一种应用于受污染底泥的治理系统的制作方法

本实用新型涉及环境治理技术领域，尤其涉及一种应用于受污染底泥的治理系统。

背景技术：

底泥通常是由黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成，由于长期的外源输入和水生生物残渣的沉积，导致干净底泥变成富集大量污染物的受污染底泥。受污染底泥中的污染物二次释放会污染其所在的水体，造成水环境污染，故需要对受污染底泥进行治理。

目前受污染底泥的治理手段单一，主要采用人工水下作业的方式进行。由于受污染底泥主要形成于江河、湖泊、水库和海湾等面积较广且水体较深的场所，人工水下作业困难，作业难度大且效率低。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种应用于受污染底泥的治理系统，通过机器人水下作业进行需要治理的受污染底泥的信息采集及药剂注射，有效提高了工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型实施例公开了一种应用于受污染底泥的治理系统，包括：

机器人本体，其内设有第一控制装置，所述机器人本体上设有采集装置和药剂注射装置，所述采集装置及所述药剂注射装置与所述第一控制装置电连接，所述采集装置用于采集底泥的底泥信息并发送至所述第一控制装置，所述第一控制装置用于根据所述底泥信息控制所述药剂注射装置注射药剂。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述机器人本体还设有动力装置，所述动力装置与所述第一控制装置电连接，所述动力装置用于为所述机器人本体提供动力。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述底泥信息包括底泥的类别信息及状态信息，所述采集装置包括采集器件及与所述采集器件电连接的分析器件，所述采集器件用于采集所述类别信息及所述状态信息并发送至所述分析器件，所述分析器件用于在所述类别信息及所述状态信息与预设类别信息及预设状态信息匹配时发送所述类别信息及所述状态信息至所述第一控制装置，所述第一控制装置还用于在接收到所述类别信息及所述状态信息时控制所述动力装置停止驱动，以使所述机器人本体在当前位置停止前行。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述治理系统还包括控制仓，所述控制仓内设有第二控制装置及与所述第二控制装置电连接的显示装置，所述第二控制装置与所述第一控制装置电连接，所述第一控制装置还用于发送所述底泥信息至所述第二控制装置，所述第二控制装置用于接收所述底泥信息并控制所述显示装置显示所述底泥信息。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述控制仓内还设有药剂补充装置，所述治理系统还包括第一电缆以及药剂输送缆线，所述第一电缆连接于所述第二控制装置及所述第一控制装置，所述药剂输送缆线连接于所述药剂补充装置及所述药剂注射装置，用于向所述药剂注射装置补充药剂。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述机器人本体还设有照明装置及与所述照明装置电连接的蓄电池，所述照明装置、所述蓄电池均与所述第一控制装置电连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述控制仓内还设有与所述第二控制装置及所述显示装置电连接的供电装置，所述治理系统还包括第二电缆，所述第二电缆连接于所述供电装置及所述蓄电池，所述供电装置用于为所述蓄电池补充电能。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述机器人本体内还设有定位装置，所述定位装置与所述第二控制装置电连接，所述第二控制装置还用于接收所述定位装置发送的定位信息并控制所述显示装置显示所述定位信息。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述机器人本体还设有声呐装置及平衡控制装置，所述声呐装置与所述第一控制装置电连接，所述声呐装置用于为所述机器人本体提供导航信息；以及

所述平衡控制装置与所述第一控制装置电连接，所述平衡控制装置用于维持所述机器人本体的稳定前行。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述药剂注射装置设于所述机器人本体的下部，所述药剂注射装置包括药剂仓以及注射枪头，所述药剂仓用于储存药剂，所述注射枪头包括药剂注射枪管以及锁止机构，所述锁止机构设于所述药剂注射枪管，用于控制所述药剂注射枪管与所述药剂仓的连通或断开。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述药剂仓内储存的药剂为颗粒物或液态药剂，所述底泥包括与水直接接触的表层底泥及位于所述表层底泥下部的内层底泥，所述药剂注射枪管用于将所述颗粒物或液态药剂注射至所述内层底泥内。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述治理系统还包括控制仓，内设有电连接于所述第一控制装置及所述药剂注射装置的第二控制装置，所述第一控制装置还用于发送所述底泥信息至所述第二控制装置，所述第二控制装置用于在接收到所述底泥信息时控制所述药剂注射装置注射药剂。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述第一控制装置及所述药剂注射装置之间设有第一控制开关，所述第一控制开关用于控制所述第一控制装置与所述药剂注射装置的电性导通或断开，所述第二控制装置及所述药剂注射装置之间设有第二控制开关，所述第二控制开关用于控制所述第二控制装置与所述药剂注射装置的电性导通或断开，其中，所述第一控制开关和所述第二控制开关的开闭状态不同。

与现有技术相比，本实用新型的一种应用于受污染底泥的治理系统具有以下有益效果：

本实用新型提供一种应用于受污染底泥的治理系统，通过设置设有机器人本体的治理系统，机器人本体内设有第一控制装置，机器人本体上设有采集装置和药剂注射装置，采集装置及药剂注射装置与第一控制装置电连接，采集装置采集底泥的底泥信息并发送至第一控制装置，第一控制装置根据底泥信息控制药剂注射装置注射药剂。采用这样的方式，由于受污染底泥由传统的人工水下作业转变为机器人水下作业的机械化作业，作业难度降低，有效提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一公开的治理系统的结构简图；

图2是本实用新型实施例一公开的机器人本体的结构框图；

图3是本实用新型实施例一公开的控制仓的结构框图；

图4是本实用新型实施例一公开的治理系统的结构框图；

图5是本实用新型实施例二公开的治理系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本实用新型公开了一种应用于受污染底泥的治理系统，通过机器人水下作业进行需要治理的受污染底泥的信息采集及药剂注射，有效提高了工作效率。

下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例一

请一并参阅图1至图4，本实用新型实施例一提供了一种应用于受污染底泥的治理系统，该治理系统包括机器人本体1，机器人本体1内设有第一控制装置11，机器人本体1上设有采集装置12和药剂注射装置13，采集装置12及药剂注射装置13与第一控制装置11电连接，采集装置12用于采集底泥的底泥信息并发送至第一控制装置11，第一控制装置11用于根据底泥信息控制药剂注射装置13注射药剂。

在本实施例中，该机器人本体1主要用于治理江河、湖泊、水库和海湾等水体下的受污染底泥，机器人本体1用于所需治理受污染底泥的底泥信息采集，并将采集到所需治理受污染底泥的底泥信息反馈至第一控制装置11，第一控制装置11根据受污染底泥的底泥信息控制药剂注射装置13对受污染底泥进行药剂注射，以对受污染底泥进行治理。采用这样的方式，由于受污染底泥由传统的人工水下作业转变为机器人水下作业的机械化作业，通过机器人水下作业进行需要治理的受污染底泥的信息采集及药剂注射，降低了作业难度，有效提高了工作效率。

可以知道的是，该治理系统不仅限于江河、湖泊、水库和海湾等水环境的受污染底泥治理，还可以应用于沼泽或下水道等水环境区域的受污染底泥治理，在此不对其进行限定。此外，该受污染底泥包括但不限于黑臭底泥及原油泄露污染的底泥等，在此不对其进行限定。

在本实施例中，机器人本体1还设有动力装置14，动力装置14与第一控制装置11电连接，动力装置14用于为机器人本体1提供动力。该动力装置14由行走马达和推进浆组成，推进浆用于推进机器人本体1的前行。机器人本体1在采集底泥信息的过程中，动力装置14处于驱动状态，以驱动机器人本体1在水里前行；当机器人采集到所需治理的底泥信息时，动力装置14处于停止驱动状态，以使机器人本体1在当前位置进行药剂的注射。

进一步地，底泥信息包括底泥的类别信息及状态信息，采集装置12包括采集器件及与采集器件电连接的分析器件，采集器件用于采集类别信息及状态信息并发送至分析器件，分析器件用于在类别信息及状态信息与预设类别信息及预设状态信息匹配时发送类别信息及状态信息至第一控制装置11，第一控制装置11还用于在接收到类别信息及状态信息时控制动力装置14停止驱动，以使机器人本体1在当前位置停止前行。

上述底泥的类别信息包括但不限于干净底泥、轻度污染底泥、中度污染底泥及高度污染底泥等，状态信息包括但不限于稳定状态、逐步恶化状态及急剧恶化状态等，再根据底泥信息确定是否注射药剂或者根据底泥的污染状况确定药剂的注射量。可以知道的是，类别信息及状态信息可根据实际情况选择甄别条件，在此不对其进行限定。

在本实施例中，由于水底的光线较弱，为了方便底泥信息的采集及机器人本体1的安全前行，机器人本体1还设有照明装置15，照明装置15与第一控制装置11电连接，照明装置15用于为机器人所在的水体区域提供照明。

进一步地，由于水体经常会受到光线阻挡和视野阻碍等因素影响，为了避免机器人本体1在前行过程中撞击障碍物，机器人本体1还设有声呐装置16，声呐装置16与第一控制装置11电连接，声呐装置16用于为机器人本体1提供导航信息。

更进一步地，机器人本体1在水底前行时容易受到水流的影响导致前行失衡，为了确保机器人本体1在水底能稳定前行，机器人本体1还设有平衡控制装置17，平衡控制装置17与第一控制装置11电连接，平衡控制装置17用于维持机器人本体1的稳定前行。

本实施例中，上述平衡控制装置17、声呐装置16以及采集装置12等均可集成在机器人本体1的主控制板上。

在本实施例中，由于机器人本体1在水底进行作业，为了方便负责监管该机器人本体1的工作人员对机器人本体1进行操控，治理系统还包括控制仓2，控制仓2内设有第二控制装置21，第二控制装置21与第一控制装置11电连接以实现对机器人本体1的控制，治理系统还包括第一电缆，第一电缆连接于第二控制装置21及第一控制装置11，以实现第二控制装置21与第一控制装置11的电连接。

可以知道的是，该控制仓2可根据实际情况设置在岸上或者设置在船体上。例如，治理系统应用于治理河道等面积较小且水较浅的区域时，可以优选采用将控制仓2设置在岸上的方式，当控制仓2设置在岸上时，控制仓2设置在控制设备上；又例如，治理系统应用于治理湖泊或海湾等面积较大且水较深的区域时，可以优选采用将控制仓2设置在船体上的方式(如图1所示)，当控制仓2设置在船体上时，控制仓2为船体上的船舱。本实施例仅以控制仓2设置在船体上为例进行举例说明。

进一步地，为了工作人员能及时了解底泥情况，控制仓2内还设有显示装置22，显示装置22与第二控制装置21电连接，第一控制装置11还用于发送底泥信息至第二控制装置21，第二控制装置21用于接收底泥信息并控制显示装置22显示底泥信息。

更进一步地，为了工作人员能及时掌握机器人本体1的位置信息，机器人本体1内还设有定位装置18，定位装置18与第二控制装置21电连接，第二控制装置21还用于接收定位装置18发送的定位信息并控制显示装置22显示定位信息，工作人员可通过显示装置22了解机器人本体1的位置信息及机器人本体1所在区域的底泥信息。定位装置18还与第一控制装置11电连接，定位装置18的定位信息发送至第一控制装置11，当需要返程时，根据定位信息及目的地确定返程路线。

在本实施例中，由于药剂注射装置13用于朝向位于水底下方的底泥注射药剂，因此优选将药剂注射装置13设于机器人本体1的下部，以使药剂注射装置13可以径直朝向底泥注射，提高注射效率。

进一步地，药剂注射装置13包括药剂仓以及注射枪头，药剂仓用于储存药剂，注射枪头用于药剂的注射，由于药剂注射装置13用于朝向位于水底下方的底泥注射药剂，故将注射枪头朝向底泥设置，注射枪头包括药剂注射枪管以及锁止机构，锁止机构设于药剂注射枪管，用于控制药剂注射枪管与药剂仓的连通或断开。当需要进行药剂的注射时，药剂注射装置13控制锁止机构开启，以使药剂注射枪管与药剂仓连通；当无需进行药剂的注射时，药剂注射装置13控制锁止机构关闭，以使药剂注射枪管与药剂仓断开。

更进一步地，为了使得注射于受污染底泥的药剂能起到最佳治理效果，药剂注射装置13内储存的药剂为颗粒物或液态药剂，底泥包括水直接接触的表层底泥及位于表层底泥下部的内层底泥，药剂注射装置13用于将颗粒物或液态药剂注射至内层底泥内。

在本实施例中，由于药剂注射装置13的药剂存储量过大会增大机器人本体1的体积及重量，导致机器人本体1前行的驱动能耗过大，但药剂注射装置13的药剂存储量过小，会限制治理系统的治理能力。为了避免药剂注射装置13受到药剂存储量的限制，控制仓2内还设有用于给药剂注射装置13补充药剂的药剂补充装置23，治理系统还包括药剂输送缆线，药剂输送缆线连接于药剂补充装置23及药剂注射装置13，用于向药剂注射装置13补充药剂。优选地，药剂输送缆线位于第一电缆内，采用有线连接的方式，一方面信号更加稳定并可实现电力输送，另一方面，还可实现药剂输送。

进一步地，药剂注射装置13的药剂仓设有药剂检测器，用于检测药剂的剩余量，药剂检测器检测到药剂的剩余量少于预设药剂量时发送药剂补充信息至第一控制装置11，第一控制装置11用于将药剂补充信息发送至第二控制装置21，第二控制装置21根据药剂补充信息控制药剂补充装置23启动。

在本实施例中，机器人本体1还设有蓄电池19，蓄电池19与第一控制装置11电连接，蓄电池19用于为机器人本体1提供用电，即蓄电池19为第一控制装置11、采集装置12、药剂注射装置13、动力装置14、照明装置15、定位装置18、声呐装置16及平衡控制装置17提供用电。

进一步地，控制仓内还设有与第一控制装置11、第二控制装置21及显示装置22电连接的供电装置24，治理系统还包括第二电缆，第二电缆连接于供电装置24及蓄电池19，供电装置24用于为蓄电池19补充电能。由于第一缆线及第二缆线分开设置会导致线路非常繁杂，故可以将第二电缆及第一电缆通过电缆外护层形成一体的综合缆线3，或者，可以将第二电缆设于第一电缆内形成一体的综合缆线3。

在本实施例中，为了避免机器人本体1与水底的石头等坚固固体相碰撞导致损坏，机器人本体1的外壁由一个防撞框包裹保护。

本实用新型实施例一提供的一种应用于受污染底泥的治理系统，通过设置包括第一控制装置、采集装置及药剂注射装置的机器人本体，以使机器人本体实现自动化采集底泥信息及药剂注射；药剂注射装置内储存的药剂为颗粒物或液态药剂，药剂注射装置用于将颗粒物或液态药剂注射至内层底泥内，以使得注射于受污染底泥的药剂能起到最佳治理效果。

实施例二

请参阅图5，本实用新型实施例二提供了一种应用于受污染底泥的治理系统，本实施例二的治理系统与实施例一的治理系统的不同之处在于：

第二控制装置21还与药剂注射装置13电连接，第一控制装置还用于发送底泥信息至第二控制装置21，第二控制装置21用于在接收到底泥信息时控制药剂注射装置13注射药剂。

在本实施例中，第二控制装置21在接收到底泥信息时，第二控制装置21控制底泥信息显示于显示装置22，工作人员可以手动在第二控制装置21上进行操作，以使第二装置控制药剂注射装置13的药剂注射，简称为手动控制。该治理系统可以应用于紧急情况或特殊场合，例如，机器人本体1的药剂注射情况跟工作人员根据显示装置22的显示结果做出的药剂注射判断不一致时，可通过手动控制药剂注射装置13进行药剂注射；又例如，若出现需要处理的底泥不在机器人本体1设定的预设类别信息及预设状态信息范围内时，工作人员可通过手动控制药剂注射装置13进行药剂注射。

进一步地，由于第一控制装置11可根据底泥信息控制药剂注射装置13注射药剂(自动控制)，与此同时，第二控制装置21还可根据底泥信息控制药剂注射装置13注射药剂(手动控制)，为了避免机器人本体1自动控制药剂注射装置13注射药剂与人工手动控制药剂注射装置13注射药剂同时进行致使控制紊乱，第一控制装置11及药剂注射装置13之间设有第一控制开关，第一控制开关用于控制第一控制装置11及药剂注射装置13的电性导通或断开，第二控制装置21及药剂注射装置13之间设有第二控制开关，第二控制开关用于控制第二控制装置21及药剂注射装置13的电性导通或断开，第二控制装置21还与第一控制开关及第二控制开关电连接，第二控制装置21用于控制第一控制开关及第二控制开关的开闭。

其中，第一控制开关和第二控制开关的开闭状态不同，即第一控制开关处于打开状态(此时，第一控制装置11及药剂注射装置13电性导通)时，第二控制开关处于关闭状态(此时，第二控制装置21及药剂注射装置13断开)；反之亦然。工作人员可根据控制第一控制开关和第二控制开关的开闭，以实现机器人本体1自动控制药剂注射装置13注射药剂和手动控制药剂注射装置13注射药剂之间的切换。

此外，对于治理系统的具体设计请参见实施例一的描述，这里不再赘述。

本实用新型实施例二提供的一种应用于受污染底泥的治理系统，通过在机器人本体内增设手动控制药剂注射装置药剂注射的功能，工作人员可将治理系统由自动控制切换至手动控制，使得该治理系统在紧急情况下或特殊场合中，也能实现治理功能。

以上对本实用新型实施例公开的一种应用于受污染底泥的治理系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种应用于受污染底泥的治理系统；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。