[發明專利]一種無人駕駛智能清漂船

有效

• 申請號: 202110104510.3
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112947413B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 李鴻鳴;姬亞朋;劉黎慧;陳仁婧;徐瓚;翟曉峰;黃壯鵬;黃飛
• 申請（專利權）人: 中電建水環境科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 武漢誠儒知識產權代理事務所(普通合伙) 42265
• 代理人: 劉天鈺

本發明提供了一種無人駕駛智能清漂船，船體中設置有收集艙、電源艙、機艙、駕駛室和壓載艙，壓載艙內進水管控制船舷外的水體經進水管進入壓載艙，船體形成艏傾狀態，水面高于收集艙底板，使船體進行垃圾打撈，所述船體上設置有雙組合導航定位系統、監控裝置和動態激光雷達，通過操控系統內嵌入的動態避障算法對三者傳送的信號進行感知、融合，實現對障礙物的識別和定位，重新規劃航行路線，實現清漂船的避障；當清漂船發生故障時，遠程控制站操縱清漂船返回。本發明提供的無人駕駛智能清漂船，該船體結構簡單、緊湊，打撈效率高，人力投入低，能夠實現無人駕駛和無人打撈。

技術領域

本發明涉及水環境治理領域，具體涉及一種無人駕駛的對水面漂浮物自動打撈回收的水面清漂船。

背景技術

目前，隨著社會的發展和經濟的日益增長，環境污染的問題也越來越突出，其中水環境污染更是觸目驚心。水環境污染包括水體污染和水面垃圾污染，由于民眾和企業的環保意識淡薄，肆意在湖泊、河流中丟棄漂浮廢棄物，導致漂浮物的大量堆積，對水體產生嚴重的污染。因此，為了保護水環境，需要對江河湖泊中的水面漂浮物及時進行打撈收集處理。

現階段，本領域中大多采用人工打撈或者清漂船對于水面漂浮物進行打撈收集處理，清漂船具有打撈面積大、裝載量多等優點，目前的清漂船主要采用機械爪或者抓斗對水面的漂浮物進行打撈，然后通過傳送帶運送至存儲倉內進行收集存放。在長期的使用中，工作人員發現現有的清漂船存在有以下缺陷：1、采用機械爪或抓斗進行打撈，對于體積過大或者體積過小的漂浮物，抓取效果不理想，經常會發生抓取不牢或無法抓取的情形；2、使用傳送帶將機械爪或者抓斗所打撈的漂浮物傳送至存儲倉內，而傳送帶的體積較大，因此，占用船體的空間較大，而且還增加了清漂船的制造成本；3、采用人工打撈，需要投入大量的人力，打撈效率較低，而且還存在水上人工安全的隱患。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明提供了一種無人駕駛智能清漂船，該船體結構簡單、緊湊，打撈效率高，人力投入低，能夠實現無人駕駛和無人打撈。

實現本發明上述目的所采用的的技術方案為：

一種無人駕駛智能清漂船，至少包括遠程控制站、船體以及位于船體上的收集艙、電源艙、機艙和駕駛室，其中電源艙中安裝有電源，機艙中安裝有推進系統，駕駛室中安裝有操控系統，操控系統連接遠程控制站和推進系統，所述船體中還設置有壓載艙，所述收集艙、電源艙、壓載艙和機艙由前至后依次位于船體上，所述駕駛室位于電源艙和壓載艙的上方，所述收集艙包括導引板、收集艙門、收集艙底板以及集水槽，所述導引板安裝于收集艙的前端的開口處且導引板的角度可調節，收集艙門同樣安裝于收集艙的前端的開口處且位于導引板的后方，集水槽位于收集艙的底部，收集艙底板為鏤空式結構且位于集水槽的上方；所述壓載艙包括進水管、控制閥、調節水泵以及排水管，所述進水管位于壓載艙的兩側的船舷上，且控制閥安裝于進水管上并控制船舷外的水體經進水管進入壓載艙，所述排水管與調節水泵連接，排水管的進水端分布在壓載艙和集水槽中，排水管的出水端位于船舷上，在調節水泵的帶動下壓載艙和集水槽內的水經排水管排出船體外；

所述收集艙前端和后端的頂部上設置有與電源連接的雙組合導航定位系統，用于船體的定位，雙組合導航定位系統通過5G網絡連接操控系統，所述駕駛室的頂部設置有與電源連接的監控裝置和動態激光雷達，所述監控裝置通過無線網橋架方式與操控系統連接，并將水面圖像信號實時傳輸到操控系統，所述動態激光雷達對航行水域及周邊環境進行三維動態掃描，動態激光雷達與操控系統連接并將掃描獲取的三維點云數據輸送到操控系統，所述操控系統設置有嵌入動態避障算法的工控機，動態避障算法感知、融合雙組合導航定位系統、監控裝置和動態激光雷達的信號，并對信號進行識別和運算處理，從而實現對障礙物的識別和定位，根據障礙物的定位信息對航行路線重新規劃，繞開障礙物，實現清漂船的避障；所述操控系統與遠程控制站通過5G網絡連通，操控系統將接收的信號通過本地服務器傳送到云端服務器，遠程控制站接收云端服務器的信號，在岸上對清漂船的航行及作業情況進行監查和操縱。