贮存柜36内部的部分位于腔体的底部，油液贮存柜35底壁上与第一排污管道对应的位置设有向下的凹陷部，污水贮存柜36底壁上与第二排污管道对应的位置也设有向下的凹陷部。凹陷部使得排污过程中，贮存柜底部的沉积的固形物也能被充分抽吸，防止固形物粘连等问题导致柜体或管道堵塞。

管收放机构38中的转筒46表面还设置有放管限度控制器72，放管限度控制器72与第三控制器66电连接，放管限度控制器72用于在软管44释放达到最大限度时强制切断电机转动过程；放管限度控制器72为接触式感应开关，接触式感应开关包括第一接触电极和第二接触电极，第一接触电极位于转筒46表面，第二接触电极位于软管44尾端的表面；第一接触电极和第二接触电极在软管44收纳状态下接触，在软管44被全部释放后断开。软管44在释放过程，如果已经达到最大限度，这时候转筒46继续转动则会对软管44形成反向的卷收效果，这可以会造成软管44断裂，或者对操作人员的人身安全造成伤害。本实例中设置了放管限度控制器72，当软管44接近最大长度时，该接触式感应开关会自动切断，第三控制器66接收到信号及时控制电机停转，避免发生危险事故。

其中，第三控制器66还通过程序控制使得第二自吸泵37和第一电机57之间具有自锁作用，把持二者中至多只有一个设备运行，避免二者同时运行时造成污水泄漏、泵体空转，以及其它的安全事故发生，提高设备的安全性。

实施例2

一种油污转运车的运行控制方法，该控制方法应用于实施例1中的油污转运车中，控制方法包括抽吸工作流程和排污工作流程；所述抽吸工作流程和排污工作流程又分别包括油液抽吸、油液排除；污水抽吸、污水排除四种工作过程。

其中，如图7所示，污水抽吸过程的控制方法如下：

s1：初始状态下，油污转运车的油液贮存柜35和污水贮存柜36空置；第一排气阀42、第二排气阀43、第四截止阀70、第五截止阀71、第二自吸泵37、第二排污泵41、第一电机57以及第二电机73均处于关闭状态；

s2：岸上操作人员通过第三开关控制模块67向第三控制器66下达抽吸污水的指令，第三控制器66根据相关指令控制第一三通阀68切换到第二抽吸管道导通的状态；

s3：第一三通阀68切换完成，岸上操作人员通过第三开关控制模块67向第三控制器66下达放管指令；第三控制器66驱动第一电机57反向转动，释放软管44；

s4：所述软管44释放过程中，操作人员牵引软管44并将递交给船上工作人员，船舶上的工作人员将软管44的快速接头78和船舶上的污水排放接口对接；

s5：岸上操作人员在软管44释放达到所需长度后，通过第三开关控制模块67向第三控制器66下达停止放管指令，所述第三控制器66接收到操作人员的停止放管指令或软管44释放达到最大限度时，第三控制器66控制第一电机57停转，结束放管；

s6：放管过程结束后，岸上操作人员开启第二自吸泵37，将船舶上的污水抽吸到污水贮存柜36中；所述污水抽吸过程包括如下步骤：

s61：第三通信模块77与船舶上的污水贮存装置建立通信连接，获取船舶上的污水的总储量v船，第三控制器66根据污水贮存柜36的容积v柜和v船的关系确定本轮抽吸的策略：

(1)当v船≤v柜时，第二自吸泵37本轮的最大抽吸量vmax＝v船，将船舶上的污水一次性完全抽尽；

(2)当v船＞v柜时，第二自吸泵37本轮的最大抽吸量为vmax＝v柜，对船舶上的污水进行分步抽吸；

s62：策略确定后，第三控制器66分别控制第二排气阀43开启，第四截止阀70开启，第二自吸泵37运转，对污水进行抽吸；

s63：污水抽吸过程中，第二流量计76统计流经自吸泵的流体流量，并将流量统计结果发送给第三控制器66，第三控制器66根据本轮抽吸策略中的最大抽吸量vmax与实时流量vi的关系，确定第二自吸泵37的运转状态；所述第二自吸泵37的运行控制策略如下：

(1)当vmax-vi＞δv时，第二自吸泵37继续运转；

(2)当vmax-vi≤δv时，第二自吸泵37停止运转；

其中，δv是考虑管道和设备粘粘损失的情况下，抽吸过程收水和得水的最大损耗值，收水指从船舶上抽取的流体容量，所述得水指收储进贮存柜内的流体容量；

s64：第二自吸泵37停止运转后，第三控制器66控制第四截止阀70关闭，第二排气阀43关闭；完成所述抽吸过程；

s7：所述污水抽吸过程结束后，船舶上的操作人员将快速接头78断开；岸上操作人员通过第三开关控制模块67向第三控制器66模块下达指令，第三控制器66驱动第一电机57反向转动，对软管44进行卷收，软管44卷收完成后，岸上操作人员通过第三开关控制模块67关闭第一电机57。

油液抽吸过程与污水抽吸过程类似，二者的区别在于：油液抽吸过程中，第一三通阀68保持第一抽吸管道处于导通状态。

如图8所示，污水排放过程的运行步骤如下：

s1：操作人员转运车移动到污水处理站附近，将排污泵出口处的快速接头78与连通污水池里的污水管道连接；初始状态下，第二排污泵41、第二排气阀43、第五截止阀71，第二电机73均处于关闭状态；

s2：操作人员通过第三开关控制模块67向第三控制器66下达排污指令，第三控制器66控制第二电机73运转一个规定的周期，对污水贮存柜36中的污水进行搅拌混匀；

s3：混匀结束后，第三控制器66分别切换第二三通阀69，控制第二排气阀43、第五截止阀71开启，并控制第二排污泵41运转；将污水从污水贮存柜36排出到污水池中；

s4：所述排污过程中，液位计监测污水贮存柜36中的实时液位h，第一控制器接收液位计的检测结果，并根据结果做出如下判断：

(1)当实时液位h≥h0时，第二排污泵41继续运转；

(2)当实时液位h＜h0时，第二排污泵41停止运转；

其中，h0是一个经验值，h0是第二排污泵41排污后污水贮存柜36中流体的历史最低液位；h0可以为零；

s5：当第二排污泵41停止运转后，第三控制器66控制第二排气阀43和第五截止阀71关闭，完成排污过程。

油液排放过程与污水排放过程类似，二者的区别在于：油液排放过程中，第二三通阀69保持第一排放管道处于导通状态，同时油液贮存柜35中无需搅拌混匀。

实施例3

本实施例提供一种船舶污水贮存装置，如图9-11所示，该装置包括安装架1、第一箱体2、第二箱体3、液位计19、粉碎循环泵6、内循环管道、切割排污泵10、排污管道、第一截止阀12、第二截止阀13以及第三截止阀24。

本实例中，第一箱体2的顶部设置进水口4和气孔5。进水口4用于连通船舶上的污水管网和第一箱体2的内腔。气孔5用于平衡第一箱体2和第二箱体3内的气压，当第一箱体2和第二箱体3接收污水时，内腔的气体沿气孔5排出，当第一箱体2和第二箱体3排污时，外界气体沿气孔5进入，平衡第一箱体2和第二箱体3内腔中的气压。

第二箱体3与第一箱体2并列对称安装在安装架1上，第一箱体2和第二箱体3相接触的侧壁上的对应位置均设置上通孔和下通孔，第一箱体2和第二箱体3侧壁中的下通孔分别位于侧壁中与底面相接的位置；第一箱体2和第二箱体3中的上通孔以及下通孔之间均相互连通。液位计19的显示部分设置在第一箱体2外侧，液位计19的检测部分设置第一箱体2内，用于测量第一箱体2和第二箱体3构成的连通腔中的流体液位。

粉碎循环泵6用于对第一箱体2和第二箱体3内腔中接收的污水混合物进行粉碎和混匀；粉碎循环泵6设置在第一箱体2和第二箱体3外；粉碎循环泵6还与药品注入装置7连接，药品注入装置7用于通过粉碎循环泵6向第一箱体2和第二箱体3的内腔中注入用于处理污水的药物。

内循环管道包括第一内循环管道8和第二内循环管道9；第一内循环管道8的一端与粉碎循环泵6的入口连通；另一端延伸至第一箱体2的内腔下部；第一内循环管道8位于第一箱体2内的部分沿竖直方向设置且第一内循环管道8端部的开口朝下。第二内循环管道9的一端与循环粉碎泵的出口连通，另一端延伸至第二箱体3的内腔中，第二内循环管道9位于第二箱体3内的部分水平设置且贴在第二箱体3的底部内壁上；第二内循环管道9端部的流体的流向沿第二箱体3的下通孔处指向第一箱体2内。

本实例中的第一箱体2和第二箱体3是相互导通的，污染物沿进水口4落入到第一箱体2内之后，固态物主要沉积在第一箱体2内部，而液态污水则在第一箱体2和第二箱体3间均匀分布。在污水混合物整体储量升高到一定高度(本实例中为没过第一箱体2和第二箱体3中的上通孔)时，可通过粉碎循环泵6定期对第一箱体2和第二箱体3内的污染物进行粉碎混匀。

粉碎循环泵6是一种内置粉碎腔和粉碎刀具的循环泵，流体物料经过粉碎循环泵6后会被充分切割粉碎。粉碎循环泵6和内循环管道的设置；使得第一箱体2和第二箱体3内的污水和固态污染物(如粪便和食物残渣等)可以沿在两个箱体间进行粉碎和混匀，其循环粉碎过程如下：

粉碎循环泵6运转时，通过第一内循环管道8从第一箱体2底部抽吸固态物，然后经过粉碎循环泵6粉碎后，再通过第二内循环管道9排出。排出时，粉碎后的污染物沿第二箱体3底部的下通孔向第一箱体2内冲刷。冲刷过程中，第二箱体3底部沉积的部分固态物也被冲入到第一箱体2内，并被重新吸入粉碎。在第一箱体2和第二箱体3下部固态物进行循环粉碎过程中，第一箱体2和第二箱体3上部的液态物会沿上通孔间进行循环流动。保持这样的过程一段时间，第一箱体2和第二箱体3内的污染物就被完全粉碎混匀了。

切割排污泵10用于排出第一箱体2和第二箱体3内的收纳污水混合物；切割排污泵10位于第一箱体2和第二箱体3外；切割排污泵10是一种带有切割刀具的扬升泵，其用于将第一箱体2和第二箱体3内的污染物扬升到甲板的高度上从而有利于对污染物进行外排。

排污管道包括第一排污管道11和第二排污管道，第一排污管道11的一端与切割排污泵10的入口连通，另一端延伸至第一箱体2内；第一排污弯管位于第一箱体2内的部分与第一箱体2底部内壁靠近但不接触。第二排污管道与切割排污泵10的出口连通，第二排污管道延伸至船体甲板上，第二排污管道端口处连接有快速接头。

第一截止阀12设置在切割排污泵10的入口和排污弯管之间，用于控制污水贮存装置中排污过程的通断；第二截止阀13设置在第一箱体2顶部的进水口4和污水管网之间，用于控制污水贮存装置中污水收集过程的通断。第三截止阀24设置在排污管道和快速接头之间，第三截止阀24用于控制快速接头处流体外排过程的通断。

本实例中，第一内循环管道8和第一排污管道11位于第一箱体2内的部分均是竖直向下设置的，其端部与第一箱体2底部内部靠接但不接触，同时，第一箱体2底壁上的该位置还设有向下的凹陷部，凹陷部的作用在于可以使得粉碎循环泵6和切割排污泵10的抽吸效果更加充分，使得第一箱体2底部相对粘稠、密度更大污染物能够在该位置处被完全抽吸干净。

本实例中，第一控制箱14包括第一控制器15和有害气体处理装置；有害气体处理装置与第一控制器15电连接；有害气体处理装置用于在污水贮存装置使用全过程中实时检测内腔中各类气体的浓度，第一控制器15根据各类气体浓度计算有害气体综合浓度参数ppm，并在有害气体综合浓度参数ppm达到危险阈值时，由有害气体处理装置将内腔中的有害气体排出到第一箱体2和第二箱体3外。

本实施例中，有害气体处理装置包括气体分析仪22、排气管道和第一排气泵23；气体分析仪22用于检测第一箱体2和第二箱体3的内腔中氧气、硫化氢、一氧化碳和可燃气体四类气体的浓度；排气管道一端连通第一箱体2和第二箱体3内腔顶部的空间，另一端延伸至船舱外；第一排气泵23位于排气管道入口处，用于排出第一箱体2和第二箱体3内的有害气体；气体分析仪22和第一排气泵23均与第一控制器15电连接；第一控制器15用于获取气体分析仪22的检测结果，以及根据获取的有害气体综合浓度参数控制第一排气泵23的运行状态，第一控制器15对第一排气泵23的运行状态控制策略如下：

(1)当第一箱体2和第二箱体3内的实时有害气体综合浓度参数ppm≤ppm0时，第一排气泵23不工作；

(2)当第一箱体2和第二箱体3内的实时有害气体综合浓度参数ppm＞ppm0时，第一排气泵23运行一个规定时间周期t0；通常t0≥30min；

其中，ppm是根据氧气、硫化氢、一氧化碳和可燃气体四类气体的实时浓度与危险浓度门限值的差值，计算得到的一个综合参数；该参数考虑各气体对混合气体爆炸危险性的影响因子；并由专家根据经验确定该综合参数的危险阈值ppm0。

本实例中，有害气体综合浓度参数的ppm的计算公式如下：

上式中，a为氧气的实时浓度，a0为氧气的危险浓度门限值，a为氧气对混合气体爆炸危险性的影响因子；b为硫化氢的实时浓度，b0为硫化氢的危险浓度门限值，b为硫化氢对混合气体爆炸危险性的影响因子；c为一氧化碳的实时浓度，c0为一氧化碳的危险浓度门限值，c为一氧化碳对混合气体爆炸危险性的影响因子；d为可燃气体的实时浓度，d0为可燃气体空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最低浓度，d为可燃气体对混合气体爆炸危险性的影响因子。

本实例中，第一箱体2和第二箱体3顶部分别设置检修口21，检修口21处设置可开合的顶盖，气孔5与导管的一端连接，导管的另一端延伸至船舱外。检修口21主要用于对第一箱体2和第二箱体3内的部件进行检修；同时可以定期通过该口对第一箱体2和第二箱体3进行冲刷，清除粘连在内壁上的污染物，并保持上通孔、下通孔、排污管道以及内循环管道的导通。

其中，如图12所示，第一截止阀12、第二截止阀13和第三电磁阀为电动截止阀；液位计19为电子液位计19。控制箱中还包括显示模块16、第一开关控制器模块17，以及警报装置18；显示模块16、第一开关控制器模块17、警报模块均与第一控制器15电连接；显示模块16用于显示污水贮存装置操作和控制过程中的人机交互内容；开关控制用于操作人员向第一控制器15发送操作指令；警报装置18包括蜂鸣器和频闪灯，警报装置18用于在污水收集过程的不同状态下向操作人员发出预警警报；第一控制器15还与液位计19、第一截止阀12、第二截止阀13、第三电磁阀、粉碎循环泵6、药品注入装置7、切割排污泵10电连接；液位计19用于检测第一箱体2和第二箱体3的连通腔中的流体液位高度；所述第一控制器15分别用于根据液位计19获取的液位高度计算第一箱体2和第二箱体3连通腔内污水混合物的储量，用于控制第一截止阀12、第二截止阀13、第三截止阀24的开闭状态；用于控制粉碎粉碎循环泵6和切割循环泵的运行状态和参数；用于控制药品注入装置7定期向第一箱体2和第二箱体3中注入污水处理药物。

本实例中，第一控制器15还连接有第一通信模块20，第一通信模块20用于向其它设备或系统发送污水贮存装置中污水混合物的实时储量，以及接受外界的排污操作指令。

实施例4

本实例中提供一种船舶污水贮存装置的自动控制方法，该方法应用于实施例3所述的船舶污水贮存装置中；如图13所示，自动控制方法包括如下步骤：

s1：初始状态下，第一箱体2和第二箱体3为空置状态，控制箱中的第一控制器15控制第一截止阀12处于开启状态，第二截止阀13和第三截止阀24处于关闭状态，并使得粉碎循环泵6和切割排污泵10处于停机状态；

s2：第一控制器15控制第二截止阀13打开，污水贮存装置开始收集船舶中污水管网流入的污水，所述气体分析仪22实时监测第一箱体2和第二箱体3的内腔中发酵产生的气体的浓度，并将数据发送到第一控制器15中；当气体浓度达到警戒值ppm0时，第一控制器15控制第一排气泵23开启，将有害气体排出到第一箱体2和第二箱体3外；

s3：污水贮存装置使用过程中，电子液位计19实时监测船舶污水贮存装置中污水混合物的液位高度h，并将检测结果发送给第一控制器15，第一控制器15通过容积运算函数来计算船舶污水贮存装置的实时储量v；所述容积运算函数v(h)的公式如下：

上式中，n第一箱体2和第二箱体3的总个数，第1个第二箱体3为n＝2，第2个第二箱体3为n＝3……第n个第二箱体3为n＝n+1；sn(h)为第n-1个第二箱体3水平截面积与高度的函数，h为液位计19检测到的船舶污水贮存装置中内容物的实时液位高度；

s4：当第一箱体2和第二箱体3内的实时储量v达到底限容量v0时，第一控制器15控制粉碎循环泵6运转一段时间t0，完成一个粉碎混匀过程，通常，t0≥5min，对船舶污水贮存装置的内腔中的内容物进行粉碎和混匀；并在储量v每上升一个容积δv时，完成一次粉碎混匀过程；

s5：在其中的若干个粉碎混匀过程中，第一控制器15根据预设的频度控制药品注入装置7向第一箱体2和第二箱体3内注入污水处理药物，药物随着内容物的粉碎混匀过程而在污水中均匀分布；

s6：当第一箱体2和第二箱体3内的实时储量达到警戒容量v1时，第一控制器15向第二截止阀13发出指令，同时，警报装置18通过鸣响和\或频闪的方式提醒船上的工作人员污水贮存装置已经接近充满，需要及时靠岸排污；

s7：当第一箱体2和第二箱体3内的实时储量达到容量上限v2时，第一控制器15向第二截止阀13发出控制指令，第二截止阀13关闭；等待船舶靠岸排污；同时，警报装置18工作，提醒工作人员污水贮存装置已无法继续接收污水；

s8：船舶靠岸后，工作人员将第二排污管道端部的快速接头与岸上的污物收集装置的快速接头对接，并通过第一开关控制器模块17向第一控制器15下达开始排污指令，所述船舶污水贮存装置在收到开始排污指令后按照时序自动执行如下过程：

s81：第一控制器15控制向粉碎循环泵6下达控制指令，控制粉碎循环泵6完成污水排出前的最后一个粉碎混匀过程；

s82：粉碎混匀过程结束后，第一控制器15向第一截止阀12和第三截止阀24下达控制指令，驱动第截止阀和第三截止阀24开启；

s83：第一截止阀12和第二截止阀13开启后，第一控制器15向切割排污泵10下达控制指令，切割排污泵10运转将第一箱体2和第二箱体3内的污水混合物扬升到甲板上，并由岸上的污物收集装置完成抽取；

s84：切割排污泵10运转过程中，第一控制器15实时接收液位计19测量的数据，判断第一箱体2和第二箱体3内的污水混合物是否排空：

(1)当污水未完全排空时，切割排污泵10继续运转；

(2)当污水已经排空后，第一控制器15向切割排污泵10下达控制指令，切割排污泵10停止运转；完成排污过程；

s9：排污过程结束后，第一控制器15向警报装置18下达指令，警报装置18工作，提醒操作人员将快速接头63断开；同时，第一控制器15将污水贮存装置恢复到如s1的初始状态，继续接收排入到船舶污水管网中的污水。

本实施例中，步骤s6、s7、s9中的警报状态在持续一段时间后自动消除或通过第一开关控制器模块17手动消除；警报装置18运行到消除的控制流程如下：

警报装置18运行后，第一控制器15统计该警报状态的规定警报时长，以及判断是否收到人工关闭指令，结合二者做出判断：

(1)当未达到规定警报时长且未收到人工关闭指令时，警报装置18继续工作；

(2)当已达到该警报状态的时长或已收到人工关闭指令后，第一控制器15向警报装置18下达指令，警报装置18关闭。

本实施例中，步骤s6、s7、s9中的三种警报，其警报状态的规定时长，以及警报信号中的鸣响和频闪的组合状态不同。

实施例5

本实例中提供一种车载移动式船舶油污收集和转运系统，如图14所示，该系统包括：船舶油污贮存装置100、油污转运车200，以及污水处理池300。本实施例中的船舶油污贮存装置100与实施例3所述船舶污水贮存装置的区别在于：船舶油污贮存装置100还增加了油液箱，油液箱通过管道与甲板上的油液回收槽连通，所述切割排污泵10的入口通过第三三通阀分别连通第一箱体2和油液箱。切割排污泵10分别用于将第一箱体中的污水或油液箱中的油液泵送到甲板上。

本实施例中的所述油污转运车即为实施例1中的油污转运车；所述污水处理池300用于对从船舶上收集的生活污水进行无害化处理。所述收集的油液经过油污分离后，油脂成分进行回收处理，污水成分排入到污水处理池进行无害化处理。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。