[发明专利]一种涡流清沙系统及方法

权利要求书

1.一种涡流清沙系统，其特征在于：包括供电系统、控制系统、驱动系统、探测系统、导流板和涡流发生器，所述供电系统、所述驱动系统和所述探测系统分别与所述控制系统电连接，所述导流板和所述涡流发生器均设置于水底且位于水下文物的上游，所述导流板设置于所述涡流发生器的上游水域中，所述导流板和所述涡流发生器分别与所述驱动系统连接，所述探测系统用于探测水底的地质构造情况，所述导流板用于改变河流近床的水流模式，所述涡流发生器用于产生清沙涡流。

2.根据权利要求1所述的涡流清沙系统，其特征在于：所述供电系统为蓄电池组。

3.根据权利要求1所述的涡流清沙系统，其特征在于：所述控制系统为单片机控制器。

4.根据权利要求1所述的涡流清沙系统，其特征在于：所述探测系统为浅地层剖面仪和多波束声纳探测设备。

5.根据权利要求1所述的涡流清沙系统，其特征在于：所述驱动系统包括导流板驱动电机和涡流发生器驱动电机，所述导流板驱动电机通过连接件与所述导流板连接，所述导流板驱动电机控制所述导流板的转动；所述涡流发生器驱动电机通过转动机构和调高机构与所述涡流发生器连接。

6.根据权利要求1所述的涡流清沙系统，其特征在于：所述导流板和所述涡流发生器分别设置有若干个。

7.基于权利要求1-6任意一项所述的涡流清沙系统的涡流清沙方法，其特征在于：浅地层剖面仪和多波束声纳探测设备对水底地质构造情况进行实时探测，并将探测数据传输至单片机控制器中进行处理，单片机控制器能够得到水下文物上的沙层厚度；根据所述探测数据确定的所述水下文物具体位置，所述单片机控制器控制导流板驱动电机驱动导流板，对水流的流向和流速进行调节，改变水流对河床面剪切力的大小和方向；同时，所述单片机控制器控制涡流发生器驱动电机带动涡流发生器进行高度和转速的调节，使所述涡流发生器以设定的频率和振幅摆动，产生涡流去除所述水下文物表面的淤沙。

8.根据权利要求7所述的涡流清沙方法，其特征在于：当所述浅地层剖面仪和多波束声纳探测设备检测到所述水下文物表面的淤沙厚度大于2-5cm时，所述单片机控制器控制所述涡流发生器开启强力涡模式，直至所述水下文物表面的淤沙厚度小于2-5cm，所述单片机控制器控制涡流发生器开启振动模式；当所述水下文物表面的淤沙厚度达到预设最小值时，所述涡流发生器关闭停止清沙。

9.根据权利要求8所述的涡流清沙方法，其特征在于：所述强力涡模式为当水流绕过涡流发生器时，所述单片机控制器控制涡流发生器两侧周期性的制造出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，且所述双列线涡经过非线性作用后形成卡门涡街。

10.根据权利要求8所述的涡流清沙方法，其特征在于：所述振动模式是基于流体力学中的振动脱落原理，利用所述单片机控制器调整涡流发生器驱动电机的转速，使涡流发生器的振动频率与砂层的振动频率相匹配，用于除去所述水下文物表面的浅层淤沙。