本发明专利技术公开一种蓝藻围捕收集装置，包括收集船、若干段围栏以及若干艘拖船；收集船船体的一侧设有拉力传感器，船体上相对的另一侧设有收栏导向器，收集船上还安装有收集蓝藻系统；若干段围栏依次连接形成加长收藻围栏，加长收藻围栏中第一段围栏的首端通过拉力传感器连接于一艘拖船，加长收藻围栏中最后一段围栏的尾端连接于收集船上的拉力传感器；加长收藻围栏中每相邻两段围栏之间均设有拖船；拖船与相应围栏的两个连接处也设置有拉力传感器。本发明专利技术采用多无人驾驶拖船协同拖带收藻围拦的方式，实现将现有抗拉强度不能满足要求的围拦组成能在湖泊和水库中能有效圈围蓝藻形状的围拦，从而能大大提高蓝藻收集的效率。
【技术实现步骤摘要】
一种蓝藻围捕收集装置及其围捕收集方法
本专利技术涉及水华蓝藻治理技术，具体涉及一种蓝藻围捕收集装置及其围捕收集方法。
技术介绍
近年来，由于工业迅速发展，人口剧增，城市化的加快，环境被严重污染，我国许多水体的富营养化程度加剧，引起蓝藻的大量繁殖，某些水体甚至发生严重的蓝藻水华，直接影响了水体的质量和可利用度，并危害着生物的生成。大量发生的水华蓝藻一方面严重污染环境、危害饮水水源。为减轻这些的污染，消除蓝藻异味，有必要对大量爆发的蓝藻水华进行有效地收集清除。采用机械方法收集清除蓝藻水华，既没有化学和生物学方法那样的不良影响，且能直接大量清除湖泊或水库水面上的蓝藻水华。因此，在蓝藻水华大量发生季节，采用机械的方法对大量堆积的蓝藻水华进行有效地收集清除能防止其恶化增殖和二次污染，并由此降低水体营养水平，从而可达到改善环境之目的，是十分必要的。在收获过程中怎样尽可能降低所收集蓝藻的含水量是提高收集效率、降低收集费用的关键所在。关于这方面国内外已有大量专利公开。从收集水华蓝藻的笫一步尽量使水华蓝藻聚集，采用围捕收集是提高收集效率一个很好方法,但由于围捕水华蓝藻的围拦抗拉强度有限以及不能构成有效圈围蓝藻形状等问题,使得现有的围捕收集方法不能很好地得到采用。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种可利用现有围拦在湖泊和水库中实现围捕收集水华蓝藻方法,从而能大大提高蓝藻围捕收集的效率,并且无需人工水面作业,极大地减轻了劳动强度和极大地减少安全事故的发生。技术方案：本专利技术所述的一种蓝藻围捕收集装置，包括收集船、若干段围栏以及若干艘拖船；所述收集船船舷的一侧设有拉力传感器，船舷上相对的另一侧设有收栏导向器，收集船上还安装有收集蓝藻系统；所述若干段围栏依次连接形成加长收藻围栏，加长收藻围栏中第一段围栏的首端通过拉力传感器连接于一艘拖船，加长收藻围栏中最后一段围栏的尾端连接于收集船上的拉力传感器；加长收藻围栏中每相邻两段围栏之间均设有拖船；所述拖船与相应围栏的两个连接处也设置有拉力传感器。进一步的，所述拖船为无人驾驶拖船，拖船上安装有推进器、动力系统、第二通信系统、第二定位系统和控制系统；所述第二定位系统以及与拖船相连的拉力传感器采集相应拖船的位置信息和受力信息，并传输至控制系统，再经由控制系统处理传输至第二通信系统和控制推进器；所述收集船上还装有航行系统、锚定系统、电力系统、第一通信系统、第一定位系统、传感器系统和计算机系统，所述与收集船相连的拉力传感器、传感器系统和第一定位系统采集相应的数据信息并传至计算机系统，计算机系统处理并传输至第一通信系统和收栏导向器，计算机系统还与各个拖船的控制系统相互通信并且控制收栏导向器和收集蓝藻系统运作。进一步的，所述收栏导向器包括取栏杆、固定座、左导向架、右导向架和控制器构成，所述取栏杆一端与固定座通过销轴转动连接，取栏杆另一端的起吊环连接于收集船上吊机的吊钩；所述右导向架与取栏杆上滑动车通过销轴转动连接，所述固定座、左导向架通过螺钉固定连接收集船船舷，所述控制器控制取栏杆上的滑动电机和收集船上的吊机，并与取栏杆上的左限位开关、右限位开关及齿轮箱上装有的定位开关连接，并与所述固定座上的水平限位开关、垂直限位开关连接，同时，控制器与收集船计算机系统相互通信。进一步的，所述传感器系统中集成有风向传感器、风速传感器、水流流向传感器和水流流速传感器。本专利技术还公开了一种蓝藻围捕收集装置的围捕收集方法，设定共有i艘拖船，而连接于加长收藻围栏中第一段围栏首端的那艘拖船为第1拖船，加长收藻围栏中的其它拖船依次编号为第2拖船，...，第i拖船，i∈N*；具体包括以下步骤：(1)收集船带动加长收藻围拦驶向放置蓝藻量积聚水域，并锚定收集船；(2)第1拖船以人工设定的圈围蓝藻轨迹航行；(3)当第1拖船航行至设定中的圈围蓝藻轨迹所设定长度位置处时，第2拖船按第1拖船的轨迹航行,然后第1拖船继续以设定的圈围蓝藻轨迹向前航行，(4)重复步骤(3)，直至第i拖船驶到设定的圈围蓝藻轨迹地，此时第1拖船靠近收集船，此时控制收拦导向器将加长收藻围拦拉向其舷边密贴，完成圈围蓝藻作业；(5)第1拖船以在一恒定航速下拉力为最小的航向行驶，其他拖船在设定祘法控制下驶向收集船，围堵聚集蓝藻，蓝藻聚集至设定厚度时，收集船启动其收集蓝藻系统收集蓝藻；当第2拖船到达收集船后则紧贴收集船行驶，收拦导向器释放收藻围拦让第2拖船驶过，收集船再次使用其收拦导向器将收藻围拦拉向其舷边密贴，第2拖船以一恒定航速下拉力为最小的航向行驶，第1拖船拖带加长收藻围拦开始进行设定的下一区域圈围蓝藻作业航行；(6)重复步骤(5)，直至剩余圈围的收藻围拦圈长度小于设定长度，然后收集船停止收集蓝藻系统作业，收拦导向器释放收藻围拦，完成一次圈围收集蓝藻作业。在整个步骤(1)～步骤(6)的过程中，各个拖船利用相应的拉力传感器信号、定位系统信息、收集船发送的有关风向、风速、水流流向和流速传感器信号以及其他拖船状况信息调整其操作，并是各段围栏不超过其抗拉强度；所述收集船控制和指挥拖船进行作业。其中，还可对收集船实施远程无人操作控制，且在所述第一定位系统和第二定位系统采用差分GPS技术。有益效果：本专利技术应用现代定位、通信及控制技术，采用多无人驾驶拖船协同拖带收藻围拦的方式，实现将现有抗拉强度不能满足要求的围拦组成能在湖泊和水库中能有效圈围蓝藻形状的围拦,从而能大大提高了蓝藻收集的效率。本专利技术收集蓝藻作业无需人工水面作业,极大地减轻了劳动强度和极大地减少安全事故的发生。附图说明图1为本专利技术作业时的结构示意图；图2为本专利技术中拖船的结构示意图。图3为本专利技术中收集船的计算机系统框图；图4为本专利技术中拖船的控制系统结构框图。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1～图4所示，本专利技术的一种蓝藻围捕收集装置，包括收集船1、若干段围栏2以及若干艘拖船3；收集船1船舷的一侧设有拉力传感器4，船舷上相对的另一侧设有收栏导向器5，收集船1上还安装有收集蓝藻系统6；若干段围栏2依次连接形成加长收藻围栏，加长收藻围栏中第一段围栏1的首端通过拉力传感器4连接一艘拖船3，加长收藻围栏中最后一段围栏2的尾端连接于收集船1上的拉力传感器4；加长收藻围栏中每相邻两段围栏2之间均设有拖船3；拖船3与相应围栏2的两个连接处也设置有拉力传感器。下面通过以下实施例来详细说明本专利技术。实施例1：一种蓝藻围捕收集装置，包括实施作业的一艘收集船1、四段现有的收藻围拦2和四艘无人驾驶拖船3，无人驾驶拖船3与收藻围拦2相互首尾相连组成加长收藻围拦,假设连接于加长收藻围栏中第一段围栏2首端的那艘拖船为第1拖船3，其它拖船3依次编号为第2拖船，第3拖船和第4拖船。收集船1包括航行系统、锚定系统、吊机、电力系统、第一定位系统14、收集蓝藻系统6、传感器系统、收栏导向器5、计算机系统15和拉力传感器4，传感器系统用于监测收集并传输风向传感器71、风速传感器72、水流流向传感器73、水流流速传感器74的信息，收栏导向器5对收藻围拦进行操作,计算机系统用于控制收集蓝藻系统6、无人驾驶拖船3和收拦导向器5，计算机系统还与传感器系统、拉力传感器4和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓝藻围捕收集装置，其特征在于：包括收集船、若干段围栏以及若干艘拖船；所述收集船船舷的一侧设有拉力传感器，船舷上相对的另一侧设有收栏导向器，收集船上还安装有收集蓝藻系统；所述若干段围栏依次连接形成加长收藻围栏，加长收藻围栏中第一段围栏的首端通过拉力传感器连接于一艘拖船，加长收藻围栏中最后一段围栏的尾端连接于收集船上的拉力传感器；加长收藻围栏中每相邻两段围栏之间均设有拖船；所述拖船与相应围栏的两个连接处也设置有拉力传感器。
【技术特征摘要】
1.一种蓝藻围捕收集装置，其特征在于：包括收集船、若干段围栏以及若干艘拖船；所述收集船船舷的一侧设有拉力传感器，船舷上相对的另一侧设有收栏导向器，收集船上还安装有收集蓝藻系统；所述若干段围栏依次连接形成加长收藻围栏，加长收藻围栏中第一段围栏的首端通过拉力传感器连接于一艘拖船，加长收藻围栏中最后一段围栏的尾端连接于收集船上的拉力传感器；加长收藻围栏中每相邻两段围栏之间均设有拖船；所述拖船与相应围栏的两个连接处也设置有拉力传感器；拖船为无人驾驶拖船，拖船上安装有推进器、动力系统、第二通信系统、第二定位系统和控制系统；所述第二定位系统以及与拖船相连的拉力传感器采集相应拖船的位置信息和受力信息，并传输至控制系统，再经由控制系统处理传输至第二通信系统控制推进器；所述收集船上还装配有航行系统、锚定系统、电力系统、第一通信系统、第一定位系统、传感器系统和计算机系统，所述与收集船相连的拉力传感器、传感器系统和第一定位系统采集相应的数据信息并传至计算机系统，计算机系统处理并传输至第一通信系统和收栏导向器，计算机系统还与各个拖船的控制系统相互通信并且控制收栏导向器和收集蓝藻系统运作；其中传感器系统中集成有风向传感器、风速传感器、水流流向传感器和水流流速传感器。2.根据权利要求1所述的蓝藻围捕收集装置，其特征在于：所述收栏导向器包括取栏杆、固定座、左导向架、右导向架和控制器，所述取栏杆一端与固定座通过销轴转动连接，取栏杆另一端的起吊环连接于收集船上吊机的吊钩；所述右导向架与取栏杆上滑动车通过销轴转动连接，所述固定座、左导向架通过螺钉固定连接收集船船舷，所述控制器控制取栏杆上的滑动电机和收集船上的吊机，并与取栏杆上的左限位开关、右限位开关及齿轮箱上装有的定位开关连接，并与所述固定座上的水平限位开关和垂直限位开关连接，同时，控制器与收集船计算机系统相互通信。3.一种根据权利要1和2任意一项所述的蓝藻围捕收集装...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭银仙，张新知，田志全，张永信，田星星，夏大厦，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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