具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图7，一种智能水面垃圾清理系统，

包括智能打捞船以及位于岸边的转动装置、充电装置和垃圾堆放区；

所述转动装置位于岸边靠近水面的位置，所述转动装置上设置有向水面方向延伸的一升降平台且所述升降平台可转动至远离水面的一侧，所述智能打捞船与所述升降平台可拆卸连接；

所述充电装置和所述垃圾堆放区均位于所述转动装置远离水面的一侧；

所述智能打捞船包括船体、充电接收端、垃圾存储仓、打捞传输带和卸料传输带；

所述充电接收端位于所述船体尾部，且在所述智能打捞船旋转到远离水面的一侧时与所述充电装置电连接；

所述打捞传输带、所述垃圾存储仓和所述卸料传输带均位于所述船体内且依次对应连接；

所述打捞传输带的进料口与所述卸料传输带的出料口均在所述船体上朝外设置，所述卸料传输带的出料口在所述智能打捞船旋转到远离水面的一侧时与所述垃圾堆放区相对应。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过在智能打捞船内设置打捞传输带将水面上的垃圾自动打捞到垃圾存储仓内，当垃圾存储仓内的垃圾堆满时通过将船停靠在岸边的转动装置的升降平台上，并由转动装置将整体打捞船转向同样设置在岸边的充电装置以及垃圾堆放区所在的方向，通过卸料传输带将垃圾卸载到垃圾堆放区内，同时采用充电装置对打捞船进行充电，使打捞船能够进行连续的水面垃圾清理作业，实现了无人化、智能化的水面垃圾清理，提高了清理效率。

进一步地，所述升降平台上依次设置有滑轨和拖车，所述拖车底部设置有车轮；

所述滑轨固定在所述升降平台上，所述车轮位于所述滑轨内且在所述车轮的前后端各设置有插销，所述插销用于固定所述车轮。

由上述描述可知，采用拖车通过滑轨及插销可拆卸固定在升降平台上，可便于将智能打捞船从升降平台上拖动到地面上从而在地面上进行运输或从地面上通过拖车回到升降平台上。

进一步地，所述拖车顶部设置有网兜；

所述智能打捞船可通过所述网兜稳定停靠在所述升降平台上。

由上述描述可知，网兜可以保证智能打捞船平稳地停靠在升降平台上，不会造成滑动。

进一步地，所述转动装置包括固定底座、旋转底座、电机、主动轮、从动轮、导轨、滑块、连接架、卷扬机和吊绳；

所述固定底座固定在岸边靠近水面的位置；

所述主动轮与所述电机轴连接，所述从动轮为外圈带齿的转盘轴承，所述从动轮的外圈与所述主动轮啮合连接，所述从动轮的内圈固定在所述固定底座上方，所述旋转底座固定在所述从动轮的外圈上方；

所述导轨垂直固定在所述旋转底座上方；

所述卷扬机位于所述导轨的顶部；

所述连接架采用F型结构，所述连接架的F型结构横向两端朝向远离水面的方向延伸并通过所述滑块可上下滑动连接在所述导轨上，所述升降平台固定在所述连接架的F型结构竖向一端的底部；

所述吊绳可伸缩连接在位于所述卷扬机与所述连接架上方的所述滑块之间。

由上述描述可知，转动装置不仅可以将停靠的智能打捞船进行升降，还可以通过电机、主动轮和从动轮之间的连接带动旋转底座将智能打捞船旋转至岸边，便于岸边的充电装置进行充电和将垃圾卸料至岸边的垃圾堆放区。

进一步地，所述转动装置还包括升降开关、上限位开关和下限位开关；

所述升降开关为距离传感器；

所述升降开关设置在所述连接架F型结构竖向的一端上；

所述上限位开关和所述下限位开关分别固定在所述导轨的上下两端。

由上述描述可知，升降开关采用距离传感器，当智能打捞船位于升降平台上时，升降开关通过感应智能打捞船的距离来实现自动开启和关闭，从而自动控制智能打捞船的上升和下降，同时结合导轨上下两端的限位开关，实现自动停止上升和下降，防止上升下降的高度超出导轨的长度。

进一步地，所述转动装置还包括斜支架；

所述斜支架的两端分别固定在所述导轨顶部和所述旋转底座上远离所述导轨的一侧，所述斜支架与所述导轨和所述旋转底座形成三角结构。

由上述描述可知，斜支架与导轨和旋转底座形成三角结构，进一步加强了转动装置的强度。

进一步地，所述充电装置包括充电发射端、充电开关和充电杆；

所述充电开关为距离传感器；

所述充电杆垂直固定在所述转动装置远离水面的一侧；

所述充电杆的顶部与底部之间朝向水面的方向上固定有一所述充电开关；

所述充电发射端位于所述充电杆顶部，所述充电接收端在所述智能打捞船位于远离水面的一侧时与所述充电发射端电连接。

由上述描述可知，当智能打捞船通过转动装置旋转至原理水面一侧的充电装置所在的位置时，充电开关通过感应智能打捞船的距离来实现自动开启和关闭，从而实现自动控制充电装置对智能打捞船进行充电。

进一步地，所述垃圾存储仓还包括存储仓仓门，所述存储仓仓门位于所述垃圾存储仓靠近所述船体尾部的一端；

所述打捞传输带具体位于所述垃圾存储仓靠近所述船体头部的一端且向前下方延伸至船体外倾斜设置；

所述卸料传输带具体位于所述垃圾存储仓内底部且与所述存储仓仓门垂直连接。

由上述描述可知，打捞传输带能够通过旋转带动水面的垃圾进入垃圾存储仓，实现自动化的垃圾打捞；当智能打捞船通过转动装置旋转至原理水面一侧进行充电时，存储仓仓门也会自动打开，通过卸料传输带将垃圾从垃圾存储仓传输落入垃圾堆放区，实现垃圾的自动卸料。

进一步地，所述智能打捞船还包括摄像头、超声波传感器和驱动装置；

所述摄像头和所述超声波传感器均设置在所述智能打捞船的船体外；

所述驱动装置设置在所述智能打捞船的船体内，与所述摄像头、所述超声波传感器、所述打捞传输带、所述卸料传输带和所述充电接收端电连接。

由上述描述可知，智能打捞船设置摄像头、超声波传感器以及驱动模块实现对水面垃圾的识别，水上作业时对障碍的规避等，进一步实现无人化和智能化的垃圾打捞。

进一步地，还包括中央控制室，所述中央控制室分别与所述智能打捞船、所述转动装置和所述充电装置通信连接。

由上述描述可知，通过中央控制室控制智能打捞船、转动装置和充电装置进行作业，实现智能化、无人化的管理。

请参照图1至图4，本发明的实施例一为：

一种智能水面垃圾清理系统，如图1所示，包括智能打捞船10以及位于岸边的转动装置20、充电装置30和垃圾堆放区40。

其中，转动装置20位于岸边靠近水面的位置，充电装置30和垃圾堆放区40均位于转动装置20远离水面的一侧。在本实施例中，如图1所示，转动装置20上设置有向水面方向延伸的一升降平台201，智能打捞船10与升降平台201可拆卸连接，且如图2所示，该升降平台201可转动至远离水面的一侧，在本实施例中，转动装置20的旋转角度为180°，在其他等同实施例中，转动装置20的旋转角度根据充电装置30以及垃圾堆放区40所在的位置而配合旋转相应角度。

其中，智能打捞船10包括船体101、充电接收端102、垃圾存储仓103、打捞传输带104和卸料传输带105，充电接收端102位于船体101尾部且在智能打捞船10旋转到远离水面的一侧时与充电装置30电连接，打捞传输带104、垃圾存储仓103和卸料传输带105均位于船体101内且依次对应连接，打捞传输带104的进料口与卸料传输带105的出料口均在船体101上朝外设置。在本实施例中，如图1所示，垃圾存储仓103还包括位于垃圾存储仓103靠近船体101尾部的一端的存储仓仓门106，卸料传输带105具体位于垃圾存储仓103内底部且与存储仓仓门106垂直连接，且如图2所示，卸料传输带105的出料口在智能打捞船10旋转到远离水面的一侧时与垃圾堆放区40相对应。在本实施例中，存储仓仓门106的上端采用转动轴固定在垃圾存储仓103尾部，且转动轴的两端各连接有电机，当卸载垃圾时，存储仓仓门106通过电机带动转动轴进行旋转从而使存储仓仓门106的下端由下往上旋转实现仓门的开启，而卸料传输带105通过带传动将仓内的垃圾由仓内传送至开启的仓门处从而落入垃圾堆放区40内，卸料传输带105的传动和存储仓仓门106的开启互不影响。

其中，如图1至图4所示，在升降平台201上依次设置有滑轨216和拖车202，其中滑轨216固定在升降平台201上；如图3所示，拖车202底部设置有车轮217且车轮217位于滑轨216内，如图4所示，在滑轨216内还设置有插销218，且插销218在拖车202的前后两个车轮217外侧均设置有，可用于当智能打捞船10停靠在升降平台201上而需要拖动到地面上时，可通过将插销218拔出，拖车202的车轮217从滑轨216内滑出，从而便于拖动整个智能打捞船10到地面上，而不需要进行地面运输时，则将插销218插上，从而固定拖车202不会在升降平台201上进行滑动。

如图3或4所示，拖车202的顶部设置有网兜219，用于当智能打捞船10停靠在升降平台201上时，能够固定智能打捞船10不会在升降平台201上进行晃动，利于后续对智能打捞船10进行平稳的升降和转动。在本实施例中，网兜219采用网状的尼龙绳制成，具有一定的强度和弹性，进一步保证智能打捞船10的平稳停靠。

在本实施例中，如图1所示，转动装置20包括了固定底座203、旋转底座206、未在图上标出的电机、主动轮204、从动轮205、导轨207、滑块208、连接架211、卷扬机209和吊绳210。

其中，固定底座203固定在岸边靠近水面的位置，主动轮204与未在图上标出的电机轴连接，在本实施例中，主动轮204采用中心开D型孔的齿轮，与电机的D型轴配合连接，在其他等同实施例中，主动轮204和电机也可以为其他的轴连接方式。同时，本实施例中从动轮205采用外圈带齿的转盘轴承，且外圈的齿轮与主动轮204的齿轮啮合连接，从动轮205的内圈固定连接在固定底座203的上方，外圈固定在旋转底座206的下方，当电机带动主动轮204旋转时，从动轮205的外圈也会随着旋转从而带动整个旋转底座206旋转，能实现将智能打捞船10从水面上旋转至岸边，便于后续的充电及垃圾卸料作业。

其中，导轨207垂直固定在旋转底座206上方，卷扬机209位于导轨207的顶部，且导轨207上连接有F型结构的连接架211连接，具体的，如图1所示，连接架211的F型结构横向两端朝向远离水面的方向延伸并通过滑块208可上下滑动连接在导轨207上，同时升降平台201固定在连接架211的F型结构竖向一端的底部，卷扬机209与连接架211上方的滑块208之间可伸缩连接有一吊绳210，形成一个整体的可升降结构。即通过卷扬机209旋转吊绳210带动升降平台201沿导轨207做上下滑动，从而实现智能打捞船10的升降，便于后续的作业。

其中，连接架211的F型结构竖向一端设置有升降开关212，该升降开关212采用距离传感器。如图1所示，当智能打捞船10停靠在升降平台201上时，升降开关212通过感应智能打捞船10的距离来进行开启和关闭，从而控制升降平台201带动智能打捞船10进行上升和下降。同时，在转动装置20上还包括分别固定在导轨207的上下两端的上限位开关213和下限位开关214，当智能打捞船10上升或下降而触碰到上限位开关213或下限位开关214时，能自动停止上升或下降，防止上升下降的高度超出导轨207的长度。

请参照图2，本发明的实施例二为：

在上述实施例一的基础上，当智能打捞船10在岸边进行充电时，如图2所示，智能打捞船10通过转动装置20旋转到远离水面的一侧。在本实施例中，充电装置30包括充电发射端303、充电开关302和充电杆301。

其中，充电杆301垂直固定在转动装置20远离水面的一侧，充电杆301的顶部与底部之间朝向水面的方向上固定有一充电开关302，充电开关302也采用距离传感器，充电发射端303位于充电杆301顶部，可与智能打捞船10的充电发射端303电连接，该电连接包括无线连接或者有线连接。如图2所示，当智能打捞船10停靠在升降平台201上且通过转动装置20旋转到远离水面的一侧时，充电开关302通过感应智能打捞船10的距离来进行开启和关闭，从而充电装置30对智能打捞船10进行充电。

其中，在智能打捞船10进行充电的时候，智能打捞船10的存储仓仓门106也会打开，卸料传输带105将垃圾传输落入下方的垃圾堆放区40内，实现垃圾的自动卸料。

请参照图1或图2，本发明的实施例三为：

在上述实施例一或实施例二任一实施例的基础上，本实施例的一种智能水面垃圾清理系统中的转动装置20还包括斜支架215。

如图1所示，在本实施例中，斜支架215的两端分别固定在导轨207顶部和旋转底座206上远离导轨207的一侧，斜支架215与导轨207和旋转底座206形成三角结构，加强了转动装置20的强度。

请参照图1或图2，本发明的实施例四为：

在上述实施例三基础上，本实施例的一种智能水面垃圾清理系统中的智能打捞船10还包括未在图上标出的摄像头、超声波传感器和驱动装置。

其中，摄像头和超声波传感器均设置在智能打捞船10的船体101外，驱动装置设置在智能打捞船10的船体101内，与摄像头、超声波传感器、打捞传输带104、卸料传输带105和充电接收端102电连接。即通过摄像头、超声波以及驱动模块实现对水面垃圾的识别，水上作业时对障碍的规避等，进一步实现无人化和智能化的垃圾打捞。

请参照图3，本发明的实施例五为：

在上述实施例四的基础上，本实施例的一种智能水面垃圾清理系统还包括中央控制室50，中央控制室50分别与智能打捞船10、转动装置20和充电装置30通信连接。即本实施例通过中央控制室50控制智能打捞船10、转动装置20和充电装置30进行作业，实现智能化、无人化的管理。

请参照图1至图5，本发明的实施例六为：

在上述实施例五的基础上，本实施例提供一种智能水面垃圾清理系统的垃圾打捞具体实施步骤。

在本实施例中，假设需要清理一个湖泊水面上的垃圾，其中，由于湖泊的面积较大，故而需要采用多艘智能打捞船10以及在岸边划分多个码头以设置多个转动装置20、充电装置30及垃圾堆放区40。

首先，建立一个中央控制室50，将湖泊的地图导入中央控制室50的电脑中，建立坐标系，标记坐标原点。采用网格式将地图分割成若干块，如图4所示，编号区域1、区域2、区域3……以此类推；在湖泊的岸边建立若干个码头，码头数量视具体情况而定，编号码头1、码头2……以此类推，并在地图上标明相应的坐标；根据区域的数量选用一定的智能打捞船10，并编号为打捞船1、打捞船2……以此类推。可以一条打捞船对应一块区域，也可以一条打捞船对应多个区域。

其次，如图5所示，当湖泊水面上不需要进行垃圾清理时，智能打捞船10处于待命状态。此时，智能打捞船10停靠在各自区域对应的码头的转动装置20上，并通过充电装置30进行充电。开始工作时，不同编号的打捞船前往自己对应的一块或几块区域开始巡航，通过摄像头检测到水面上有垃圾时，中央控制室50发出指令，打捞船前往指定地方捞取垃圾，垃圾经过打捞传输带104传输到存储仓里，然后继续巡检，反复打捞作业，同时在水面上遇到障碍时，也可通过打捞船的超声波装置提前检测规避。

当存储仓储满垃圾或者打捞船电量不足时，中央控制室50发出指令，打捞船返航回到码头，停靠在升降平台201上，此时升降开关212感应到打捞船达到指定距离，给中央控制室50发送信号，中央控制室50发出指令开启升降开关212，升降平台201将打捞船升高，当滑块208碰到上限位开关213时，停止上升。此时电机工作带动主动轮204转动，从而带动从动轮205转动，进一步带动打捞船转动。旋转180°后停止旋转，此时打捞船旋转到了靠近充电装置30的一侧，此时充电开关302感应到打捞船达到指定位置，给中央控制室50发送信号，中央控制室50发出指令开启充电开关302，此时打捞船的充电接收端102也与充电装置30的充电发射端303接触，开始自动充电。在打捞船进行自动充电的同时，存储仓仓门106也自动开启，此时卸料传输带105启动，垃圾由卸料传输带105传输到垃圾存储仓103的出料口，由自身重力下降掉入垃圾堆放区40。

当垃圾卸料完成及充电完成时，转动装置20回转180°，此时升降开关212又感应到打捞船达到指定距离，升降开关212开启，由于此时滑块208位于触碰到上限位开关213的位置，故而升降平台201下降，当滑块208触碰到下限位开关214时停止下降，打捞船重新回到水面上，继续下一轮巡检工作。

整个过程由中央控制室50发出指令进行，实现自动导航、自动避障、自动打捞、自动卸载和自动充电，实现了无人化、智能化的水面垃圾清理，提高了清理效率，同时，打捞船也具有手动遥控功能，可以人工远程遥控打捞船进行作业。

综上所述，本发明提供的一种智能水面垃圾清理系统，通过在智能打捞船内设置打捞传输带将水面上的垃圾自动打捞到垃圾存储仓内，当垃圾存储仓内的垃圾堆满时通过将船停靠在岸边的转动装置的升降平台上，并由转动装置将整体打捞船转向同样设置在岸边的充电装置以及垃圾堆放区所在的方向，通过卸料传输带将垃圾卸载到垃圾堆放区内，同时采用充电装置对打捞船进行充电，使打捞船能够进行连续的水面垃圾清理作业，实现了无人化、智能化的水面垃圾清理，提高了清理效率。其中，在升降平台上采用拖车能够便于智能打捞船在地面上的运输；通过感应距离来开启与关闭升降开关，同时结合上下限位开关，实现自动控制升降平台的上升和下降；将转动装置上的导轨与旋转底座采用斜支架固定，进一步加强转动装置的强度，使智能打捞船停靠及升降及旋转能稳定地进行；同时，在智能打捞船上采用摄像头、超声波传感器以及驱动模块等功能模块，实现对水面垃圾的自动识别、水上作业时自动避障及移动等进一步提高了智能打捞船的智能化水平。整个打捞的过程通过中央控制室发出指令进行，实现自动导航、自动避障、自动打捞、自动卸载和自动充电，实现了无人化、智能化的水面垃圾清理，提高了清理效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。