一种水生态环境治理的污染物打捞方法

技术领域

本发明涉及水域污染治理领域，具体为一种水生态环境治理的污染物打捞方法。

背景技术

国目前全国很多地区水库无论大小都出现了水体污染的现状,这种污染大部分都是来源于水体本身的富营养化和由于人为污染物的排放所导致的水体污染。水库污染主要污染物是垃圾、渣土；水库附近垃圾种类繁多，导致垃圾分解过程更为复杂，因此长期堆放的垃圾产生的破坏性影响是无法预估的。随着社会经济发展的过程中采矿和工业活动的增加，致使重金属的生产和使用增量明显，这就导致了湖泊与河流产生重金属污染的加重。目前在对湖泊水库的污染后等进行处理时存在着一定的源头监管控制的政策，按时仅仅利用这种方式还无法有效完全控制污染，同时对于已经污染的场所仍需要通过设置合理的处理设备及采取合理的处理方法来达到治理的目的。

现有技术中，公开号为CN111636362B的中国专利文献中提出了污染物一体化处理系统及方法，通过污染物处理系统配合现有的清污船来实现对水库整体进行高效清洁，此外，公开号为CN113463603B的中国专利文献中也提出了一种海水淡化用垃圾打捞装置来治理水域污染，能够实现定点式清污，但是以上两种方式对不同的水域进行除污时，均需要配合使用打捞船对水中的污染物进行打捞，而现有的打捞装置在针对水下污染物进行打捞时，往往会因为打捞机构在水下的移动导致水波冲走污染物，从而使污染物发生意外错位，进而不方便打捞，这一现象在打捞水下悬浮物时格外明显，此外，针对水面上的油污，现有的打捞装置并不具备良好的清理功能，导致现有的打捞装置在使用时实用性更低。

基于此，本发明设计了一种水生态环境治理的污染物打捞方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水生态环境治理的污染物打捞方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水生态环境治理的污染物打捞方法，包括以下操作步骤：

S1、定位：采用超声定位技术与摄像头捕捉技术，识别水下污染物的位置；

S2、位移：驱动打捞艇行驶至经S1识别出的污染物的位置正上方；

S3、捕捉：控制打捞艇上的打捞组件运作，对污染物进行打捞；

采用以上操作步骤对水下污染物进行打捞时，还具体涉及到一种水生态环境治理的污染物打捞装置，包括行驶在水面上的打捞艇，以及安装在所述打捞艇上并用于打捞污染物的打捞组件，所述打捞组件包含高度可调的固定环，所述固定环的上下侧分别设有用于相互配合打捞污染物的上围网和下围网，且所述上围网和所述下围网的一侧均固定连接在所述固定环的外围，并在展开后形成球状用于包裹污染物，所述固定环上还安装有用于同步驱动所述上围网和所述下围网的一侧转动的旋转组件，所述打捞艇上还设有用于吸附水面油污的油污吸附端，且所述打捞艇内还安装有用于控制所述打捞艇吃水深度的配重组件，所述配重组件用于确保所述油污吸附端与水面的高度相对应。

作为本发明的进一步方案， 所述打捞艇的内壁上固定套接有隔板，且所述隔板将所述打捞艇的内部划分为上下对应的操作腔和吃水腔，所述隔板的顶部固定安装有卷线机和收卷电机及束线辊，所述卷线机上缠绕有钢缆，所述钢缆的另一端缠绕所述束线辊并贯穿所述打捞艇延伸至水面以下，且所述钢缆的底端还固定连接有连接台，所述固定环的外壁上通过多个分布均匀的弧形连杆固定连接在所述连接台的侧壁上；

所述收卷电机的输出端通过联轴器与所述卷线机上的转动轴的一端相连接。

作为本发明的进一步方案， 所述连接台的底端还固定安装有用于识别水下污染物所在位置的摄像头，且所述打捞艇内设有电性连接的超声探测组件和控制器，所述控制器还与所述摄像头电性连接。

作为本发明的进一步方案， 多个分布均匀的所述弧形连杆上还固定套接有同一个加固圈，且所述加固圈与所述连接台及所述固定环同轴布置。

作为本发明的进一步方案， 所述固定环的外壁上固定连接有同轴布置的外挡环和内挡环，所述外挡环位于所述固定环的外围，所述内挡环位于所述固定环的内侧，且所述固定环上还转动套设有转轴，并固定套接有与所述转轴高度一致的固定轴，所述转轴与所述固定轴的两端均贯穿所述固定环并分别延伸至所述固定环的内外侧，且所述上围网与所述下围网的一端分别固定套接在所述转轴的两端，所述上围网与所述下围网的另一端分别转动套接在所述固定轴的两端；

所述外挡环与所述内挡环上均套设有多个分布均匀的连接环，且所述上围网与所述下围网的一侧通过对应侧的多个所述连接环分别与所述内挡环及所述外挡环相连接。

作为本发明的进一步方案， 所述上围网与所述下围网的一侧能通过对应套设在所述转轴上的一端转动，驱动所述上围网与所述下围网延展成球形壳体，且所述下围网的直径大于所述上围网的直径，所述上围网与所述下围网完全展开后整体成球状并用于包裹水下污染物，且所述上围网与所述下围网上均开设有多个分布均匀的滤水孔。

作为本发明的进一步方案， 所述旋转组件包括固定安装在所述固定环外围的打捞电机，所述固定环的外壁上通过两个位置相对应的固定杆固定连接有安装座，所述打捞电机固定安装在所述安装座上，且所述打捞电机的输出端通过联轴器与所述转轴的一端固定连接。

作为本发明的进一步方案， 所述固定轴延伸至所述固定环外围的一端还固定连接有与所述打捞电机位置相对应的配重块，且所述配重块的重量与所述打捞电机的重量相适配。

作为本发明的进一步方案， 所述油污吸附端包含固定安装在所述打捞艇内的吸油泵，所述吸油泵的输入端与水面高度一致，且所述配重组件包含固定安装在打捞艇内的水泵，所述水泵的输入端并列连通有进水管和进水分支管，所述水泵的输出端并列连通有排水管和排水分支管，所述进水管、进水分支管及所述排水管和排水分支管上均安装有与所述控制器电性连接的电磁阀，所述进水管的输入端延伸至水面以下，所述进水分支管的输入端延伸至所述吃水腔内水位以下，且所述排水分支管的输出端位于所述吃水腔内，所述排水管的输出端延伸至所述打捞艇的外侧。

作为本发明的进一步方案， 所述打捞艇的两侧均设有用于驱动所述打捞艇行驶的驱动桨，且两个所述驱动桨的高度一致并均位于水面以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构合理，对污染物进行打捞时，控制打捞电机运转，使得上围网和下围网的一侧均保持顺时针旋转，直至上围网和下围网的一侧完全抵触在内挡环与外挡环的一侧上，此时，上围网和下围网共同形成球状笼体，并将污染物包裹在其中，从而控制收卷电机反向运转，将污染物拾起，在这一过程中，相较于传统的打捞方式，避免了打捞机构在水下移动时，带动水波对污染物造成直面冲击，也减小了产生的波浪幅度，进而使得污染物能够被稳定打捞，提高了对水下污染物的打捞效率；

本发明中，通过油污吸附端将油污集中吸附收集在打捞艇内，实现除油净化水源，在打捞艇打捞水下污染物时，由于污染物的增加，使得打捞艇的整体重量发生了变化，通过控制器开启进水分支管与排水管上的电磁阀以及水泵，并同步关闭进水管与排水分支管上的电磁阀，进而将打捞艇内吃水腔中的水抽取部分并排放至打捞艇以外，从而减轻打捞艇的整体重量，使得油污吸附端与水面保持持平，实现边打捞水下污染物边清理水面油污，进一步提高了打捞艇的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明中一种水生态环境治理的污染物打捞装置立体结构示意图；

图2为本发明中打捞艇剖开立体结构示意图；

图3为本发明中打捞艇剖开立体结构示意图；

图4为本发明图3中部分放大结构示意图；

图5为本发明中打捞组件俯视结构示意图；

图6为本发明中旋转组件立体结构示意图；

图7为本发明中打捞组件立体结构示意图；

图8为本发明中打捞艇剖开立体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-打捞艇， 2-隔板， 3-卷线机， 4-收卷电机， 5-钢缆， 6-连接台， 7-摄像头，8-弧形连杆， 9-固定环， 10-加固圈， 11-外挡环， 12-内挡环， 13-转轴， 14-固定轴，15-上围网， 16-下围网， 17-连接环， 18-固定杆， 19-安装座， 20-打捞电机， 21-配重块， 22-油污吸附端， 23-水泵， 24-进水管， 25-进水分支管， 26-排水管， 27-排水分支管， 28-束线辊， 29-驱动桨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种水生态环境治理的污染物打捞方法，包括以下操作步骤：

S1、定位：采用超声定位技术与摄像头捕捉技术，识别水下污染物的位置；

S2、位移：驱动打捞艇行驶至经S1识别出的污染物的位置正上方；

S3、捕捉：控制打捞艇上的打捞组件运作，对污染物进行打捞；

采用以上操作步骤对水下污染物进行打捞时，还具体涉及到一种水生态环境治理的污染物打捞装置，包括行驶在水面上的打捞艇1，以及安装在打捞艇1上并用于打捞污染物的打捞组件，打捞组件包含高度可调的固定环9，固定环9的上下侧分别设有用于相互配合打捞污染物的上围网15和下围网16，且上围网15和下围网16的一侧均固定连接在固定环9的外围，并在展开后形成球状用于包裹污染物，固定环9上还安装有用于同步驱动上围网15和下围网16的一侧转动的旋转组件，打捞艇1上还设有用于吸附水面油污的油污吸附端22，且打捞艇1内还安装有用于控制打捞艇1吃水深度的配重组件，配重组件用于确保油污吸附端22与水面的高度相对应，打捞水下污染物时，根据超声定位技术识别污染物的大致位置，并在打捞艇1移动至污染物的正上方后，控制打捞组件下降至对应深度，进而通过摄像头捕捉技术识别污染物的具体位置和整体尺寸，进而控制固定环9进一步下潜至污染物的上方，从而使得旋转组件运转并带动上围网15和下围网16同步缓慢转动，将污染物包裹在上围网15和下围网16形成的球状笼体中，相较于现有技术，有效防止在打捞机构抓取污染物时，因水流冲击造成污染物意外移位从而影响正常捕获污染物，提高了对污染物的捕捉精度，即提高了水下污染物的打捞效率，此外，当水面上出现油污污染时，通过油污吸附端22将油污吸附至打捞艇1内，实现除油净化效果，且当上围网15和下围网16打捞水下污染物时，会造成整个打捞艇1的重量发生变化，进而影响油污吸附端22的吸附效果，此时通过配重组件运作，调整打捞艇1的吃水深度，进而确保油污吸附端22与水面高度保持一致，进一步提高了打捞艇1的实用性。

作为本实施中的一种优选实施方式，打捞艇1的内壁上固定套接有隔板2，且隔板2将打捞艇1的内部划分为上下对应的操作腔和吃水腔，隔板2的顶部固定安装有卷线机3和收卷电机4及束线辊28，卷线机3上缠绕有钢缆5，钢缆5的另一端缠绕束线辊28并贯穿打捞艇1延伸至水面以下，且钢缆5的底端还固定连接有连接台6，固定环9的外壁上通过多个分布均匀的弧形连杆8固定连接在连接台6的侧壁上，收卷电机4的输出端通过联轴器与卷线机3上的转动轴的一端相连接，连接台6的底端还固定安装有用于识别水下污染物所在位置的摄像头7，且打捞艇1内设有电性连接的超声探测组件和控制器，控制器还与摄像头7电性连接，通过超声探测组件主动识别污染物的初步位置后，将打捞艇1移动至污染物的上方，并控制收卷电机4运转，使其带动卷线机3转动，使钢缆5的一端持续下潜至水下，从而通过摄像头7观察到水下状态，并确定污染物的最终位置，提高了对污染物位置的识别精度。

本实施例中，多个分布均匀的弧形连杆8上还固定套接有同一个加固圈10，且加固圈10与连接台6及固定环9同轴布置，通过设置加固圈10，提高了各个弧形连杆8之间的连接紧固程度，实现固定环9的稳定下潜。

作为本实施中的一种优选实施方式，固定环9的外壁上固定连接有同轴布置的外挡环11和内挡环12，外挡环11位于固定环9的外围，内挡环12位于固定环9的内侧，且固定环9上还转动套设有转轴13，并固定套接有与转轴13高度一致的固定轴14，转轴13与固定轴14的两端均贯穿固定环9并分别延伸至固定环9的内外侧，且上围网15与下围网16的一端分别固定套接在转轴13的两端，上围网15与下围网16的另一端分别转动套接在固定轴14的两端，外挡环11与内挡环12上均套设有多个分布均匀的连接环17，且上围网15与下围网16的一侧通过对应侧的多个连接环17分别与内挡环12及外挡环11相连接，上围网15与下围网16的一侧能通过对应套设在转轴13上的一端转动，驱动上围网15与下围网16延展成球形壳体，且下围网16的直径大于上围网15的直径，上围网15与下围网16完全展开后整体成球状并用于包裹水下污染物，且上围网15与下围网16上均开设有多个分布均匀的滤水孔，旋转组件包括固定安装在固定环9外围的打捞电机20，固定环9的外壁上通过两个位置相对应的固定杆18固定连接有安装座19，打捞电机20固定安装在安装座19上，且打捞电机20的输出端通过联轴器与转轴13的一端固定连接，当摄像头7识别出污染物在水下的具体位置后，控制器控制收卷电机4运转，使得固定环9下潜至污染物的正上方，随即控制打捞电机20运转，使其输出端通过联轴器带动转轴13转动，进而使得上围网15和下围网16的一侧均保持顺时针旋转（参考附图4与附图7），直至上围网15和下围网16的一侧完全抵触在内挡环12与外挡环11的一侧上，此时，上围网15和下围网16共同形成球状笼体，并将污染物包裹在其中，从而控制收卷电机4反向运转，将污染物拾起，在这一过程中，相较于传统的打捞方式，避免了打捞机构在水下移动时，带动水波对污染物造成直面冲击，也减小了产生的波浪幅度，进而使得污染物能够被稳定打捞，提高了对水下污染物的打捞效率。

本实施例中，固定轴14延伸至固定环9外围的一端还固定连接有与打捞电机20位置相对应的配重块21，且配重块21的重量与打捞电机20的重量相适配，通过设置配重块21，使得固定环9上的重量保持均衡，避免出现固定环9侧翻，提高打捞污染物时的稳定性。

作为本实施中的一种优选实施方式，油污吸附端22包含固定安装在打捞艇1内的吸油泵，吸油泵的输入端与水面高度一致，且配重组件包含固定安装在打捞艇1内的水泵23，水泵23的输入端并列连通有进水管24和进水分支管25，水泵23的输出端并列连通有排水管26和排水分支管27，进水管24、进水分支管25及排水管26和排水分支管27上均安装有与控制器电性连接的电磁阀，进水管24的输入端延伸至水面以下，进水分支管25的输入端延伸至吃水腔内水位以下，且排水分支管27的输出端位于吃水腔内，排水管26的输出端延伸至打捞艇1的外侧，打捞艇1正常工作时，若水面出现油污污染，则通过油污吸附端22将油污集中吸附收集在打捞艇1内，实现除油净化水源，在打捞艇1打捞水下污染物时，由于污染物的增加，使得打捞艇1的整体重量发生了变化，进而使得油污吸附端22的输入端没入水面以下，从而会影响油污吸附端22的正常吸附，此时，控制器控制进水分支管25与排水管26上的电磁阀开启，并同步关闭进水管24与排水分支管27上的电磁阀，进而将打捞艇1内吃水腔中的水抽取部分并排放至打捞艇1以外，从而减轻打捞艇1的整体重量，使得油污吸附端22与水面保持持平，实现边打捞水下污染物边清理水面油污，进一步提高了打捞艇1的实用性。

本实施例中，打捞艇1的两侧均设有用于驱动打捞艇1行驶的驱动桨29，且两个驱动桨29的高度一致并均位于水面以下，通过控制驱动桨29运转，驱动打捞艇1在水面上移动，并通过独立控制不同侧的驱动桨29运转，实现打捞艇1的转向操作。

本发明工作原理：

对污染物进行打捞时，通过超声探测组件主动识别污染物的初步位置后，将打捞艇1移动至污染物的上方，并控制收卷电机4运转，使其带动卷线机3转动，使钢缆5的一端持续下潜至水下，从而通过摄像头7观察到水下状态，并确定污染物的最终位置，提高了对污染物位置的识别精度，当摄像头7识别出污染物在水下的具体位置后，控制器控制收卷电机4运转，使得固定环9下潜至污染物的正上方，随即控制打捞电机20运转，使其输出端通过联轴器带动转轴13转动，进而使得上围网15和下围网16的一侧均保持顺时针旋转，直至上围网15和下围网16的一侧完全抵触在内挡环12与外挡环11的一侧上，此时，上围网15和下围网16共同形成球状笼体，并将污染物包裹在其中，从而控制收卷电机4反向运转，将污染物拾起，在这一过程中，相较于传统的打捞方式，避免了打捞机构在水下移动时，带动水波对污染物造成直面冲击，也减小了产生的波浪幅度，进而使得污染物能够被稳定打捞，提高了对水下污染物的打捞效率。

打捞艇1正常工作时，若水面出现油污污染，则通过油污吸附端22将油污集中吸附收集在打捞艇1内，实现除油净化水源，在打捞艇1打捞水下污染物时，由于污染物的增加，使得打捞艇1的整体重量发生了变化，进而使得油污吸附端22的输入端没入水面以下，从而会影响油污吸附端22的正常吸附，此时，控制器控制进水分支管25与排水管26上的电磁阀以及水泵23开启，并同步关闭进水管24与排水分支管27上的电磁阀，进而将打捞艇1内吃水腔中的水抽取部分并排放至打捞艇1以外，从而减轻打捞艇1的整体重量，使得油污吸附端22与水面保持持平，实现边打捞水下污染物边清理水面油污，进一步提高了打捞艇1的实用性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。