一种水利工程用的清淤控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及水利工程技术领域，尤其涉及了一种水利工程用的清淤控制系统。


背景技术：

2.河道沟渠等水利工程在建设过程中需要清理淤泥和污水，因为其能见度低、作业地形复杂、淤泥平面定位误差大以及障碍物不易规避等问题，所以需要能够提高可操作性的清淤控制系统。如申请号cn201720080939.2所示的一种清淤机器人清淤深度控制系统，包括：淤泥层高度传感器，用以检测淤泥层的实际高度，并将淤泥层的实际高度数据发送给plc控制器；一体化工控机，发送人工设定的清淤深度数据给plc控制器；plc控制器，接受来自淤泥层高度传感器的数据和来自一体化工控机的数据，通过分析处理后，将清淤深度调节数据发送给驱动电机；驱动电机，接受来自plc控制器的数据，并为深度调节装置提供动力；深度调节装置，调整清淤机器人的清淤深度；所述淤泥层高度传感器与plc控制器相连，所述plc控制器与驱动电机相连，所述驱动电机与深度调节装置相连，所述plc控制器还与一体化工控机相连。上述专利能够帮助清淤机器人适应水下淤泥层高低不平的环境，精确控制清淤机器人的清淤深度，确保清理后的淤泥层上下高度一致，避免漏挖或多挖淤泥。但是上述专利功能较单一，工作效率不能满足需要，而本实用新型通过清淤控制系统高效、快速的对河道或沟渠内的淤泥进行清淤处理，采用反馈机制，提高了系统工作效率，提高了操作人员对设备控制的灵活性。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术中河道沟渠淤泥清理困难，效率低的缺点，提供了一种水利工程用的清淤控制系统。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
5.一种水利工程用的清淤控制系统，包括控制器模块、驱动模块、传感器模块和水下摄像模块，控制器模块为plc控制器，驱动模块包括淤泥泵、水泵、电动液压杆和转向轮，传感器模块包括位置传感器、水位传感器和红外传感器，水下摄像模块为水下摄像机，plc控制器的输入端与位置传感器、水位传感器、红外传感器和水下摄像机连接，plc控制器的输出端与淤泥泵、水泵、电动液压杆和转向轮连接。由于位置传感器、水位传感器、红外传感器使系统具备躲避障碍功能和检测水位、淤泥深度功能与水下摄像机配合，共同形成反馈机制。
6.作为优选，电动液压杆连接有驱动臂，驱动臂连接有升降筒，位置传感器、水位传感器、红外传感器和水下摄像机设在升降筒内。水位传感器对水下淤泥水的深度进行信号采集，红外传感器对水下淤泥中的障碍物进行信号采集，同时位置传感器对前进路径进行信号采集，将采集到的各个信号共同送入plc控制器进行处理，再将结果输出到驱动模块，进而驱动淤泥泵、电动液压杆和转向轮，水下摄像机采集水下画面传送给操作员。
7.作为优选，还包括箱体，箱体内设有储水箱和排污箱，水泵的进水口与储水箱连接，水泵的出水口连接有水管，水管端部连接有冲水枪，淤泥泵的出水口与排污箱连接，淤泥泵的进水口连接有吸污管，升降筒的下端设有吸污头，吸污管穿入升降筒内与吸污头连接。吸污头吸取淤泥污水进入排污箱，水泵、水管和冲水枪对驱动臂、升降筒和排污箱进行清洗。
8.作为优选，电动液压杆包括第一液压杆和第二液压杆，驱动臂包括前臂和后臂，前臂与箱体铰接，后臂与前臂铰接，第一液压杆的底座与箱体连接，第一液压杆的杆端与前臂连接，第二液压杆的底座与前臂连接，第二液压杆的杆端与后臂连接，后臂与升降筒连接。第一液压杆和第二液压杆驱动前臂和后臂使升降筒的活动范围更大，移动灵活。
9.作为优选，箱体内还设有设备箱，plc控制器设在设备箱内，转向轮设在箱体底部。使箱体可以移动，避开障碍物。
10.作为优选，排污箱包括储泥箱和集水箱，储泥箱和集水箱之间设有过滤网，储泥箱上设有取泥口，集水箱上设有排水口。淤泥进入储泥箱后，淤泥和泥水经过滤网过滤，淤泥留在储泥箱，泥水排入集水箱，最后经取泥口和排水口再处理。
11.本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：由于位置传感器、水位传感器、红外传感器使系统具备躲避障碍功能和检测水位、淤泥深度功能与水下摄像机配合，共同形成反馈机制，水位传感器对水面到升降筒的高度进行信号采集，红外传感器对水下淤泥中的障碍物进行信号采集，同时位置传感器对前进路径进行信号采集，将采集到的各个信号共同送入plc控制器进行处理，再将处理结果的信号输出到驱动模块，进而驱动淤泥泵、电动液压杆和转向轮，plc控制器基于水位传感器的信号控制电动液压杆工作，当plc控制器判断水位传感器的数据显示水面到升降筒有高度差时，plc控制器信号传输给淤泥泵，此时淤泥泵不工作，然后电动液压杆工作控制驱动臂使升降筒下降，吸污头进入淤泥水内，当plc控制器判断水位传感器的数据显示水面到升降筒没有高度差时，plc控制器信号传输给淤泥泵，淤泥泵开始工作；plc控制器基于红外传感器的信号控制转向轮工作，当plc控制器判断红外传感器的数据显示水下淤泥中有障碍物时，plc控制器发送信号给转向轮，躲避障碍物；水下摄像机采集水下画面传送给操作员，第一液压杆和第二液压杆驱动前臂和后臂使升降筒的活动范围更大，移动灵活，淤泥进入储泥箱后，淤泥和泥水经过滤网过滤，淤泥留在储泥箱，泥水排入集水箱，最后经取泥口和排水口再处理。本实用新型通过清淤控制系统高效、快速的对河道或沟渠内的淤泥进行清淤处理，采用反馈机制，提高了系统工作效率，提高了操作人员对设备控制的灵活性。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图。
13.图2是本实用新型的系统结构示意图。
14.图3是箱体、驱动臂、升降筒的结构示意图。
15.图4是图3中a的局部放大图。
16.以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—控制器模块、2—驱动模块、3—传感器模块、4—水下摄像模块、5—plc控制器、6—淤泥泵、7—水泵、8—电动液压杆、9—转向轮、10—位置传感器、11—水位传感器、12—红外传感器、13—水下摄像机、14—
驱动臂、15—升降筒、16—箱体、17—储水箱、18—排污箱、19—水管、20—冲水枪、21—吸污管、22—吸污头、23—设备箱、24—储泥箱、25—集水箱、26—过滤网、27—取泥口、28—排水口、29—第一液压杆、30—第二液压杆、31—前臂、32—后臂。
具体实施方式
17.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
18.实施例1
19.一种水利工程用的清淤控制系统，如图1
‑
4所示，包括控制器模块1、驱动模块2、传感器模块3和水下摄像模块4，控制器模块1为plc控制器5，驱动模块2包括淤泥泵6、水泵7、电动液压杆8和转向轮9，传感器模块3包括位置传感器10、水位传感器11和红外传感器12，水下摄像模块4为水下摄像机13，plc控制器5的输入端与位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12和水下摄像机13连接，plc控制器5的输出端与淤泥泵6、水泵7、电动液压杆8和转向轮9连接。由于位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12使系统具备躲避障碍功能和检测水位、淤泥深度功能与水下摄像机13配合，共同形成反馈机制。
20.电动液压杆8连接有驱动臂14，驱动臂14连接有升降筒15，位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12和水下摄像机13设在升降筒15内。水位传感器11对水面到升降筒15的高度进行信号采集，红外传感器12对水下淤泥中的障碍物进行信号采集，同时位置传感器10对前进路径进行信号采集，将采集到的各个信号共同送入plc控制器5进行处理，再将结果输出到驱动模块2，进而驱动淤泥泵6、电动液压杆8和转向轮9，水下摄像机13采集水下画面传送给操作员。
21.还包括箱体16，箱体16内设有储水箱17和排污箱18，水泵7的进水口与储水箱17连接，水泵7的出水口连接有水管19，水管19端部连接有冲水枪20，淤泥泵6的出水口与排污箱18连接，淤泥泵6的进水口连接有吸污管21，升降筒15的下端设有吸污头22，吸污管21穿入升降筒15内与吸污头22连接。吸污头22吸取淤泥污水进入排污箱18，水泵7、水管19和冲水枪20对驱动臂14、升降筒15和排污箱18进行清洗。
22.电动液压杆8包括第一液压杆29和第二液压杆30，驱动臂14包括前臂31和后臂32，前臂31与箱体16铰接，后臂32与前臂31铰接，第一液压杆29的底座与箱体16连接，第一液压杆29的杆端与前臂31连接，第二液压杆30的底座与前臂31连接，第二液压杆30的杆端与后臂32连接，后臂32与升降筒15连接。第一液压杆29和第二液压杆30驱动前臂31和后臂32使升降筒15的活动范围更大，移动灵活。
23.箱体16内还设有设备箱23，plc控制器5设在设备箱23内，转向轮9设在箱体16底部。使箱体16可以移动，避开障碍物。
24.排污箱18包括储泥箱24和集水箱25，储泥箱24和集水箱25之间设有过滤网26，储泥箱24上设有取泥口27，集水箱25上设有排水口28。淤泥进入储泥箱24后，淤泥和泥水经过滤网26过滤，淤泥留在储泥箱24，泥水排入集水箱25，最后经取泥口27和排水口28再处理。
25.工作原理：由于位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12使系统具备躲避障碍功能和检测水位、淤泥深度功能与水下摄像机13配合，共同形成反馈机制，水位传感器11对水面到升降筒15的高度进行信号采集，红外传感器12对水下淤泥中的障碍物进行信号采集，同时位置传感器10对前进路径进行信号采集，将采集到的各个信号共同送入plc控制器
5进行处理，再将处理结果的信号输出到驱动模块2，进而驱动淤泥泵6、电动液压杆8和转向轮9，plc控制器5基于水位传感器11的信号控制电动液压杆8工作，当plc控制器5判断水位传感器11的数据显示水面到升降筒15有高度差时，plc控制器5信号传输给淤泥泵6，此时淤泥泵6不工作，然后电动液压杆8工作控制驱动臂14使升降筒15下降，吸污头22进入淤泥水内，当plc控制器5判断水位传感器11的数据显示水面到升降筒15没有高度差时，plc控制器5信号传输给淤泥泵6，淤泥泵6开始工作；plc控制器5基于红外传感器12的信号控制转向轮9工作，当plc控制器5判断红外传感器12的数据显示水下淤泥中有障碍物时，plc控制器5发送信号给转向轮9，躲避障碍物；水下摄像机13采集水下画面传送给操作员，第一液压杆29和第二液压杆30驱动前臂31和后臂32使升降筒15的活动范围更大，移动灵活，淤泥进入储泥箱24后，淤泥和泥水经过滤网26过滤，淤泥留在储泥箱24，泥水排入集水箱25，最后经取泥口27和排水口28再处理。本实用新型通过清淤控制系统高效、快速的对河道或沟渠内的淤泥进行清淤处理，采用反馈机制，提高了系统工作效率，提高了操作人员对设备控制的灵活性。
26.实施例2
27.一种水利工程用的清淤控制系统，如图1
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2所示，包括控制器模块1、驱动模块2、传感器模块3和水下摄像模块4，控制器模块1为plc控制器5，驱动模块2包括淤泥泵6、水泵7、电动液压杆8和转向轮9，传感器模块3包括位置传感器10、水位传感器11和红外传感器12，水下摄像模块4为水下摄像机13，plc控制器5的输入端与位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12和水下摄像机13连接，plc控制器5的输出端与淤泥泵6、水泵7、电动液压杆8和转向轮9连接。由于位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12使系统具备躲避障碍功能和检测水位、淤泥深度功能与水下摄像机13配合，共同形成反馈机制。
28.实施例3
29.一种水利工程用的清淤控制系统，如图1
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3所示，包括控制器模块1、驱动模块2、传感器模块3和水下摄像模块4，控制器模块1为plc控制器5，驱动模块2包括淤泥泵6、水泵7、电动液压杆8和转向轮9，传感器模块3包括位置传感器10、水位传感器11和红外传感器12，水下摄像模块4为水下摄像机13，plc控制器5的输入端与位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12和水下摄像机13连接，plc控制器5的输出端与淤泥泵6、水泵7、电动液压杆8和转向轮9连接。由于位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12使系统具备躲避障碍功能和检测水位、淤泥深度功能与水下摄像机13配合，共同形成反馈机制。
30.电动液压杆8连接有驱动臂14，驱动臂14连接有升降筒15，位置传感器10、水位传感器11、红外传感器12和水下摄像机13设在升降筒15内。水位传感器11对水下淤泥的深度进行信号采集，红外传感器12对水下淤泥中的障碍物进行信号采集，同时位置传感器10对前进路径进行信号采集，将采集到的各个信号共同送入plc控制器5进行处理，再将结果输出到驱动模块2，进而驱动淤泥泵6、电动液压杆8和转向轮9，水下摄像机13采集水下画面传送给操作员。
31.还包括箱体16，箱体16内设有储水箱17和排污箱18，水泵7的进水口与储水箱17连接，水泵7的出水口连接有水管19，水管19端部连接有冲水枪20，淤泥泵6的出水口与排污箱18连接，淤泥泵6的进水口连接有吸污管21，升降筒15的下端设有吸污头22，吸污管21穿入升降筒15内与吸污头22连接。吸污头22吸取淤泥污水进入排污箱18，水泵7、水管19和冲水
枪20对驱动臂14、升降筒15和排污箱18进行清洗。