一種適用于多場景的小型水域漂浮物清理裝置

周海怡 胡俊杰 冉秋云 白恒承

（重慶交通大學，重慶 400064）

目前，解決河道漂浮物治理的問題，通常是采用在河道中設置浮筒對漂浮物進行攔截，然后采用人工乘坐清漂船對攔截下的漂浮物進行打撈清理的方式，實現對河道漂浮物的治理。這種清理方式，存在人工成本大，勞動效率低下等缺陷。而目前隨著環境污染越發嚴重，很多小型溪流河道也同樣在遭受人造漂浮物垃圾污染的問題，尤其是一些經由城市流出的溪流河道，漂浮物污染問題更為嚴重。為了更好地解決小型溪流的污染治理問題，近年來我國在各省市區開始推行河長制度，將每條河道溪流的管理和保護責任實名落實到政府各級黨政負責人。故隨著目前我們對溪流污染治理的認識和需求的提高。有必要研發一種結構簡單，運行。

1 實體結構運作

本裝置主要針對未清理徹底的即將進入水體的林木、生活垃圾等的處理十分有效，阻止形成大規模的漂浮物影響水域環境，可應用于狹窄、偏遠的地域，是目前大型清漂工程所欠缺的。提出一種管道直截式固體污物清理裝置，裝置如圖1，攔截部分采用內外共三層的網兜，固定方式因地制宜。檢測器采用多用攝像頭，攝像頭可通過現場安裝并利用WiFi或者蜂窩網兩種方式連接到云端，通過云服務平臺進行數據分析，視頻采樣。攝像頭從開機起，開始記錄視屏數據，通過視頻處理，將一段時間內變化不大的視屏數據進行刪除，節省空間；如一段時間內視屏變化過大或者超過了預設直報警信息將通過小米云直接到達監測中心。

本設計利用網兜攔截可以將固體污染物攔截在一個區域防止進入下一個流域，從而減少清理的工作量。特別對于白色垃圾等不易降解且易漂浮的物體的攔截具有比較突出的效果。監測方面利用已有且技術發展比較成熟的小米云服務提供更為優質的算法，利用紅外成像以及機械視覺技術對監測點進行監測；運用這種技術比傳統單一傳感器監測精確程度更高且誤報率更低[1]。在有需要的時候報警并記錄相關視頻，讓維護人員在未到達現場的情況下提前對該問題作出初步判斷并準備相應的維護方案，減少了工作人員的工作量且能夠實時遠程了解相關情況。

但基于該裝置在圖像處理方面存在天然缺陷，像素識別效率低，故通過實地考察和反復考量，設計新式河面濾網推移式裝置。

2 數據處理流程

下面對該裝置各零部件及其運作進行詳盡闡述：

數據傳輸方面，系統產生的信息數據主要依靠4G 傳輸，攝像頭拍攝的照片通過4G 模塊將圖片傳輸至云端，云端對圖片進行初步處理，經過預處理的圖片在云端整理排序后傳輸回控制中心，一部分結果數據將與移動端APP 共享。控制中心將圖片進行深度處理后輸出結果，結果發送給相關部門，并回傳給云端。控制中心輸出的結果在有再進行深度挖掘得到其他信息。4G 網絡是設備終端與云服務器、控制中心、移動端APP 的連接通道，其中云端與控制中心，控制中心與終端設備互為信息接收和發送端。并依靠反饋回路對設備控制，信息校正[2]。