一种粉尘智能测控治系统及其抑尘降尘方法技术方案

本发明专利技术公开一种粉尘智能测控治系统及其抑尘降尘方法，该系统包括感知模块、视觉模块、决策模块、控制模块与执行模块；感知模块用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值；执行模块用于对待测控治区域进行抑尘；控制模块用于控制执行模块中各抑尘装置的运行；视觉模块用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像；决策模块与视觉模块相连，用于将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；决策模块与感知模块相连，用于得到待测控治区域的粉尘浓度分布，进而得到执行模块的控制策略；决策模块与控制模块相连，使控制模块根据控制策略控制各抑尘装置运行。实现粉尘的网格化监测、智能化控制，精准化治理，减少水、电资源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种粉尘智能测控治系统及其抑尘降尘方法
本专利技术涉及环保
，具体是一种粉尘智能测控治系统及其抑尘降尘方法。
技术介绍
钢铁、焦化、火电、水泥、铸造、砖瓦窑、炭素、玻璃、陶瓷、建材、建筑、矿山等行业的原料运输、堆场施工、物料传送、生产作业等过程中会产生无组织粉尘，粉尘的主要危害如下：1)危害人体健康；2)引起粉尘爆炸；3)降低能见度，雾霾的重要组成部分就是粉尘；4)弄脏建筑物等；5)腐蚀金属设施；6)增大机器设备的磨损；7)降低产品质量；8)导致植物生长不良。目前对于钢铁、焦化等行业产生的无组织粉尘，一般是通过人工开启喷雾除尘机、云雾机进行喷雾降尘，或在周界上加装喷嘴进行喷雾降尘。2018年，面源污染防治技术被列入《2018年国家先进污染防治技术目录(大气污染防治领域)》。2019年，北方各城市开始实施钢铁、焦化等行业深度减排实施方案，《临汾市2019年钢铁、焦化行业深度减排实施方案》、《邯郸市2019年重点行业无组织排放精准治理实施方案》等要求钢铁、焦化等企业全面完成无组织排放精准监测和治理，以及无组织排放监测、控制、治理一体化智能系统建设，达到验收标准。无组织排放粉尘的精确监测、控制与治理得到越来越多企业、公司与研究单位的关注。无组织排放粉尘排放不集中、扩散不确定，监控、治理难度大。业界针对工地和工业无组织排放粉尘采取了很多措施，比如绿植覆盖、围挡隔离、道路洒水、洗车、水枪喷水等，但效果都不太理想。绿植覆盖耗费时间长，投入大，不能及时起到防尘、降尘的目的；围挡隔离目前所建围挡大都高2米左右，其防风效果不大；道路洒水耗水量大，不能起到很好的降尘除霾的作用；洗车目前多采用水枪冲洗，不能全方位清洗干净，汽车仍将死角内残留的泥土带到路面；水枪喷水由于喷射水流量大（最小为80L/min），容易造成工作区域积水严重，并且水流水滴颗粒度大，难以与粉尘结合，降尘效果差。另外喷水除尘埋入供水管路后难以移动，机动性能差，所以水枪喷水也不能达到很好的降尘效果。且以上多种除尘方式都是单独作业，没有形成统一管理，管理部门不能实时、量化了解粉尘污染情况，缺乏针对性的降尘。风送式喷雾除尘机采用高压水泵和特殊喷嘴将水雾化成直径约30～300µm雾粒，通过高性能的远射风机将水雾颗粒送至粉尘集中处，水雾颗粒与无组织排放的粉尘混合，当水雾颗粒与粉尘大小相近时，它们更容易结合、吸附、成团、变重，在自身的重力作用下沉降到地面。风送式喷雾除尘机被广泛应用于地面扬尘治理，是无组织粉尘排放治理的最有效方法，喷雾射程可达150m以上，覆盖面积大，且喷雾速度快，能有效的在源头抑制粉尘，起到很好的除尘效果。目前喷雾除尘技术从风送式喷雾除尘技术衍生出高压云雾除尘技术，将水雾化成直径约5～30µm雾粒，云雾除尘具有下列优势：针对5微米以下可吸入性粉尘治理效果较好，避免职业病危害，云雾除尘技术已经逐渐应用于散料料场、散货码头、火电厂、钢铁厂、焦化厂等场所。目前一般是在工地的合适位置布置风送式喷雾除尘机、云雾机，在周界每隔一定距离布置一个雾化喷嘴；钢铁、焦化等产尘行业根据物料输运、破碎、筛分、堆放等不同过程/场合的粉尘源分布特征及粉尘的产生机理，以及现场粉尘颗粒形状特征、分散度、润湿性能等基本特性，一般采用防尘网、密闭棚、封闭式通廊、喷雾除尘机、云雾机、洗车台、抖车台、抑尘车、回旋式落料管等多种粉尘治理方法，对于防尘网、密闭棚、封闭式通廊等静态的粉尘治理装置具有较好的抑尘效果。对于原料运输、堆场施工、物料传送、生产作业等产生并飘逸在密闭棚、厂区道路与空中的无组织粉尘需要采用云雾机、旋转与俯仰运动的喷雾除尘机、移动的抑尘车等进行喷雾除尘，或(和)采用抖车台、洗车台等对运输车辆进行清洗，但这些抑尘除尘设备主要是有人工开启进行抑尘除尘作业，人工操作的随意性较大。人工控制的抑尘除尘作业，一方面难以从方位、距离等方面实现对原料运输、堆场施工、物料传送、生产作业等的产尘点，以及漂移的粉尘进行精准喷雾抑尘降尘，另一方面，难以实现以较优的水耗、能耗进行喷雾降尘；而对于工地的周界，采用喷嘴长期工作，也需消耗大量水资源。
技术实现思路
针对上述技术问题中的一项或多项不足，本专利技术提供一种粉尘智能测控治系统及其抑尘降尘方法，实现对粉尘进行网格化监测、智能化控制，精准化治理，减少水、电资源的消耗。为实现上述目的，本专利技术提供一种粉尘智能测控治系统，包括感知模块、视觉模块、决策模块、控制模块与执行模块；所述感知模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值；所述执行模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，所述执行模块包括若干不同抑尘形式的抑尘装置，以用于对待测控治区域进行全面抑尘；所述控制模块与执行模块通信相连，用于控制执行模块中各抑尘装置的运行；所述视觉模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，所述视觉模块包括若干不同摄像形式的摄像装置，以用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像；所述决策模块与视觉模块通信相连，用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像，通过对待测控治区域中各个位置的多视角图像进行拼接，将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；所述决策模块与感知模块通信相连，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到待测控治区域的浓度分布，进而通过待测控治区域的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；所述决策模块与控制模块通信相连，使得控制模块根据各抑尘装置的控制策略控制各抑尘装置运行。进一步优选的，所述感知模块包括：空气质量监测子模块，设在待测控治区域中，用于获取待测控治区域的环境参数，其中，所述环境参数包括但不限于温度、湿度、风速、风向、大气压；粉尘传感监测子模块，设在待测控治区域中的测量点，用于获取待测控治区域中测量点的粉尘浓度值，其中，所述粉尘浓度值包括但不限于PM2.5浓度值、PM10浓度值、TSP浓度值；所述空气质量监测子模块、粉尘传感监测子模块与决策模块通信相连。进一步优选的，所述决策模块包括：视场生成子模块，与视觉模块通信相连，用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像，通过对待测控治区域中各个位置的多视角图像进行拼接，将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；浓度分布生成子模块，与视场生成子模块、感知模块通信相连，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到待测控治区域的浓度分布；策略生成子模块，与浓度分布生成子模块通信相连，用于通过待测控治区域的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；策略发送子模块，与策略生成子模块、控制模块通信相连，用于将各抑尘装置的控制策略发送至控制模块。进一步优选的，所述执行模块中的抑尘装置包括但不限于雾炮机、云雾机、抑尘车、清扫车。进一步优选的，所述视觉模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉尘智能测控治系统，其特征在于，包括感知模块、视觉模块、决策模块、控制模块与执行模块；/n所述感知模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值；/n所述执行模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，所述执行模块包括若干不同抑尘形式的抑尘装置，以用于对待测控治区域进行全面抑尘；/n所述控制模块与执行模块通信相连，用于控制执行模块中各抑尘装置的运行；/n所述视觉模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，所述视觉模块包括若干不同摄像形式的摄像装置，以用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像；/n所述决策模块与视觉模块通信相连，用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像，通过对待测控治区域中各个位置的多视角图像进行拼接，将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；/n所述决策模块与感知模块通信相连，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到待测控治区域的浓度分布，进而通过待测控治区域的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；/n所述决策模块与控制模块通信相连，使得控制模块根据各抑尘装置的控制策略控制各抑尘装置运行。/n...

【技术特征摘要】
1.一种粉尘智能测控治系统，其特征在于，包括感知模块、视觉模块、决策模块、控制模块与执行模块；
所述感知模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值；
所述执行模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，所述执行模块包括若干不同抑尘形式的抑尘装置，以用于对待测控治区域进行全面抑尘；
所述控制模块与执行模块通信相连，用于控制执行模块中各抑尘装置的运行；
所述视觉模块设在待进行粉尘测控治的空间区域中，所述视觉模块包括若干不同摄像形式的摄像装置，以用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像；
所述决策模块与视觉模块通信相连，用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像，通过对待测控治区域中各个位置的多视角图像进行拼接，将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；
所述决策模块与感知模块通信相连，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到待测控治区域的浓度分布，进而通过待测控治区域的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；
所述决策模块与控制模块通信相连，使得控制模块根据各抑尘装置的控制策略控制各抑尘装置运行。


2.根据权利要求1所述粉尘智能测控治系统，其特征在于，所述感知模块包括：
空气质量监测子模块，设在待测控治区域中，用于获取待测控治区域的环境参数，其中，所述环境参数包括但不限于温度、湿度、风速、风向、大气压；
粉尘传感监测子模块，设在待测控治区域中的测量点，用于获取待测控治区域中测量点的粉尘浓度值，其中，所述粉尘浓度值包括但不限于PM2.5浓度值、PM10浓度值、TSP浓度值；
所述空气质量监测子模块、粉尘传感监测子模块与决策模块通信相连。


3.根据权利要求1所述粉尘智能测控治系统，其特征在于，所述决策模块包括：
视场生成子模块，与视觉模块通信相连，用于获取待测控治区域中各个位置的多视角图像，通过对待测控治区域中各个位置的多视角图像进行拼接，将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；
浓度分布生成子模块，与视场生成子模块、感知模块通信相连，用于获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到待测控治区域的浓度分布；
策略生成子模块，与浓度分布生成子模块通信相连，用于通过待测控治区域的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；
策略发送子模块，与策略生成子模块、控制模块通信相连，用于将各抑尘装置的控制策略发送至控制模块。


4.根据权利要求1所述粉尘智能测控治系统，其特征在于，所述执行模块中的抑尘装置包括但不限于雾炮机、云雾机、抑尘车、清扫车。


5.根据权利要求1所述粉尘智能测控治系统，其特征在于，所述视觉模块中的摄像装置包括但不限于全景摄像头、枪机、球机、枪球一体机。


6.一种智能抑尘降尘方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤101，获取待测控治区域中各个位置的多视角图像，并基于待测控治区域中各个位置的多视角图像将待测控治区域网格化，得到三维网格化视场；
步骤102，获取待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值；
步骤103，基于待测控治区域的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到待测控治区域的浓度分布；
步骤104，基于待测控治区域的浓度分布得到各抑尘装置的控制策略；
步骤105，基于各抑尘装置的控制策略控制各抑尘装置运行，进行粉尘治理；
步骤106，在经过N秒之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚京忠，贺运初，刘黎明，刘刚，梁义，周成尧，
申请(专利权)人：湖南九九智能环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43