一种水质采样及回收垃圾移动平台及工作方法

本发明涉及一种水质采样及回收垃圾移动平台及工作方法，属于环境保护及水质监测设备。

背景技术：

1、近年来，河面漂浮的垃圾迅速增多。河面上漂浮的垃圾不仅常常会缠绕在渔船的渔网或者螺旋桨上，影响船舶航行以及捕鱼作业；而且水上漂浮的垃圾会对水质造成极大程度的污染且破坏河流生态文明的平衡；由于近年来水面上的漂浮物主要靠人工捡拾收集回收，因而大量人力被应用到回收垃圾上。并且目前在环境监测的水质分析的采集环节中，对水样取样的基本要求是取得的样品具有代表性和有效性。因此减少人力，及时将水面上漂浮的垃圾物回收处理掉，同时满足不同采样点位的水样采集，提高精确度，防止水样混合污染是一个急需解决的难题。

2、专利cn202120877742.8中采用伸缩杆来实现不同深度水的采样，但采样深度取决于伸缩杆的长度，伸缩杆太长在水中所收阻力较大，不利于无人船的航行安全，且较长的伸缩杆较难实现；专利cn202122474500.7通过设置的采样头、船舱和浅采样头来对不同水域深度进行不同采样处理，通过固定的浅采样头来对船体本身底部较浅水域进行采样，除了存在深度限制，而且采集的水样单一；若需要采集多个样时需要反复采样，效率较低；而专利cn202210082408.2采用密封船舱进出水的方式实现下潜、上浮，近而利用检测头完成水质检测，不仅需要船体下潜，采样结果存在疑问时还需要重新下潜、采样检测，动作繁琐，成本高。

3、因此亟需设计一种新型的水质采样装置，在满足深水区域以及浅水区域采样需求的同时完成河面垃圾的回收。

技术实现思路

1、本发明提供一种水质采样及回收垃圾移动平台及工作方法，旨在解决河道水质采样、垃圾清理及回收、以及人工效率低的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种水质采样及回收垃圾移动平台，包括打捞船本体，在打捞船本体上设置移动平台，定义由打捞船本体船头至船尾且穿设打捞船本体中心的线为中心线；

4、中心线的两侧，每侧均安装两个涉水舵机，在移动平台中间位置的中心线上安装可倾倒垃圾箱，可倾倒垃圾箱的两侧分别与对应侧其中一个涉水舵机连接，位于可倾倒垃圾箱两侧的打捞船本体船沿均安装一个打捞网，打捞网与对应侧边的另一个涉水舵机相连；在打捞船本体底部安装水下推进器，水下推进器、涉水舵机均与位于船舱内的船体控制器连通，船体控制器向水下推进器发送启动指令，为打捞船本体提供前行动力，船体控制器向涉水舵机发送指令，涉水舵机带动对应的打捞网进行打捞；

5、在中心线两侧的移动平台上靠近船尾位置分别安装浅水水质采样机构；

6、靠近船尾的中心线上布设深水水质采样机构；在深水水质采样机构中，包含若干真空采样瓶，能够实现多分布水质的采集目的；

7、浅水水质采样机构、深水水质采样机构均与船体控制器连通；

8、作为本发明的进一步优选，前述的打捞网通过固定铰支座安装在对应的移动平台侧边，打捞网的固定端与对应涉水舵机的轴相连，涉水舵机启动，打捞网通过固定铰支座进行运转；

9、作为本发明的进一步优选，可倾倒垃圾箱的两侧分别与对应侧涉水舵机的轴连接，涉水舵机启动，带动可倾倒垃圾箱翻转；

10、作为本发明的进一步优选，所述浅水水质采样机构包括浅水水质采样机构本体，在中心线的两侧位于船尾位置分别安装一个浅水水质采样机构本体；

11、浅水水质采样机构本体包括针管、橡胶管、电动推杆以及集线盒，针管的液体输入口与橡胶管的一端连接，橡胶管的另一端伸出船尾，针管的推送端与电动推杆的推杆连接，集线盒内设置锂电池，电动推杆同时与集线盒内的锂电池连接；

12、作为本发明的进一步优选，前述浅水水质采样机放置在密封盒内，即在中心线两侧的船尾均内嵌一个密封盒，密封盒朝向船尾外侧的端部开口，密封盒顶部的开口覆设密封盖，且密封盖与密封盒顶部开口滑动连接；

13、密封盖同样连接一个电动推杆，启动此电动推杆，实现密封盖与密封盒的开合；

14、作为本发明的进一步优选，所述深水水质采样机构包括回转平台、真空采样瓶以及收放线机构，所述收放线结构包括t型中空支架、收放线驱动电机以及内置电线旋转盘，t型中空支架的垂直部分安装在移动平台的中心线上，收放线驱动电机的电机轴穿设t型中空支架的横向部分，位于横向部分内的电机轴上套设内置电线旋转盘；

15、t型中空支架的横向部分外壁向船尾方向延伸，形成平行于移动平台的延伸部分，延伸部分内部同样中空且与t型中空支架的横向部分连通，防水电线的一端缠绕在内置电线旋转盘上，防水电线的另一端伸出延伸部分，在伸出延伸部分的另一端上固定电磁铁；

16、所述回转平台包括呈圆环状设置的回转盘，回转盘中心套设在t型中空支架垂直部分的底部位置，且回转盘与回转驱动电机的电机轴连接，启动回转驱动电机，回转盘以t型中空支架垂直部分为中心进行旋转；

17、在回转盘的盘面上均匀布设若干真空采样瓶，回转盘旋转，防水电线另一端的电磁铁吸附匹配的真空采样瓶；

18、作为本发明的进一步优选，在回转盘的盘面上均匀安装若干用于固定真空采样瓶的采样管固定架，采样管固定架相对回转盘的盘面倾斜安装，且倾斜方向与移动平台之间形成钝角角度；

19、每个采样管固定架上安装电磁卡扣装置，电磁卡扣装置通过船体控制器控制，实现真空采样瓶的卡紧与松开；

20、作为本发明的进一步优选，所述真空采样瓶包括瓶身，其一端设置入水口，另一端安装磁铁，在入水口内安装锥形弹簧，锥形弹簧的底端与瓶身固定，锥形弹簧的顶端连接密封球，在无压力工况下，密封球阻塞入水口；

21、当真空采样瓶固定在采样管固定架上时，安装磁铁的端部与t型中空支架相邻；

22、作为本发明的进一步优选，在船舱内还安装液冷水泵，其与船体控制器连通，水下推进器的周围布设若干水管，水管与液冷水泵连通；

23、采用所述水质采样及回收垃圾移动平台的工作方法，

24、初始状态时，位于打捞船本体两侧的打捞网打捞端置于水面以下，当打捞船本体在移动过程中遇到漂浮垃圾时，船体控制器向匹配打捞网的涉水舵机发送指令，两侧的打捞网通过固定铰支座支撑缓慢抬至预设高度，将打捞网内拦截的垃圾倒入可倾倒垃圾箱内，待打捞船本体返回岸边，船体控制器向匹配可倾倒垃圾箱的涉水舵机发送指令，抬起可倾倒垃圾箱，将可倾倒垃圾箱内的垃圾倾倒至固定待处理区域；

25、当打捞船本体需要对浅水区域采样时，船体控制器向水下推进器发送启动指令，打捞船本体行驶至待检测浅水区域，船体控制器向电动推杆发送指令，电动推杆收缩，与针管相连的橡胶管进行吸水，将水样储存在针管的管腔内，此时启动与密封盖相连的电动推杆，将布设针管的密封盒密封，并带动橡胶管回收脱离水面，完成浅水区域采样操作；

26、当打捞船本体需要对深水区域采样时，启动回转驱动电机将选取的真空采样瓶旋转至防水电线另一端上固定电磁铁的位置，通过船体控制器向电磁铁通电，电磁铁与真空采样瓶的磁铁相连，此时船体控制器向电磁卡扣装置发出释放指令，真空采样瓶与采样管固定架分离；

27、启动收放线驱动电机，内置电线旋转盘释放防水电线，真空采样瓶匀速降落至取样深度，密封球客服锥形弹簧做工，与入水口分离，河水涌入瓶身内，当瓶身内充满河水后，锥形弹簧克服瓶外压力重新将真空采样瓶密封；

28、继续启动回转驱动电机，重复上述步骤，完成不同真空采样瓶的采集工作。

29、通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

30、1、本发明提供的水质采样及回收垃圾移动平台，通过打捞船本体两侧打捞网的设置，垃圾可顺着打捞网落入位于移动平台上方正中央的可倾倒垃圾箱中，当打捞船本体返回岸边时，将垃圾回收至固定待处理区域；

31、2、本发明提供的水质采样及回收垃圾移动平台，设置了浅水水质采样机构，其能够保证采集的水样的有效性，避免水样的交叉污染，减少人工出水采样的可能性，提高了工作效率；

32、3、本发明提供的水质采样及回收垃圾移动平台，设置了深水水质采样机构，多个真空采样瓶的设置，能够同时满足对多个深水区域水质采样的需求，同时真空采样瓶结构设计独特，保证密封性，即使深入偏僻河流深水区，长时间采样也并不会影响采样品质，采样效率高。