基本信息

第一作者姓名：屈重阳

性别：男

民族：汉族

第一作者学校：五家渠第三中学

第一作者人所在年级：高二年级

第一作者人所在年级：

性别：

民族：

第二作者人所在学校：

第二作者人所在年级：

辅导教师姓名：杨建伟

作品摘要

*结构组成：

本系统以水用智能机器人为载体进行系统开发与实验，主要包括视觉识别摄像头（视觉识别系统）、主控系统、消油剂喷洒装置、远程应用终端四部分。

*主要特征：

油污清除系统主要部件包括水上摄像头、油膜识别摄像头、消油剂喷洒控制摄像头、无人艇主控单元、远程控制软件、消油剂桶、药剂泵、嵌入式控制模块、管路和喷头等组成，

*主要用途：

1 水上摄像头：用来在海面巡航，发现溢油位置，图像显示为图5中A位置。

2油膜识别摄像头：用来识别油膜位置，为下一步打开消油剂喷洒装置做好准备。

3 消油剂喷洒控制摄像头：用来识别油膜形状，为消油剂喷洒提供数据

*创新点：

该海面油污清除系统可根据需要进行功能扩展，应用于类型的钻井平台与水用机器人；识别油膜摄像头可识别半径为5m的圆形水面，且油膜识别系统具有机器学习功能，可不断学习各个类型的油膜形状、颜色，不断充实油膜数据库，可识别溢油污水面；消油剂喷洒装置实现远程自动控制，可自动打开消油剂喷洒装置开启喷洒，覆盖溢油面积，也可通过测试软件远程手动操作消油剂喷洒，保证应急操作

作品说明

*创意设想：

*提出的问题和要解决的问题：

经过前期市场调研，发现目前消油剂喷洒装置普遍存在的问题是浪费严重，主要原因是喷头距离溢油面较远，如遇大风浪，大部分消油剂被大风吹走，不能覆盖在溢油表面，另外，经过水池试验发现，如果喷洒消油剂的压力过大，会造成消油剂刺穿油膜，直接进行海水中，不仅起不到消油的目的，还会造成海水的二次污染，因此，本项目设计的消油剂自动喷洒装置主要解决这两个难点问题。

研究问题的原因和意义：

经过前期市场调研，发现目前消油剂喷洒装置普遍存在的问题是浪费严重，主要原因是喷头距离溢油面较远，如遇大风浪，大部分消油剂被大风吹走，不能覆盖在溢油表面，另外，经过水池试验发现，如果喷洒消油剂的压力过大，会造成消油剂刺穿油膜，直接进行海水中，不仅起不到消油的目的，还会造成海水的二次污染，因此，本项目设计的消油剂自动喷洒装置主要解决这两个难点问题。

*实现构思：

本项目在机器人两侧各设计了一个机械臂，对称布置，该机械臂可以实现水平旋转和垂直仰俯运动，用于支撑消油剂油管和喷头，当机器人到达指定溢油地点，主控制板发出信号，控制机械臂水平张开，风速传感器感受当前风速，送入主控制板，主控制板根据当前的风速计算出喷头的最佳喷射高度和喷口压力，通过机械臂的垂直运动机构和喷头处的雷达测距传感器，使喷头稳定在我们所需的高度。

*科学原理：

通过机械臂顶部的消油剂喷洒，控制摄像头进一步识别判断油污面积和数量，确定无误后，将信号传至主控系统和远程测试软件，通过控制电磁阀的通断通过控制电磁阀的通断，选择不同的喷孔直径，从而改变喷射压力，使得效率提高，选择更加灵活。

*优点：

该海面油污清除系统可根据需要进行功能扩展，应用于类型的钻井平台与水用机器人；识别油膜摄像头可识别半径为5m的圆形水面，且油膜识别系统具有机器学习功能，可不断学习各个类型的油膜形状、颜色，不断充实油膜数据库，可识别溢油污水面；消油剂喷洒装置实现远程自动控制，可自动打开消油剂喷洒装置开启喷洒，覆盖溢油面积，也可通过测试软件远程手动操作消油剂喷洒，保证应急操作

创意图片