傅鹏有，罗 亮，吴 静，张校伟，冯美玲

（西南科技大学 信息工程学院，绵阳621010）

我国在经济高速增长的同时，水环境与水生态问题日益突出，水环境恶化对国民健康生活产生了严重影响和制约。尤其在城市景观湖泊等小型水域的建设和维护过程中，由于水循环不佳，湖泊内的垃圾时常无法排走，不仅影响美观和污染环境还易导致水性生物死亡[1]。因而水面垃圾的清理成为重要的环境治理问题，直接关系着整个生态系统的健康。

小型水域下的水面垃圾清理目前仍然以人工打捞垃圾和大型综合清污船作业为主，前者劳动量大、工作效率低、周期长且具有一定安全隐患；后者结构复杂、体型庞大，在小型水域下行动不便且使用成本过高。为此文献[2-4]设计了自主行驶的小型垃圾收集船，但是制造成本高，运输及其使用较为麻烦。文献[5]创新地提出了一种旋涡式的水面垃圾清理装置，具有良好的创新意义和实用价值，但是尚不能与外网连接，只能本地控制，限制了装置的使用距离。针对以上问题，本文以流体学、单片机控制、互联网技术等作为理论基础，设计了一套适用于小型水域的漩涡式水面垃圾清理装置及其监控系统。该清理装置具有结构简单、使用方便、成本较低且自适应能力强的特点，能够实现全天候打捞水面垃圾工作。同时，与互联网技术结合，建立其云端服务器， 依托Android 移动智能终端实现了对于装置的远程监控。

1 总体设计方案

设计由上位机和下位机构成，上位机由云端服务器和Android 端软件构成， 其架构框图如图1所示。……