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联系人:王秀秀
010 -66083178
www.qxwq.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:多功能水面清洁车
学校名称:石家庄学院
参赛队伍:不要和人民作队
队伍编号:228387
参赛学生:张津榜 赵鑫晨 刘晨旭  
指导老师:马佳宇 孙宏强  
投票日期:2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

水上智能环保垃圾清理车产品说明书

 

版本号:V1.0

 

适用场景:河流、湖泊、港口、近岸海域等水域的垃圾清理与生态监测

 

目录

 

1. 创作背景

2. 产品介绍

3. 产品创新点与优势

4. 市场分析

5. 发展前景

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一、创作背景

 

1.1 全球水环境垃圾污染现状

 

根据联合国环境规划署相关研究,全球水体塑料污染问题日益严重,大量塑料垃圾进入水域环境,对近岸生态系统造成压力。国内重点流域的监测数据显示,长江、太湖等水域的漂浮垃圾以塑料废弃物和植物残体为主,清理需求持续增长。

 

1.2 传统清理方式的局限性

 

传统清理船通常存在以下不足:

① 依赖柴油动力,能耗较高,环保表现有待提升;

② 功能相对单一,主要专注于垃圾清理,缺乏生态监测能力;

③ 作业流程依赖人工操作,垃圾存储未经压缩,转运效率有限。

此外,传统设备在作业过程中对水生生物栖息地的保护考虑不足。

 

1.3 环保与生态监测的双重需求

 

随着环保政策持续推进和《水污染防治法》实施,市场对环保型、多功能水上清理设备的需求明显增长。行业研究指出,现代水域治理正朝着"垃圾清理—水质监测—生态保护"协同发展的方向推进。本产品基于这一趋势研发,兼顾环保性能与生态监测功能。

 

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二、产品介绍

 

2.1 整体设计理念

 

本产品秉持"环保优先、智能协同、高效作业"的设计理念,采用流线型一体化结构,平衡垃圾清理效率与水生生态保护,致力于实现"清理—监测—转运"全流程的低能耗、低环境影响。

 

2.2 核心结构与功能组件

 

2.2.1 本体箱体

 

· 材质:采用可回收环保玻璃钢,轻量化设计(总重≤2.5吨),具备耐腐蚀特性;

· 容量:内置10m³垃圾存储仓,配备压缩机后,有效存储容量提升。

 

2.2.2 侧翼浮力调节装置

 

· 结构:配备液压式浮力调节系统,可调节吃水深度(0.31.2m);

· 功能:通过水位传感器数据,适应不同水深条件,提升复杂水域作业能力。

 

2.2.3 智能机械臂

 

· 配置:多自由度机械臂配备视觉识别系统;

· 功能:识别并抓取常见漂浮垃圾。

 

2.2.4 内置压缩机

 

· 技术:采用液压驱动节能压缩机;

· 性能:实现垃圾体积压缩,减少转运频次。

 

2.2.5 运输系统

 

· 结构:封闭式运输设计;

· 功能:实现垃圾从收集到转运的封闭处理,减少二次污染。

 

2.2.6 监测系统

 

· 生物监测功能:配备水下探测设备,监测水生生物活动情况;

· 水质检测功能:检测pH值、溶解氧、COD等多项水质指标;

· 数据管理:监测数据上传至管理平台,支持进一步分析。

 

2.3 关键技术参数

 

指标 参数值

作业效率 500kg/h(垃圾清理量)

续航时间 8小时(纯电动模式)

水质检测精度 ±5%

生物监测范围 水下05m

压缩比 1:3

驱动方式 纯电动(可选太阳能辅助)

 

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三、产品创新点与优势

 

3.1 环保设计:低能耗与低环境影响

 

· 动力系统:纯电动驱动,配合可选太阳能辅助供电,降低碳排放;

· 材质与流程:采用环保材料,配合封闭式转运,减少作业过程中的污染风险。

 

3.2 功能集成:清理与监测协同作业

 

· 多功能集成:集成垃圾清理与生态监测功能,提供更全面的水域管理方案;

· 数据支持:监测数据可为环境管理提供参考依据。

 

3.3 作业效率:流程优化提升效能

 

· 自动化作业:减少人工干预,提升清理效率;

· 压缩存储:增加有效存储容量,降低转运频率。

 

3.4 适应性能:多场景应用能力

 

· 浮力调节:适应不同水深条件,拓展应用场景;

· 稳定设计:优化结构设计,提升作业稳定性。

 

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四、市场分析

 

4.1 市场需求概况

 

随着国家对水环境保护要求的提高,水上环保设备市场需求稳步增长。环保型、智能化清理设备在市场中的占比逐步提升,市政环保、景区管理等领域对此类产品的需求持续增加。

 

4.2 目标市场细分

 

目标客户 核心需求

市政环保部门 高效清理、环保达标、数据支持

景区水域管理处 低噪音、环境友好、生态保护

港口/码头管理局 大容量清理、复杂水域适应能力

近岸海域治理机构 持续作业能力、水质监测功能

 

4.3 政策支持环境

 

· 国家政策:《"十四五"水污染防治规划》等政策文件鼓励推广环保型水域清理设备;

· 地方支持:多地出台措施支持水环境治理设备升级,为产品应用创造有利条件。

 

4.4 产品竞争优势

 

· 与传统设备对比:能耗显著降低,作业效率提升;

· 与同类设备对比:材质环保,具备性价比优势。

 

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五、发展前景

 

5.1 技术发展方向

 

· 智能化提升:引入智能识别技术,优化作业精度;

· 新能源应用:探索混合动力方案,延长续航能力;

· 系统集成:推进多设备协同作业平台建设。

 

5.2 市场拓展规划

 

· 国内市场:逐步拓展至各级水域治理市场;

· 应用场景:开发适应不同水域特点的产品型号,拓展应用场景。

 

5.3 生态价值

 

· 数据积累:构建水域生态数据库,支持环保研究;

· 生态保护:通过科学作业方式,减少对水生生态系统的影响。

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