一种油罐油泥清洗及处理系统技术领域
本发明涉及油泥清洗及处理技术领域，尤其是涉及一种油罐油泥清洗及处理系统。
背景技术
在我国石油化工行业中，对于例如储油罐和运油车等原油存储设备，由于油品质
量难以保证，平均每年产生80万吨罐底泥、池底泥。含油污泥是一种量大而面广的
污染源，含有病原菌、寄生虫（卵）、重金属、盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性
核素等难降解的有毒有害物质。含油污泥的大量产生，对环境的潜在影响越来越大，
所产污泥已被列入《国家危险废弃物目录》中的含油废物类。由于含油污泥属于危险
废物，随意排放或简单堆放都会对地下水、地表水、大气和周围植被等环境因素造成
污染，各国都对其实施严格的管理。油泥的产生和积累不仅影响油品质量，更是影响
储油设备的使用。
由于高浓度的油气容易因明火或暗火而爆炸，因此对油罐底泥的清洗是一项危险
而繁重的工作。过去通常是人工作业，劳动强度大、工作效率低，且容易引发事故。
随着我国大型石油油罐的建设、能源的紧张和对环保问题的日益高度重视，传统的人
工清洗油罐法已不符合环境和发展的客观要求，必须研发和使用封闭式、无需人进入
油罐的全自动机械化的清洗设备，代替人工清洗，以提高原油回收率和清洗效率，提
高油罐清洁度，减少污油、污水和废气对环境的污染，同时减少作业事故，实现安全、
健康、环保式清洗。油罐清洗机器人是机械化清灌的重要而有效的工具，机器人在罐
内可以自动移动，打散、清扫或吸出沉积物。目前，国内的大型储油罐清洗工作已经
逐渐向机械化清洗过渡，例如，大庆油田已经从2003年开始更换机械化清洗设备。
此外，中海油、中石油、中石化的大部分下属公司都已经着手更新机械化清罐设备。
国内外对于清洗机器人自动化、智能化方面的研究和应用越发深入和广泛，但是，现
有技术中的各种清洗机器人还不能很好地对油罐内的油泥进行彻底清洗，且存在着实
现成本高、使用操作不便、安全性能不够好等缺陷和不足。
《国家清洁生产促进法》要求必须对含油污泥进行无害化处理，因此，国内外很
多油田和环保公司都积极开发含油污泥处理新技术并应用推广。对含油污泥处理常用
的处置方法包括土地填埋、永久贮存、贮留地贮存、土地耕作、深井灌注和深地层处
置等，脱水方法常采用焚烧法、生物法、焦化法、含油污泥调剖、化学破乳法。含油
污泥的综合利用一般是利用含油污泥铺路、制砖、制作蜂窝煤等。国外还有含油污泥
低温热解技术，以及采用溶剂和低频声波分离油泥的方法等。这些方法不但占用大量
耕地，而且对周围土壤、水体、空气造成污染，也会造成资源浪费。因此，随着环境
保护要求的不断提高和含油污泥处理技术研究的不断深入,资源化处理已成为含油污
泥处理技术发展的主要目标，也是困扰石油行业的一大难题。目前，国内油田含油污
泥造成的环境污染已经引起了社会的广泛重视，有的油田已开始用一些简单的压滤设
备处理污泥，以减少污泥对环境的污染程度。国内有的研究设计单位也已开始研究污
泥的处理技术和处理设备。油泥处理常用的设备包括脱水装置、过滤装置、加压装置、
焚烧装置等几种，大多存在一定的问题，有的设备生产效率比较低，有的设备产生的
渣滓难以处理，因此在推广上有比较大的困难。例如，大庆油田从英国引进一套含油
污泥处理设备，但是购置6年来，利用率一直很低；加之整套设备价格昂贵（仅一台
15m3/h处理量的离心机售价就高达15万欧元），该设备也未能在国内推广使用。因
此必须对油泥的处理设备进行系统的研究，以适应油田的实际情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油罐油泥
清洗及处理系统，其计新颖合理，实现方便且实现成本低，智能化程度高，能够实现
对油罐的全方位清洗，工作可靠性高，安全性能好，油泥处理速度快，对油、泥、水
的分离彻底，能使油泥得到资源化利用，减少环境污染和资源浪费。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油罐油泥清洗及处理系统，其
特征在于：包括用于对油罐内油泥进行清洗作业的清洗系统和用于对清洗系统清洗出的油
泥进行处理的油泥处理系统，以及用于对所述清洗系统和油泥处理系统进行综合控制的综
合控制系统；
所述清洗系统包括用于放入油罐中并用于对油罐内油泥进行清洗的清洗机器人、
用于为清洗机器人提供液压驱动力的电动液压泵、与水箱连接且用于为清洗机器人提
供清洗水流的水泵、用于向油罐内提供保护性惰性气体的惰性气体储罐和用于将机器
人清洗出的油泥从油罐中泵送到油泥处理系统中的第一螺杆泵，所述清洗机器人由机
体以及安装在机体上的行走单元、清洗单元、机器人清洗控制单元、传感通讯单元和
机器人供电单元构成，所述机体上安装有用于向油罐内补充保护性惰性气体的惰性气
体喷嘴，所述行走单元、清洗单元、机器人清洗控制单元和传感通讯单元均与所述机
器人供电单元相接，所述电动液压泵、水泵、第一螺杆泵、行走单元、清洗单元和传
感通讯单元均与所述机器人清洗控制单元相接，所述行走单元和清洗单元均与所述电
动液压泵相接，所述清洗单元与所述水泵相接，所述惰性气体喷嘴与所述惰性气体储
罐相接，所述第一螺杆泵上连接有伸入到油罐底部的抽油管；
所述油泥处理系统包括油泥处理设备和用于对油泥处理设备进行控制的油泥处
理控制系统，以及为油泥处理设备和油泥处理控制系统供电的油泥处理供电设备，所
述油泥处理设备包括用于对油泥进行加水稀释的搅拌机、用于对油泥进行破乳处理的
超声破乳设备、用于对油泥进行固液分离处理的离心机和用于对含油污水进行油水分
离处理的超滤系统，以及用于存放油泥的油泥储放池、用于存放泥分的泥池、用于存
放含油污水的离心储液槽、用于存放油分的浓缩池和用于存放水分的滤液池，所述搅
拌机上设置有漏斗；所述油泥储放池通过第一油泥输送管路与第一螺杆泵连接，所述
油泥储放池通过第二油泥输送管路和设置在第二油泥输送管路上的第二螺杆泵与漏
斗连接，所述搅拌机通过第三油泥输送管路和设置在第三油泥输送管路上的第一直列
泵与超声破乳设备连接，所述超声破乳设备通过第四油泥输送管路和设置在第四油泥
输送管路上的第二直列泵与离心机连接，所述离心机的泥分出口通过泥分输送管路与
泥池连接，所述离心机的含油污水出口通过第一含油污水输送管路与离心储液槽连
接，所述离心储液槽通过第二含油污水输送管路和设置在第二含油污水输送管路上的
第一高压泵与超滤系统连接，所述超滤系统的油分出口通过油分输送管路与浓缩池连
接，所述超滤系统的水分出口通过第一水分输送管路与滤液池的进水口连接，所述滤
液池的第一出水口通过第二水分输送管路和设置在第二水分输送管路上的第二高压
泵与漏斗连接，所述滤液池的第二出水口通过第三水分输送管路和设置在第三水分输
送管路上的反洗泵与超滤系统连接；所述搅拌机、超声破乳设备、离心机、超滤系统、
第二螺杆泵、第一直列泵、第二直列泵、第一高压泵、第二高压泵和反洗泵均与所述
油泥处理控制系统连接；
所述综合控制系统包括综合控制计算机和与综合控制计算机相接的通信电路模
块，所述机器人清洗控制单元通过第一通信电缆和所述通信电路模块与所述综合控制
计算机相接并通信，所述油泥处理控制系统通过第二通信电缆和所述通信电路模块与
所述综合控制计算机相接并通信。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述机体包括底板、固定连
接在底板上方的下壳体和固定连接在下壳体上方的上壳体，所述惰性气体喷嘴为两个
且对称安装在所述上壳体的上部，两个所述惰性气体喷嘴均通过惰性气体传输管道与
所述惰性气体储罐相接；
所述行走单元包括三个驱动轮和分别用于驱动三个驱动轮的三个驱动轮液压马
达，三个所述驱动轮呈等边三角形地嵌入安装在所述底板上，三个所述驱动轮液压马
达呈等边三角形地布设在所述底板上，所述驱动轮与所述驱动轮液压马达的输出轴相
接，所述驱动轮的上方套装有与所述底板连接且用于防止油泥污水进入到所述下壳体
内的挡水板；
所述清洗单元由清扫装置和自激脉冲装置构成，所述清扫装置包括三个清洗盘刷
和分别用于带动三个清洗盘刷转动的三个清洗盘刷液压马达，三个所述清洗盘刷呈等
边三角形地布设在所述底板下方，三个所述清洗盘刷液压马达呈等边三角形地嵌入安
装在所述底板上，所述清洗盘刷与所述清洗盘刷液压马达的输出轴相接；所述自激脉
冲装置包括伸缩梁组件、与伸缩梁组件一端连接且用于带动伸缩梁组件转动的脉冲装
置液压马达和与伸缩梁组件另一端连接且用于喷射脉冲的自激振荡脉冲喷嘴，所述脉
冲装置液压马达安装在下壳体内且与下壳体固定连接；
所述电动液压泵通过输油管与三个所述驱动轮液压马达、三个清洗盘刷液压马达
和脉冲装置液压马达连接并用于为三个所述驱动轮液压马达、三个清洗盘刷液压马达
和脉冲装置液压马达提供液压驱动力；所述水泵通过水管与自激振荡脉冲喷嘴连接并
用于为自激振荡脉冲喷嘴提供清洗水流；
所述机器人清洗控制单元由远程控制部分和机体控制部分构成，所述远程控制部
分包括人工控制模块和智能作业模块，所述人工控制模块包括依次相接的示教操纵
板、第一处理器模块和第一I/O接口，所述智能作业模块包括依次相接的数据存储器、
第二处理器模块和第二I/O接口；所述机体控制部分包括机器人控制器模块和与所述
机器人控制器模块相接的第三I/O接口，所述机器人控制器模块的输出端接有用于驱
动驱动轮液压马达的第一液压马达驱动器、用于驱动清洗盘刷液压马达的第二液压马
达驱动器和用于驱动脉冲装置液压马达的第三液压马达驱动器，所述驱动轮液压马达
与第一液压马达驱动器的输出端相接，所述清洗盘刷液压马达与第二液压马达驱动器
的输出端相接，所述脉冲装置液压马达与第三液压马达驱动器的输出端相接，所述第
一I/O接口和第二I/O接口均与第三I/O接口相接；所述机器人控制器模块通过第一
通信电缆和所述通信电路模块与所述综合控制计算机相接并通信，所述电动液压泵、
水泵和第一螺杆泵均与所述机器人控制器模块的输出端相接；
所述传感通讯单元包括用于对所述清洗机器人发生碰撞进行检测的压力传感器、
用于对油罐内温度进行检测的温度传感器、用于感测所述清洗机器人与油罐内壁接近
程度的红外传感器、用于感测所述清洗机器人与油罐内壁或障碍物距离的超声波传感
器、用于感测所述清洗机器人倾角的水平姿态传感器、用于检测油罐罐底清洁度的浊
度传感器、用于感测所述清洗机器人周围环境的摄像头、用于照明的探照灯和用于检
测油罐内油气浓度的油气浓度监测仪，所述压力传感器、红外传感器和超声波传感器
均安装在所述下壳体的外壁上，所述水平姿态传感器和浊度传感器均安装在所述底板
的底端，所述温度传感器安装在所述上壳体内部，所述摄像头、探照灯和油气浓度监
测仪均安装在所述上壳体的上部；所述压力传感器、温度传感器、红外传感器、超声
波传感器、水平姿态传感器、浊度传感器、摄像头、探照灯和油气浓度监测仪均与所
述机器人控制器模块的输入端相接。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述清洗系统包括软管线缆
卷筒和与所述软管线缆卷筒相接并用于带动软管线缆卷筒转动的卷筒电机，所述机器
人控制器模块的输出端接有电机驱动器，所述卷筒电机通过导电电缆与所述电机驱动
器相接，所述惰性气体传输管道上设置有用于调节惰性气体传输管道中惰性气体流量
的惰性气体电动阀，所述惰性气体电动阀通过导电电缆与所述机器人控制器模块的输
出端相接，所述惰性气体传输管道、输油管、水管和导电电缆均缠绕在所述软管线缆
卷筒上。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述上壳体的上部设置有球
状壳体，所述油气浓度监测仪设置在所述球状壳体的表面上，所述摄像头和探照灯均
设置在所述球状壳体内且外露在所述球状壳体的表面上，所述球状壳体内还设置有工
作状态指示灯和蜂鸣器，所述工作状态指示灯和蜂鸣器均外露在所述球状壳体的表面
上，所述工作状态指示灯和蜂鸣器均与所述机器人控制器模块的输出端相接；所述机
体外轮廓的形状为圆柱形，所述上壳体的上部对称安装有两个提手，所述上壳体的上
部设置有用于安装所述供电单元的电源盒，所述上壳体的侧壁上开有检修孔，所述检
修孔处安装有孔盖，位于所述检修孔斜上方的上壳体上设置有供惰性气体传输管道、
输油管、水管、导电电缆和第一通信电缆穿过的通孔。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述驱动轮由轮架和并排设
置在所述轮架上的两圈辊子构成，所述辊子由钢制骨架和包裹在所述钢制骨架外的软
橡胶构成，所述软橡胶上布设有多个凹腔室。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述清洗盘刷由与所述清洗
盘刷液压马达的输出轴相接的刷杆、连接在刷杆底端的刷盘和设置在刷盘下表面上的
多簇刷毛构成；多簇所述刷毛在所述刷盘下表面上呈螺旋多角星形分布，所述刷毛的
长度从所述刷盘的外围到所述刷盘的中心逐渐减小，所述刷毛由钢丝软轴和包裹在所
述钢丝软轴表面的聚乙烯层构成；所述刷盘的中心一体成型有向上伸出的套管，所述
刷毛的中心设置有与所述套管相配合且供油罐内的油泥和污水通过的抽吸孔，所述刷
杆包括与所述清洗盘刷液压马达的输出轴相接的条杆和设置在所述条杆底端且用于
固定连接所述套管的连杆，所述条杆上套装有顶端与所述底板固定连接的套筒，所述
套筒的侧壁上设置有用于连接抽油管的抽油管接口，所述套筒的上部安装有用于安装
所述条杆的第一轴承，位于所述第一轴承下方的套筒内安装有第一油封，所述套筒的
下部安装有用于安装所述套管的第二轴承，位于所述轴承上方的套筒内安装有第二油
封，所述底板上设置有供连接在抽油管接口上的抽油管穿过的抽油管孔。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述自激振荡脉冲喷嘴包括
谐振腔室和设置在谐振腔室内部且用于将谐振腔室内部空间分隔为三个谐振腔的三
叶轮，所述谐振腔室的顶端中心位置处设置有用于将水流分向三个谐振腔的入水口，
所述谐振腔室的底端设置有三个分别与三个所述谐振腔室相配合的出水口；所述自激
振荡脉冲喷嘴的上方安装有与所述伸缩梁组件连接且用于对油罐内壁和底部的油泥
进行刮铲的刮铲装置；所述伸缩梁组件包括第一伸缩梁、与所述第一伸缩梁铰接的第
二伸缩梁和与所述第二伸缩梁铰接的第三伸缩梁，所述第一伸缩梁的底端固定连接有
转盘，所述转盘连接在所述脉冲装置液压马达的输出轴上，所述第二伸缩梁与所述脉
冲装置液压马达之间连接有第一液压伸缩缸，所述第二伸缩梁与所述第三伸缩梁之间
连接有第二液压伸缩缸，所述自激振荡脉冲喷嘴与所述第三伸缩梁的端部固定连接，
所述第一液压伸缩缸和所述第二液压伸缩缸均通过输油管与所述电动液压泵相接；所
述机器人控制器模块的输出端接有用于控制第一液压伸缩缸伸缩的第一液压控制阀
和用于控制第二液压伸缩缸伸缩的第二液压控制阀，所述第一液压控制阀接在连接第
一液压伸缩缸与电动液压泵的输油管上，所述第二液压控制阀接在连接第二液压伸缩
缸与电动液压泵的输油管上。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述油泥处理系统包括装载
车辆和安装在装载车辆上的车载油泥处理箱，所述油泥处理控制系统设置在油泥处理
控制柜内，所述油泥处理设备、油泥处理控制柜和油泥处理供电设备均设置在车载油
泥处理箱内，所述车载油泥处理箱内还设置有消防器材。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述油罐为立式储罐、卧式
储罐或汽车油罐车，所述第一油泥输送管路上设置有用于对第一油泥输送管路中的压
力进行检测的第一压力计、用于对第一油泥输送管路中的油泥流量进行检测的第一流
量计和用于对第一油泥输送管路中的油泥流量进行调节的第一电动阀，所述第二油泥
输送管路上设置有用于对第二油泥输送管路中的压力进行检测的第二压力计、用于对
第二油泥输送管路中的油泥流量进行检测的第二流量计和用于对第二油泥输送管路
中的油泥流量进行调节的第二电动阀，所述第三油泥输送管路上设置有用于对第三油
泥输送管路中的压力进行检测的第三压力计、用于对第三油泥输送管路中的油泥流量
进行检测的第三流量计和用于对第三油泥输送管路中的油泥流量进行调节的第三电
动阀，所述第四油泥输送管路上设置有用于对第四油泥输送管路中的压力进行检测的
第四压力计、用于对第四油泥输送管路中的油泥流量进行检测的第四流量计和用于对
第四油泥输送管路中的油泥流量进行调节的第四电动阀，所述第一含油污水输送管路
上设置有用于对第一含油污水输送管路中的含油污水流量进行检测的第五流量计和
用于对第一含油污水输送管路中的含油污水流量进行调节的第五电动阀，所述第二含
油污水输送管路上设置有用于对第二含油污水输送管路中的压力进行检测的第五压
力计、用于对第二含油污水输送管路中的含油污水流量进行检测的第六流量计和用于
对第二含油污水输送管路中含油污水流量进行调节的第六电动阀，所述第二水分输送
管路上设置有用于对第二水分输送管路中的压力进行检测的第六压力计、用于对第二
水分输送管路中的水分流量进行检测的第七流量计和用于对第二水分输送管路中的
水分流量进行调节的第七电动阀，所述第三水分输送管路上设置有用于对第三水分输
送管路中的压力进行检测的第七压力计；所述储放池内设置有用于对储放池中油泥的
液位进行检测的储放池液位计，所述离心储液槽内设置有用于对离心储液槽中含油污
水的液位进行检测的离心储液槽液位计，所述浓缩池内设置有用于对浓缩池中油分的
液位进行检测的浓缩池液位计，所述滤液池内设置有用于对滤液池中水分的液位进行
检测的滤液池液位计；所述第一压力计、第二压力计、第三压力计、第四压力计、第
五压力计、第六压力计、第七压力计、第一流量计、第二流量计、第三流量计、第四
流量计、第五流量计、第六流量计、第七流量计、第一电动阀、第二电动阀、第三电
动阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第七电动阀、储放池液位计、离心储
液槽液位计、浓缩池液位计和滤液池液位计均与所述油泥处理控制系统连接。
上述的一种油罐油泥清洗及处理系统，其特征在于：所述油泥处理供电设备包括
柴油发电机组和与柴油发电机组相接的变压器，所述油泥处理控制系统包括为系统中
各用电模块供电的电源模块和油泥处理控制器模块，以及与油泥处理控制器模块相接
的数据存储器和操控面板，所述电源模块与变压器相接，所述第一压力计、第二压力
计、第三压力计、第四压力计、第五压力计、第六压力计、第七压力计、第一流量计、
第二流量计、第三流量计、第四流量计、第五流量计、第六流量计、第七流量计、储
放池液位计、离心储液槽液位计、浓缩池液位计和滤液池液位计均与所述油泥处理控
制器模块的输入端连接，所述搅拌机、超声破乳设备、离心机、超滤系统、第二螺杆
泵、第一直列泵、第二直列泵、第一高压泵、第二高压泵、反洗泵、第一电动阀、第
二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀和第七电动阀均与所
述油泥处理控制器模块的输出端连接；所述油泥处理控制器模块通过第二通信电缆和
所述通信电路模块与所述综合控制计算机相接并通信。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用三个等边三角形布局的驱动轮作为清洗机器人的行走机构，结构
紧凑、移动灵活，通过远程控制可以使清洗机器人在油罐体内自由全方位地移动，实
现对油罐的全方位清洗。
2、本发明多簇刷毛在刷盘下表面上呈螺旋多角星形分布，刷毛的特殊螺旋花纹
布局配合转动可以形成朝向中心的负压涡流，被清洗盘刷清扫疏松的油泥和污水能够
在负压涡流的作用下自动流向设置在刷毛中心位置处的抽吸孔内，能够方便地将油泥
和污水抽出，便于油泥和污水的收集。
3、本发明清洗机器人的机体上设置有提手，方便携带和移动，清洗机器人的机
体上开有检修孔，便于安装和检修。
4、本发明中清洗机器人驱动轮的辊子采用钢制骨架和软橡胶的复合结构，利用
了仿生学原理，当所述清洗机器人行走时，在重力的作用下，软橡胶发生变形，多个
凹腔室中的气体排出形成负压吸附力，使所述清洗机器人吸附在油罐底部，此种新颖
设计既可以避免驱动轮与钢制的油罐罐底直接摩擦产生火花影响作业安全，又能使所
述清洗机器人在工作时保持较好的稳定性，而且相对普通负压吸附不需要外加动力。
5、本发明中的自激脉冲装置具有普通高压直流清洗达不到的清洗效果，同时节
约能源，使用自来水而不用清洗剂，可以避免二次污染，利于油泥的后续处理。
6、本发明自激振荡脉冲喷嘴具有一个入口三个出口的优势，能够形成冲击覆盖
面，对油罐内油泥进行冲打、疏松和清洗，清洗效果好。
7、本发明实现了清扫装置、刮铲装置和自激脉冲装置三重清洗，清扫装置主要
针对油泥沉积的油罐底部，自激脉冲装置针对油罐罐壁或罐底上的油泥进行有效冲散
和打碎，刮铲装置针对自激脉冲水射流清洗和盘刷刷洗不彻底的坚固油泥，刷毛由钢
丝软轴和包裹在所述钢丝软轴表面的聚乙烯层构成，具有较好的强度和清洗效果，而
且能够避免摩擦产生火花。
8、本发明中清洗机器人整体采用液压驱动，硬件上中具有较高的安全系数，与
普遍采用的电驱动相比能减少电火花出现的可能。
9、本发明中的清洗控制单元可使机器人工作在人工控制和智能作业两种模式下，
提高了清洗机器人工作的智能化程度，减轻了操作人员的作业难度和强度。
10、本发明传感通讯单元的功能完备，可以及时反馈作业过程中的技术参数，并
较好的控制清洗机器人，惰性气体的及时补充可以确保作业过程中的安全，可使清洗
机器人在全程密闭的环境下进行作业。
11、本发明清洗系统采用了有线连接和控制，通讯受外界因素的干扰小，工作可
靠性高。
12、本发明油泥处理设备能够资源化纯物理处理油泥，整体处理工艺简便有效，
运行成本低，属于纯物理过程，无需添加化学药剂，不引入二次污染，处理时间相比
其它方式要短，处理速度较快；对油、泥、水的分离比较彻底，可直接回收再利用。
13、本发明油泥处理设备采用超声波乳设备处理油泥，破乳速度快，提高了被处
理乳状液的破乳程度，可显著降低作业的劳动强度，减少化学溶剂的用量，利于油泥
的进一步处理，降低了环境污染。
14、本发明中采用离心机对油泥进行固液分离处理，具有滤料水分低，处理能力
大，占地面积小，没有辅助设备，系统简单和适应物料浓度变化范围大等优点。
15、本发明中的超滤系统采用德国Mann+Hummel公司生产的Klar系列超滤系统，
膜通量大，运行寿命长，油水分离彻底。
16、本发明油泥处理设备为车载式油泥处理设备，具备节水、高效、整体移动性
强、占地面积小且对环境无二次污染的优点，还可根据需要更换设备或改变处理条件，
用于处理产生的各种污水，具有很强的扩展性，可以满足不同作业条件下的需求。
17、本发明油泥处理设备能高效地处理油泥，从中提取原油，并且大大减少对环
境造成的二次污染，使油泥得到资源化利用，减少资源浪费。
18、本发明的实现成本低，使用效果好，实用性强，推广应用价值高。
综上所述，本发明设计新颖合理，实现方便且实现成本低，智能化程度高，能够
实现对油罐的全方位清洗，工作可靠性高，安全性能好，油泥处理速度快，对油、泥、
水的分离彻底，能使油泥得到资源化利用，减少环境污染和资源浪费。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的整体连接关系示意图。
图2为本发明清洗机器人的整体结构示意图。
图3为图2的仰视图。
图4为本发明行走单元和清扫装置在底板上的布设位置示意图。
图5为本发明驱动轮的结构示意图。
图6为本发明辊子的横截面图。
图7为本发明清洗盘刷的结构示意图。
图8为本发明刷杆、连杆和套管的连接关系示意图。
图9为本发明摄像头、探照灯、工作状态指示灯和蜂鸣器在球状壳体上的布设位
置示意图。
图10为本发明自激脉冲装置的结构示意图。
图11为本发明自激振荡脉冲喷嘴的结构示意图。
图12为图10的A-A视图。
图13为本发明机器人清洗控制单元的电路原理框图。
图14为本发明油泥处理系统的整体结构示意图。
图15为本发明油泥处理设备、油泥处理控制柜、油泥处理供电设备和消防器材
在车载油泥处理箱内的布设位置示意图。
图16为本发明油泥处理设备的结构示意图。
图17为本发明油泥处理控制系统的电路原理框图。
附图标记说明:
1—油罐； 2—综合控制计算机； 3—通信电路模块；
4-1—第一油泥输送管路； 4-2—第二油泥输送管路；
4-3—第三油泥输送管路； 4-4—第四油泥输送管路；
5—离心泵； 6—泥分输送管路； 7-1—第一含油污水输送管路；
7-2—第二含油污水输送管路； 8—油分输送管路；9—油泥储放池；
10—第二螺杆泵； 11—漏斗； 12—搅拌机；
13—第一直列泵； 14—超声破乳设备； 14-1—温控面板；
15—第二直列泵； 16—离心机； 17—泥池；
18—离心储液槽； 19—第一高压泵； 20—超滤系统；
21-浓缩池； 22-滤液池； 23-反洗泵；
24—第二高压泵； 25—消防器材； 26-装载车辆；
27—车载油泥处理箱； 28—油泥处理控制柜；
28-1-油泥处理控制器模块； 28-2-数据存储器；
28-3-操控面板； 28-4-电源模块； 29-1-第一水分输送管路；
29-2—第二水分输送管路； 29-3—第三水分输送管路；
30-1-第一压力计； 30-2-第二压力计； 30-3-第三压力计；
30-4-第四压力计； 30-5-第五压力计； 30-6-第六压力计；
30-7-第七压力计； 31-1-第一流量计； 31-2-第二流量计；
31-3-第三流量计； 31-4-第四流量计； 31-5-第五流量计；
31-6-第六流量计； 31-7-第七流量计； 32-1-第一电动阀；
32-2-第二电动阀； 32-3-第三电动阀； 32-4-第四电动阀；
32-5-第五电动阀； 32-6-第六电动阀； 32-7-第七电动阀；
33-1-储放池液位计； 33-2-离心储液槽液位计；
33-3-浓缩池液位计； 33-4-滤液池液位计；
34—油泥处理供电设备； 34-1—柴油发电机组；
34-2—变压器； 35—底板； 36-1—下壳体；
36-2—上壳体； 36-3—球状壳体； 37—驱动轮液压马达；
38—驱动轮； 38-1—轮架； 38-2—辊子；
38-21—钢制骨架； 38-22—软橡胶； 38-23—凹腔室；
39—挡水板； 40—人工控制模块；40-1—示教操纵板；
40-2—第一处理器模块； 40-3—第一I/O接口；
41—智能作业模块； 41-1—数据存储器； 41-2—第二处理器模块；
41-3—第二I/O接口； 42—机器人控制器模块；43—清洗盘刷；
43-1—条杆； 43-2—刷盘； 43-3—刷毛；
43-4—套管； 43-5—连杆； 43-6—套筒；
43-61—抽油管接口； 43-7—第二轴承； 43-8—第二油封；
43-9—第一轴承； 43-10—第一油封；
44—清洗盘刷液压马达； 45—抽吸孔；
46—脉冲装置液压马达； 47—自激振荡脉冲喷嘴；
47-1—谐振腔室； 47-2—三叶轮； 47-3—入水口；
47-4—出水口； 48-1—第一伸缩梁； 48-2—第二伸缩梁；
48-3—第三伸缩梁； 48-4—转盘； 49-1—第一液压伸缩缸；
49-2—第二液压伸缩缸； 50—刮铲装置； 51—压力传感器；
52—温度传感器； 53—红外传感器； 54—超声波传感器；
55—摄像头； 56—探照灯； 57—油气浓度监测仪；
58-工作状态指示灯； 59-蜂鸣器； 60-电源盒；
61—惰性气体喷嘴； 62—提手； 63—孔盖；
64—通孔； 65—水平姿态传感器； 66—浊度传感器；
67-第三I/O接口； 68-第一液压马达驱动器；
69-第二液压马达驱动器；70-第三液压马达驱动器；
71—抽油管孔； 72-第一液压控制阀； 73-第二液压控制阀；
74-清洗机器人； 75-电动液压泵； 76-水泵；
77-惰性气体储罐； 78-第一螺杆泵；
80-水箱； 81-抽油管； 82-第一通信电缆；
83-第二通信电缆； 84-导电电缆； 85-软管线缆卷筒；
86-卷筒电机； 87-输油管； 88-水管；
89-惰性气体传输管道； 90-电机驱动器； 91-惰性气体电动阀；
92-第三螺杆泵。
具体实施方式
如图1和图15所示，本发明包括用于对油罐1内油泥进行清洗作业的清洗系统和
用于对清洗系统清洗出的油泥进行处理的油泥处理系统，以及用于对所述清洗系统和
油泥处理系统进行综合控制的综合控制系统；
所述清洗系统包括用于放入油罐1中并用于对油罐1内油泥进行清洗的清洗机器
人74、用于为清洗机器人74提供液压驱动力的电动液压泵75、与水箱80连接且用
于为清洗机器人74提供清洗水流的水泵76、用于向油罐1内提供保护性惰性气体的
惰性气体储罐77和用于将机器人清洗出的油泥从油罐1中泵送到油泥处理系统中的
第一螺杆泵78，所述清洗机器人74由机体以及安装在机体上的行走单元、清洗单元、
机器人清洗控制单元、传感通讯单元和机器人供电单元构成，所述机体上安装有用于
向油罐1内补充保护性惰性气体的惰性气体喷嘴61，所述行走单元、清洗单元、机器
人清洗控制单元和传感通讯单元均与所述机器人供电单元相接，所述电动液压泵75、
水泵76、第一螺杆泵78、行走单元、清洗单元和传感通讯单元均与所述机器人清洗
控制单元相接，所述行走单元和清洗单元均与所述电动液压泵75相接，所述清洗单
元与所述水泵76相接，所述惰性气体喷嘴61与所述惰性气体储罐77相接，所述第
一螺杆泵78上连接有伸入到油罐1底部的抽油管81；
所述油泥处理系统包括油泥处理设备和用于对油泥处理设备进行控制的油泥处
理控制系统，以及为油泥处理设备和油泥处理控制系统供电的油泥处理供电设备34，
所述油泥处理设备包括用于对油泥进行加水稀释的搅拌机12、用于对油泥进行破乳处
理的超声破乳设备14、用于对油泥进行固液分离处理的离心机16和用于对含油污水
进行油水分离处理的超滤系统20，以及用于存放油泥的油泥储放池9、用于存放泥分
的泥池17、用于存放含油污水的离心储液槽18、用于存放油分的浓缩池21和用于存
放水分的滤液池22，所述搅拌机12上设置有漏斗11；所述油泥储放池9通过第一油
泥输送管路4-1与第一螺杆泵78连接，所述油泥储放池9通过第二油泥输送管路4-2
和设置在第二油泥输送管路4-2上的第二螺杆泵10与漏斗11连接，所述搅拌机12
通过第三油泥输送管路4-3和设置在第三油泥输送管路4-3上的第一直列泵13与超
声破乳设备14连接，所述超声破乳设备14通过第四油泥输送管路4-4和设置在第四
油泥输送管路4-4上的第二直列泵15与离心机16连接，所述离心机16的泥分出口
通过泥分输送管路6与泥池17连接，所述离心机16的含油污水出口通过第一含油污
水输送管路7-1与离心储液槽18连接，所述离心储液槽18通过第二含油污水输送管
路7-2和设置在第二含油污水输送管路7-2上的第一高压泵19与超滤系统20连接，
所述超滤系统20的油分出口通过油分输送管路8与浓缩池21连接，所述超滤系统20
的水分出口通过第一水分输送管路29-1与滤液池22的进水口连接，所述滤液池22
的第一出水口通过第二水分输送管路29-2和设置在第二水分输送管路29-2上的第二
高压泵24与漏斗11连接，所述滤液池22的第二出水口通过第三水分输送管路29-3
和设置在第三水分输送管路29-3上的反洗泵23与超滤系统20连接；所述搅拌机12、
超声破乳设备14、离心机16、超滤系统20、第二螺杆泵10、第一直列泵13、第二直
列泵15、第一高压泵19、第二高压泵24和反洗泵23均与所述油泥处理控制系统连
接；
所述综合控制系统包括综合控制计算机2和与综合控制计算机2相接的通信电路
模块3，所述机器人清洗控制单元通过第一通信电缆82和所述通信电路模块3与所述
综合控制计算机2相接并通信，所述油泥处理控制系统通过第二通信电缆83和所述
通信电路模块3与所述综合控制计算机2相接并通信。
结合图2、图3和图4，本实施例中，所述机体包括底板35、固定连接在底板35
上方的下壳体36-1和固定连接在下壳体36-1上方的上壳体36-2，所述惰性气体喷嘴
61为两个且对称安装在所述上壳体36-2的上部，两个所述惰性气体喷嘴61均通过惰
性气体传输管道89与所述惰性气体储罐77相接；
所述行走单元包括三个驱动轮38和分别用于驱动三个驱动轮38的三个驱动轮液
压马达37，三个所述驱动轮38呈等边三角形地嵌入安装在所述底板35上，三个所述
驱动轮液压马达37呈等边三角形地布设在所述底板35上，所述驱动轮38与所述驱
动轮液压马达37的输出轴相接，所述驱动轮38的上方套装有与所述底板35连接且
用于防止油泥污水进入到所述下壳体36-1内的挡水板39；所述挡水板39能够使机体
密闭，避免油泥污水进入到机体内引起故障；
所述清洗单元由清扫装置和自激脉冲装置构成，所述清扫装置包括三个清洗盘刷
43和分别用于带动三个清洗盘刷43转动的三个清洗盘刷液压马达44，三个所述清洗
盘刷43呈等边三角形地布设在所述底板35下方，三个所述清洗盘刷液压马达44呈
等边三角形地嵌入安装在所述底板35上，所述清洗盘刷43与所述清洗盘刷液压马达
44的输出轴相接；所述自激脉冲装置包括伸缩梁组件、与伸缩梁组件一端连接且用于
带动伸缩梁组件转动的脉冲装置液压马达46和与伸缩梁组件另一端连接且用于喷射
脉冲的自激振荡脉冲喷嘴47，所述脉冲装置液压马达46安装在下壳体36-1内且与下
壳体36-1固定连接；
所述电动液压泵75通过输油管87与三个所述驱动轮液压马达37、三个清洗盘刷
液压马达44和脉冲装置液压马达46连接并用于为三个所述驱动轮液压马达37、三个
清洗盘刷液压马达44和脉冲装置液压马达46提供液压驱动力；所述水泵76通过水
管88与自激振荡脉冲喷嘴47连接并用于为自激振荡脉冲喷嘴47提供清洗水流；
所述机器人清洗控制单元由远程控制部分和机体控制部分构成，所述远程控制部
分包括人工控制模块40和智能作业模块41，所述人工控制模块40包括依次相接的示
教操纵板40-1、第一处理器模块40-2和第一I/O接口40-3，所述智能作业模块41
包括依次相接的数据存储器41-1、第二处理器模块41-2和第二I/O接口41-3；所述
机体控制部分包括机器人控制器模块42和与所述机器人控制器模块42相接的第三
I/O接口67，所述机器人控制器模块42的输出端接有用于驱动驱动轮液压马达37的
第一液压马达驱动器68、用于驱动清洗盘刷液压马达44的第二液压马达驱动器69和
用于驱动脉冲装置液压马达46的第三液压马达驱动器70，所述驱动轮液压马达37与
第一液压马达驱动器68的输出端相接，所述清洗盘刷液压马达44与第二液压马达驱
动器69的输出端相接，所述脉冲装置液压马达46与第三液压马达驱动器70的输出
端相接，所述第一I/O接口40-3和第二I/O接口41-3均与第三I/O接口67相接；
所述机器人控制器模块42通过第一通信电缆82和所述通信电路模块3与所述综合控
制计算机2相接并通信，所述电动液压泵75、水泵76和第一螺杆泵78均与所述机器
人控制器模块42的输出端相接；人工控制模块40和智能作业模块41并联，可以使
所述清洗机器人74工作在人工控制和智能作业两种模式下，以提供工作人员更多的
休息间隙，减轻了工作强度，提高了智能化；在人工控制模式下，工作人员可以通过
操作示教操纵板40-1向所述清洗机器人74发出动作指令，在智能作业模式下，第二
处理器模块41-2会根据所述机体控制部分所反馈的清洗机器人74当时的工作状态，
自动向清洗机器人74发出下一步的动作指令。具体实施时，第一处理器模块40-2和
第二处理器模块41-2可以采用单片机来实现，机器人控制器模块42可以采用可编程
逻辑控制器来实现。
所述传感通讯单元包括用于对所述清洗机器人74发生碰撞进行检测的压力传感
器51、用于对油罐1内温度进行检测的温度传感器52、用于感测所述清洗机器人74
与油罐1内壁接近程度的红外传感器53、用于感测所述清洗机器人74与油罐1内壁
或障碍物距离的超声波传感器54、用于感测所述清洗机器人74倾角的水平姿态传感
器65、用于检测油罐1罐底清洁度的浊度传感器66、用于感测所述清洗机器人74周
围环境的摄像头55、用于照明的探照灯56和用于检测油罐1内油气浓度的油气浓度
监测仪57，所述压力传感器51、红外传感器53和超声波传感器54均安装在所述下
壳体36-1的外壁上，所述水平姿态传感器65和浊度传感器66均安装在所述底板35
的底端，所述温度传感器52安装在所述上壳体36-2内部，所述摄像头55、探照灯
56和油气浓度监测仪57均安装在所述上壳体36-2的上部；所述压力传感器51、温
度传感器52、红外传感器53、超声波传感器54、水平姿态传感器65、浊度传感器66、
摄像头55、探照灯56和油气浓度监测仪57均与所述机器人控制器模块42的输入端
相接。具体实施时，将所述水平姿态传感器65安装在所述底板35的底端中部。将所
述驱动轮液压马达37与所述清洗盘刷液压马达44间隔交叉布设，互不干涉。将所述
机体控制部分和温度传感器52集成在控制盒内，并将所述控制盒设置在上壳体36-2
内。传感通讯单元能够确保所述清洗机器人74的正常工作并保证作业过程的安全。
本实施例中，所述清洗系统包括软管线缆卷筒85和与所述软管线缆卷筒85相接
并用于带动软管线缆卷筒85转动的卷筒电机86，所述机器人控制器模块42的输出端
接有电机驱动器90，所述卷筒电机86通过导电电缆84与所述电机驱动器90相接，
所述惰性气体传输管道89上设置有用于调节惰性气体传输管道89中惰性气体流量的
惰性气体电动阀91，所述惰性气体电动阀91通过导电电缆84与所述机器人控制器模
块42的输出端相接，所述惰性气体传输管道89、输油管87、水管88和导电电缆84
均缠绕在所述软管线缆卷筒85上。使得所述机器人控制器模块42能够根据实际需要
控制卷筒电机86带动软管线缆卷筒85转动，调整输油管87、水管88、惰性气体传
输管道89和导电电缆84的长度，以免影响所述清洗机器人74的移动和工作。
结合图9，本实施例中，所述上壳体36-2的上部设置有球状壳体36-3，所述油
气浓度监测仪57设置在所述球状壳体36-3的表面上，所述摄像头55和探照灯56均
设置在所述球状壳体36-3内且外露在所述球状壳体36-3的表面上，所述球状壳体
36-3内还设置有工作状态指示灯58和蜂鸣器59，所述工作状态指示灯58和蜂鸣器
59均外露在所述球状壳体36-3的表面上，所述工作状态指示灯58和蜂鸣器59均与
所述机器人控制器模块42的输出端相接；其中，球状壳体36-3构成了所述清洗机器
人74的头部，具体实现时，将探照灯56设置两个并设置在球状壳体36-3的中上部，
类似人的眼睛；将工作状态指示灯58设置在球状壳体36-3的中部，类似人的鼻子，
将摄像头55选用CCD摄像头并设置在球状壳体36-3的中下部，类似人的嘴巴。
本实施例中，所述机体外轮廓的形状为圆柱形，所述上壳体36-2的上部对称安
装有两个提手62，所述上壳体36-2的上部设置有用于安装所述供电单元的电源盒60，
所述上壳体36-2的侧壁上开有检修孔，所述检修孔处安装有孔盖63，位于所述检修
孔斜上方的上壳体36-2上设置有供惰性气体传输管道89、输油管87、水管88、导电
电缆84和第一通信电缆82穿过的通孔64。
结合图5和图6，本实施例中，所述驱动轮38由轮架38-1和并排设置在所述轮
架38-1上的两圈辊子38-2构成，所述辊子38-2由钢制骨架38-21和包裹在所述钢
制骨架38-21外的软橡胶38-22构成，所述软橡胶38-22上布设有多个凹腔室38-23。
所述辊子38-2采用钢制骨架38-21和软橡胶38-22的复合结构，利用了仿生学原理，
当所述清洗机器人74行走时，在重力的作用下，软橡胶38-22发生变形，多个凹腔
室38-23中的气体排出形成负压吸附力，使所述清洗机器人74吸附在油罐1底部，
此种新颖设计既可以避免驱动轮38与钢制的油罐1罐底直接摩擦产生火花影响作业
安全，又能使所述清洗机器人74在工作时保持较好的稳定性。
结合图7和图8，本实施例中，所述清洗盘刷43由与所述清洗盘刷液压马达44
的输出轴相接的刷杆、连接在刷杆底端的刷盘43-2和设置在刷盘43-2下表面上的多
簇刷毛43-3构成；多簇所述刷毛43-3在所述刷盘43-2下表面上呈螺旋多角星形分
布，所述刷毛43-3的长度从所述刷盘43-2的外围到所述刷盘43-2的中心逐渐减小，
所述刷毛43-3由钢丝软轴和包裹在所述钢丝软轴表面的聚乙烯层构成；所述刷盘43-2
的中心一体成型有向上伸出的套管43-4，所述刷毛43-3的中心设置有与所述套管
43-4相配合且供油罐1内的油泥和污水通过的抽吸孔45，所述刷杆包括与所述清洗
盘刷液压马达44的输出轴相接的条杆43-1和设置在所述条杆43-1底端且用于固定
连接所述套管43-4的连杆43-5，所述条杆43-1上套装有顶端与所述底板35固定连
接的套筒43-6，所述套筒43-6的侧壁上设置有用于连接抽油管的抽油管接口43-61，
所述套筒43-6的上部安装有用于安装所述条杆43-1的第一轴承43-9，位于所述第一
轴承43-9下方的套筒43-6内安装有第一油封43-10，所述套筒43-6的下部安装有用
于安装所述套管43-4的第二轴承43-7，位于所述轴承43-7上方的套筒43-6内安装
有第二油封43-8，所述底板35上设置有供连接在抽油管接口43-61上的抽油管穿过
的抽油管孔71。具体实施时，连杆43-5的数量为三根且均匀地分布在所述条杆43-1
底端。清洗盘刷液压马达44带动所述条杆43-1转动时，所述条杆43-1通过连杆43-5
带动刷盘43-2和刷毛43-3转动，而套筒43-6保持不动，刷毛43-3的特殊螺旋花纹
布局配合转动可以形成朝向中心的负压涡流，被清洗盘刷43清扫疏松的油泥和污水
能够在负压涡流的作用下自动流向设置在刷毛43-3中心位置处的抽吸孔45内，并经
抽吸孔45进入到套管43-4中，进入到套管43-4中的油泥和污水穿过三根连杆43-5
之间的缝隙并进入到套筒43-6内，通过在抽油管接口43-61上连接抽油管，将抽油
管穿过抽油管孔71和通孔64，绕在软管线缆卷筒85上，并连接第三螺杆泵92，能
够方便地将油泥和污水抽出，便于油泥和污水的收集。所述刷毛43-3由钢丝软轴和
包裹在所述钢丝软轴表面的聚乙烯层构成，具有较好的强度和清洗效果。
结合图11和图12，本实施例中，所述自激振荡脉冲喷嘴47包括谐振腔室47-1
和设置在谐振腔室47-1内部且用于将谐振腔室47-1内部空间分隔为三个谐振腔的三
叶轮47-2，所述谐振腔室47-1的顶端中心位置处设置有用于将水流分向三个谐振腔
的入水口47-3，所述谐振腔室47-1的底端设置有三个分别与三个所述谐振腔室47-1
相配合的出水口47-4；所述自激振荡脉冲喷嘴47的上方安装有与所述伸缩梁组件连
接且用于对油罐1内壁和底部的油泥进行刮铲的刮铲装置50；当水流从入水口47-3
进入后，分别进入三个谐振腔室47-1并由三个出水口47-4形成冲打面，对油罐1内
油泥进行冲打、疏松和清洗，使得本发明不需要添加任何化学药剂，使用自来水即可
实现清洗，防止造成污染，并利于油泥的回收和后续处理。具体实施时，刮铲装置50
的材料为高强度和硬度的塑料，防止在工作的过程中与油罐1侧壁或底部摩擦产生火
花。
结合图10，本实施例中，所述伸缩梁组件包括第一伸缩梁48-1、与所述第一伸
缩梁48-1铰接的第二伸缩梁48-2和与所述第二伸缩梁14-2铰接的第三伸缩梁48-3，
所述第一伸缩梁48-1的底端固定连接有转盘48-4，所述转盘48-4连接在所述脉冲装
置液压马达46的输出轴上，所述第二伸缩梁48-2与所述脉冲装置液压马达46之间
连接有第一液压伸缩缸49-1，所述第二伸缩梁48-2与所述第三伸缩梁48-3之间连接
有第二液压伸缩缸49-2，所述自激振荡脉冲喷嘴47与所述第三伸缩梁48-3的端部固
定连接，所述第一液压伸缩缸49-1和所述第二液压伸缩缸49-2均通过输油管87与
所述电动液压泵75相接；所述机器人控制器模块42的输出端接有用于控制第一液压
伸缩缸49-1伸缩的第一液压控制阀72和用于控制第二液压伸缩缸49-2伸缩的第二
液压控制阀73，所述第一液压控制阀72接在连接第一液压伸缩缸49-1与电动液压泵
75的输油管87上，所述第二液压控制阀73接在连接第二液压伸缩缸49-2与电动液
压泵75的输油管87上。具体实施时，所述第二伸缩梁48-2通过圆柱铰链与所述第
一伸缩梁48-1铰接，所述第三伸缩梁48-3通过圆柱铰链与所述第二伸缩梁48-2铰
接。所述脉冲装置液压马达46作用于自激脉冲装置的底部，带动自激脉冲装置的整
体转动，实现了自激振荡脉冲喷嘴47的轴向环顾喷射，所述第一液压伸缩缸49-1和
第二液压伸缩缸49-2用于调整自激振荡脉冲喷嘴47喷射脉冲的角度和距离。自激脉
冲装置工作时的俯仰旋转角度为120°，水平旋转角度为120°，可以形成较大的工
作覆盖面积。当遇到较坚硬的油泥时，可以通过控制伸缩梁组件的俯仰角和水平旋转
角的角度变化，利用刮铲装置50实施对油罐1侧壁和底部油泥的刮铲。
结合图14，本实施例中，所述油泥处理系统包括装载车辆26和安装在装载车辆
26上的车载油泥处理箱27，所述油泥处理控制系统设置在油泥处理控制柜28内，所
述油泥处理设备、油泥处理控制柜28和油泥处理供电设备34均设置在车载油泥处理
箱27内，所述车载油泥处理箱27内还设置有消防器材25。利用消防器材25可以随
时解决作业过程中的事故问题，确保安全。考虑到特殊作业环境以及野外环境气候的
多变性，采用封闭式车载油泥处理箱27容纳油泥处理设备、油泥处理控制柜28、油
泥处理供电设备34和消防器材25，既方便运输，又能保证作业安全。
结合图16，本实施例中，所述油罐1为立式储罐、卧式储罐或汽车油罐车，所述
第一油泥输送管路4-1上设置有用于对第一油泥输送管路4-1中的压力进行检测的第
一压力计30-1、用于对第一油泥输送管路4-1中的油泥流量进行检测的第一流量计
31-1和用于对第一油泥输送管路4-1中的油泥流量进行调节的第一电动阀32-1，所
述第二油泥输送管路4-2上设置有用于对第二油泥输送管路4-2中的压力进行检测的
第二压力计30-2、用于对第二油泥输送管路4-2中的油泥流量进行检测的第二流量计
31-2和用于对第二油泥输送管路4-2中的油泥流量进行调节的第二电动阀32-2，所
述第三油泥输送管路4-3上设置有用于对第三油泥输送管路4-3中的压力进行检测的
第三压力计30-3、用于对第三油泥输送管路4-3中的油泥流量进行检测的第三流量计
31-3和用于对第三油泥输送管路4-3中的油泥流量进行调节的第三电动阀32-3，所
述第四油泥输送管路4-4上设置有用于对第四油泥输送管路4-4中的压力进行检测的
第四压力计30-4、用于对第四油泥输送管路4-4中的油泥流量进行检测的第四流量计
31-4和用于对第四油泥输送管路4-4中的油泥流量进行调节的第四电动阀32-4，所
述第一含油污水输送管路7-1上设置有用于对第一含油污水输送管路7-1中的含油污
水流量进行检测的第五流量计31-5和用于对第一含油污水输送管路7-1中的含油污
水流量进行调节的第五电动阀32-5，所述第二含油污水输送管路7-2上设置有用于对
第二含油污水输送管路7-2中的压力进行检测的第五压力计30-5、用于对第二含油污
水输送管路7-2中的含油污水流量进行检测的第六流量计31-6和用于对第二含油污
水输送管路7-2中含油污水流量进行调节的第六电动阀32-6，所述第二水分输送管路
29-2上设置有用于对第二水分输送管路29-2中的压力进行检测的第六压力计30-6、
用于对第二水分输送管路29-2中的水分流量进行检测的第七流量计31-7和用于对第
二水分输送管路29-2中的水分流量进行调节的第七电动阀32-7，所述第三水分输送
管路29-3上设置有用于对第三水分输送管路29-3中的压力进行检测的第七压力计
30-7；所述储放池9内设置有用于对储放池9中油泥的液位进行检测的储放池液位计
33-1，所述离心储液槽18内设置有用于对离心储液槽18中含油污水的液位进行检测
的离心储液槽液位计33-2，所述浓缩池21内设置有用于对浓缩池21中油分的液位进
行检测的浓缩池液位计33-3，所述滤液池22内设置有用于对滤液池22中水分的液位
进行检测的滤液池液位计33-4；所述第一压力计30-1、第二压力计30-2、第三压力
计30-3、第四压力计30-4、第五压力计30-5、第六压力计30-6、第七压力计30-7、
第一流量计31-1、第二流量计31-2、第三流量计31-3、第四流量计31-4、第五流量
计31-5、第六流量计31-6、第七流量计31-7、第一电动阀32-1、第二电动阀32-2、
第三电动阀32-3、第四电动阀32-4、第五电动阀32-5、第六电动阀32-6、第七电动
阀32-7、储放池液位计33-1、离心储液槽液位计33-2、浓缩池液位计33-3和滤液池
液位计33-4均与所述油泥处理控制系统连接。
结合图17，本实施例中，所述油泥处理供电设备34包括柴油发电机组34-1和与
柴油发电机组34-1相接的变压器34-2，所述油泥处理控制系统包括为系统中各用电
模块供电的电源模块28-4和油泥处理控制器模块28-1，以及与油泥处理控制器模块
28-1相接的数据存储器28-2和操控面板28-3，所述电源模块28-4与变压器34-2相
接，所述第一压力计30-1、第二压力计30-2、第三压力计30-3、第四压力计30-4、
第五压力计30-5、第六压力计30-6、第七压力计30-7、第一流量计31-1、第二流量
计31-2、第三流量计31-3、第四流量计31-4、第五流量计31-5、第六流量计31-6、
第七流量计31-7、储放池液位计33-1、离心储液槽液位计33-2、浓缩池液位计33-3
和滤液池液位计33-4均与所述油泥处理控制器模块28-1的输入端连接，所述搅拌机
12、超声破乳设备14、离心机16、超滤系统20、第二螺杆泵10、第一直列泵13、第
二直列泵15、第一高压泵19、第二高压泵24、反洗泵23、第一电动阀32-1、第二电
动阀32-2、第三电动阀32-3、第四电动阀32-4、第五电动阀32-5、第六电动阀32-6
和第七电动阀32-7均与所述油泥处理控制器模块28-1的输出端连接；所述油泥处理
控制器模块28-1通过第二通信电缆83和所述通信电路模块3与所述综合控制计算机
2相接并通信。
本实施例中，所述超声破乳设备14为KQ3200DE台式数控超声波清洗器，所述
KQ3200DE台式数控超声波清洗器上集成有用于对破乳处理温度进行实时显示的温控
面板14-1。该超声破乳设备14的尺寸为长×宽×高=0.832m×0.940m×1.1m，体积小，
重量轻，单次处理容量在5L～8L，超声频率为多种可调，功率可达50W以上，温度1
℃-100℃可调，时间1min～60min可调，具备降音盖和液体排出管。
本实施例中，所述超滤系统20为德国Mann+Hummel公司生产的Klar系列超滤系
统，超滤系统20的过滤精度为100μm，能够使得大于100μm的颗粒不至于进入下级
工艺设备。
具体实施时，油泥处理设备、油泥处理控制系统和油泥处理供电设备34的设计
及连接满足防爆安全要求。采用东风EQ1118GA平头柴油载货汽车作为车载油泥处理
箱27的装载车辆26，该装载车辆26额定装载质量5000kg，整车整备质量5100kg，
满载总质量11300kg，符合设备质量要求。整车长×宽×高=7.22m×2.47m×2.68m，
车厢长5.7m。车载油泥处理箱27的尺寸为长×宽×高=5m×2.4m×2m，车载油泥处理
箱27的箱体左右两侧与后侧设门，方便人工操作及检修，整个箱体满足作业技术要
求且结构紧凑。根据容量的大小，油泥储放池9和离心储液槽18的设计尺寸约为长
×宽×高=0.7m×0.5m×0.8m，泥池17、浓缩池21和滤液池22的设计尺寸约为长×
宽×高=0.5m×0.4m×0.5m。搅拌机12采用广州市联盟机械设备有限公司生产的多功
能搅拌机，尺寸约为长×宽×高=0.542m×0.551m×1m，其搅拌装置设计成叶轮状，
运行起来可引起最大扰动，使水分与油泥充分混和，搅拌机12上方装有高约0.5m，
半径约0.3m的漏斗11。离心机16采用型号为LWL200的沉降过滤式离心机，尺寸约
为长×宽×高=0.7m×0.88m×0.57m，进料量为1.5m3/h，最高转速为4500r/min，电
机功率为3.0kw，整机重量为230kg；沉降过滤式离心机是一种新型和高效的细粒脱
水设备，处理效果优于大多数设备选用的三相卧螺沉降式离心机。柴油发电机组34-1
采用额定功率为5KW、电压为220V的柴油发电机组34-1，通过变压器34-2降压后用
于为油泥处理系统和油泥处理控制系统中的各用电设备供电。油泥处理控制器模块
28-1采用可编程逻辑控制器。
使用本发明对油罐1内油泥进行清洗时，首先，在水箱80上连接用于为清洗机
器人74提供清洗水流的水泵76，在惰性气体储罐77上连接惰性气体传输管道89，
并在惰性气体传输管道89上连接用于调节惰性气体传输管道89中惰性气体流量的惰
性气体电动阀91，在第一螺杆泵78上连接伸入到油罐40底部的抽油管81，并在第
一螺杆泵78上连接伸入到油泥储放池9中的抽油管，在抽油管接口43-61上连接抽
油管，将抽油管穿过抽油管孔71和通孔64，绕在软管线缆卷筒85上，并连接第三螺
杆泵92；接着，将三个驱动轮液压马达37、三个清洗盘刷液压马达44、脉冲装置液
压马达46、第一液压伸缩缸49-1和第二液压伸缩缸49-2通过穿过通孔64的输油管
87与电动液压泵75连接，将自激振荡脉冲喷嘴47上的入水口47-3通过穿过通孔的
水管88与水泵76连接，将惰性气体传输管道89穿过通孔并连接到惰性气体喷嘴61
上，其中，连接第一液压伸缩缸49-1与电动液压泵75的输油管87上连接有第一液
压控制阀72，连接第二液压伸缩缸49-2与电动液压泵75的输油管87上连接有第二
液压控制阀73；然后，将电动液压泵75、水泵76、惰性气体电动阀91、第一液压控
制阀72、第二液压控制阀73、第一螺杆泵78、第三螺杆泵92连接到所述机器人控制
器模块42上；最后，将所述清洗机器人74放入油罐1中，通过操作人工控制模块40
或智能作业模块41向所述清洗机器人74发送操作指令，使所述清洗机器人74在油
罐1中移动工作，所述清洗机器人74通过摄像头55和探照灯56找出油罐1内的油
泥，首先通过自激脉冲装置对一个部位的油泥进行脉冲射流冲打或者刮铲，待油泥疏
松后用清扫装置进行深层次的刷洗，一个部位清洗干净后，人工控制清洗机器人74
或者清洗机器人74智能移动到下一个需要清洗的部位进行清洗作业，清洗的油腻和
污水可以随时通过抽油管、第一螺杆泵78和第三螺杆泵92抽出；如此，便能方便地
完成对整个油罐1内油泥的清洗工作。
所述清洗机器人74在进行清洗工作的过程中，所述压力传感器51可以检测到所
述清洗机器人74发生碰撞的情况，所述温度传感器52对油罐1内温度进行实时检测，
所述红外传感器53可以感测所述清洗机器人74与油罐1内壁的接近程度，所述超声
波传感器54可以感测所述清洗机器人74与油罐1内壁或障碍物的距离，所述水平姿
态传感器65可以感测所述清洗机器人74的倾角，防止发生倾倒和侧翻，浊度传感器
66用于检测油罐1罐底清洁度，避免所述清洗机器人74对一个区域的重复长时间清
洗，摄像头55可以作为所述清洗机器人74的视觉感测所述清洗机器人74周围的环
境，探照灯56在黑暗或光线不足的环境下提供照明，油气浓度监测仪57实时检测油
罐1内油气浓度，所述控制器模块8采集压力传感器51、温度传感器52、红外传感
器53、超声波传感器54、水平姿态传感器65、浊度传感器66、摄像头55和油气浓
度监测仪57所检测到的信号并进行分析处理后对所述清洗机器人74的清洗作业进行
控制。具体地，通过协调三个驱动轮液压马达37的驱动方式可以实现所述清洗机器
人74的全向移动，使所述清洗机器人74工作移动灵活，当控制其中任意两个驱动轮
38的转速同步时，所述清洗机器人74将沿着另外一个驱动轮38的轴线方向直线行走
移动，当控制三个驱动轮38同时同速顺时针或逆时针转动时，可以实现所述清洗机
器人74沿其几何中心的原地旋转；通过控制三个清洗盘刷液压马达44，能够根据作
业需要和油泥的特点调节清洗盘刷43的转速和力矩的大小；通过控制脉冲装置液压
马达46的转动，能够改变自激振荡脉冲喷嘴47的作业位置和方向，所述控制器模块
8还可以根据油气浓度监测仪57所检测到的油罐1内的油气浓度，调节惰性气体电动
阀91的开度，控制惰性气体的通入，当油气浓度监测仪57检测到油罐1内的安全系
数不满足要求时，加大惰性气体的通入量，通过惰性气体喷嘴61及时地补充保护性
惰性气体，确保所述清洗机器人74长时间工作的准确、稳定和安全。
采用本发明所述的油泥处理系统对油泥进行处理的工艺包括以下步骤：
步骤一、加水搅拌稀释：油罐1中的油泥经离心泵5存放于油泥储放池9中，经
第二螺杆泵10进入搅拌机12上方的漏斗11中，经漏斗11进入搅拌机12，搅拌机
12对油泥进行加水稀释；
步骤二、超声波破乳：搅拌稀释后的油泥经第一直列泵13进入超声破乳设备14，
超声破乳设备14对油泥进行破乳处理；
步骤三、固液分离：破乳后的油泥经第二直列泵15进入离心机16，离心机16对
油泥进行固液分离处理，得到泥分和含油污水，泥分排入泥池17，含油污水进入离心
储液槽18等待油水分离；
步骤四、油水分离：离心储液槽18中的含油污水经第一高压泵19进入超滤系统
20，超滤系统20对含油污水进行油水分离处理，得到油分和水分，并将油分排入浓
缩池21中，将水分排入滤液池22中，滤液池22中的水分一部分经第二高压泵24进
入漏斗11中，经漏斗11进入搅拌机12并供搅拌机12对油泥进行稀释，另一部分经
反洗泵23进入超滤系统20进行清洗操作。
本实施例中，步骤二中超声破乳设备14对油泥进行破乳处理的过程中，通过集
成在所述超声破乳设备14上的温控面板14-1对破乳处理温度进行实时显示。
采用本发明所述的油泥处理设备对油泥进行处理的工艺过程中，操作人员可以通
过操控面板28-3设置控制参数，设置好控制参数后，操作人员只需开启油泥处理控
制系统，整套工作设置将自行完成所有处理工艺。具体地，所述油泥处理控制器模块
28-1根据控制参数和第一压力计30-1所检测到的信号对离心泵5进行控制，根据第
一流量计31-1所检测到的信号对第一电动阀32-1的开度进行调节；所述油泥处理控
制器模块28-1根据控制参数和第二压力计30-2所检测到的信号对第二螺杆泵10进
行控制，根据第二流量计31-2所检测到的信号对第二电动阀32-2的开度进行调节；
所述油泥处理控制器模块28-1根据控制参数和第三压力计30-3所检测到的信号对第
一直列泵13进行控制，根据第三流量计31-3所检测到的信号对第三电动阀32-3的
开度进行调节；所述油泥处理控制器模块28-1根据控制参数和第四压力计30-4所检
测到的信号对第二直列泵15进行控制，根据第四流量计31-4所检测到的信号对第四
电动阀32-4的开度进行调节；所述油泥处理控制器模块28-1根据第五流量计31-5
所检测到的信号对第五电动阀32-5的开度进行调节；所述油泥处理控制器模块28-1
根据控制参数和第五压力计30-5所检测到的信号对第一高压泵19进行控制，根据第
六流量计31-6所检测到的信号对第六电动阀32-6的开度进行调节；所述油泥处理控
制器模块28-1根据控制参数和第六压力计30-6所检测到的信号对第二高压泵24进
行控制，根据第七流量计31-7所检测到的信号对第七电动阀32-7的开度进行调节；
所述油泥处理控制器模块28-1根据控制参数和第七压力计30-7所检测到的信号对反
洗泵23进行控制。
综上所述，油泥首先经过加水搅拌稀释和超声波破乳的预处理后，经过离心机16
进行固液分离，得到泥分和含油污水，含油污水最后经过超滤系统过滤的超滤步骤，
分理出油分和水分，水分一部分返回搅拌机12，一部分返回超滤系统20，油分可以
作为燃料或者回炼。油泥经过上述工艺处理后，实现了泥、油、水的分离，达到了以
下目标：回收油的量占原有油含量的80%以上，主要用于回炼、燃烧或直接使用；测
试分离出的水分中COD、浊度、SDI指标，按污染指标酌情处理，量大则送入污水处
理厂，量小且在不污染环境的前提下就地排放；分离出的泥分脱水后含水大约在10
％～12％，可通过烘干后作为燃料、路基或者压制成泥饼进行进一步的处理。
另外，还可以在所述综合控制计算机2上连接打印机，用于打印数据。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发
明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本
发明技术方案的保护范围内。