一种基于红外含水率监测的底层洒水控制方法及系统技术方案

本申请提供了一种基于红外含水率监测的底层洒水控制系统及方法，系统包括：距离控制模块、红外监测模块、模型构建模块和洒水控制模块；距离控制模块与红外监测模块安装在同一水平面，用于选定监测位置，并控制监测距离；红外监测模块还与模型构建模块连接，用于监测目标物料的红外吸光度；模型构建模块还与洒水控制模块连接，用于基于红外吸光度构建物料含水率模型；洒水控制模块用于基于物料含水率模型进行洒水控制。本申请通过红外含水率监测的方式对含水率进行监测，可以达到精确的均匀表面洒水的目的，起到精准控水，抑尘的作用。抑尘的作用。抑尘的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外含水率监测的底层洒水控制方法及系统


[0001]本申请涉及自动控制领域，具体涉及一种基于红外含水率监测的底层洒水控制方法及系统。

技术介绍

[0002]污染防治攻坚战作为重要一战，重点是打赢蓝天保卫战，这就需要散货港口做好粉尘污染防治工作，从源头着手，力争把散货港口的粉尘污染降到最低，建立绿色港口。随着《中华人民共和国环境保护税法》的正式实施，在国内散货港口掀起了新一轮的粉尘治理技改高潮。
[0003]针对翻车机房的煤炭粉尘抑制主要通过人工经验洒水，抑制车厢翻料过程中的扬尘。在翻料作业前进行车厢内煤炭含水率监测，可以起到精准控制洒水，精准抑尘，节约水资源的作用。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种基于红外含水率监测的底层洒水控制系统及方法，通过实时监测物料的含水率，对物料进行精确洒水作业。
[0005]为达到上述目的，本申请提供了以下方案：
[0006]一种基于红外含水率监测的底层洒水控制系统，包括：距离控制模块、红外监测模块、模型构建模块和洒水控制模块；
[0007]所述距离控制模块与所述红外监测模块安装在同一水平面，所述距离控制模块用于选定监测位置，并控制监测距离；
[0008]所述红外监测模块还与所述模型构建模块连接，所述红外监测模块用于监测目标物料的红外吸光度；
[0009]所述模型构建模块还与所述洒水控制模块连接，所述模型构建模块用于基于所述红外吸光度构建物料含水率模型；
[0010]所述洒水控制模块用于基于所述物料含水率模型进行洒水控制。
[0011]优选的，所述距离控制模块包括：测距传感器和位置控制装置；
[0012]所述测距传感器与所述红外监测模块安装在同一水平面，所述测距传感器用于采集距离信号；
[0013]所述位置控制装置与所述红外监测模块连接，所述位置控制装置用于基于所述距离信号控制所述红外监测模块的所述监测距离，并将所述监测距离控制在预设值内。
[0014]优选的，所述红外监测模块包括红外水分仪；
[0015]所述红外水分仪用于采集测量光和与所述测量光相邻的参比光，基于所述测量光和所述参比光求出所述红外吸光度。
[0016]优选的，所述模型构建模块包括物料含水率模型；
[0017]所述物料含水率模型构建方法包括：
[0018]采集目标物料样本并称重，得到所述目标物料样本的原始质量；
[0019]采集所述目标物料样本的目标红外吸光度；
[0020]将所述目标物料样本烘干并称重，得到所述目标物料样本的干燥质量；
[0021]基于所述原始质量和所述干燥质量得到所述目标物料样本的含水率；
[0022]基于所述目标红外吸光度和所述含水率进行标定，得到所述物料含水率模型。
[0023]优选的，所述洒水控制模块包括：洒水装置和控制装置；
[0024]所述洒水装置用于向车厢内均匀洒水；
[0025]所述控制装置用于基于所述物料含水率模型控制所述洒水装置进行洒水工作：当所述目标物料的含水率值低于预设阈值时，向车厢内均匀洒水，并实时监测所述目标物料的含水率；当所述目标物料的含水率值高于预设阈值时，车厢向前运动至翻车机进行翻货作业。
[0026]本申请还提供了一种基于红外含水率监测的底层洒水控制方法，包括以下步骤：
[0027]选定监测位置，并控制监测距离；
[0028]监测目标物料的红外吸光度；
[0029]基于所述红外吸光度构建物料含水率模型；
[0030]基于所述物料含水率模型进行洒水控制。
[0031]优选的，所述监测距离控制方法包括：
[0032]采集距离信号；
[0033]基于所述距离信号，将所述监测距离控制在预设值内。
[0034]优选的，所述红外吸光度监测方法包括：
[0035]采集测量光；
[0036]采集与所述测量光相邻的参比光；
[0037]基于所述测量光和所述参比光求出所述红外吸光度。
[0038]优选的，所述物料含水率模型构建方法包括：
[0039]采集目标物料样本并称重，得到所述目标物料样本的原始质量；
[0040]采集所述目标物料样本的目标红外吸光度；
[0041]将所述目标物料样本烘干并称重，得到所述目标物料样本的干燥质量；
[0042]基于所述原始质量和所述干燥质量得到所述目标物料样本的含水率；
[0043]基于所述目标红外吸光度和所述含水率进行标定，得到所述物料含水率模型。
[0044]优选的，所述洒水控制的方法包括：
[0045]当所述目标物料的含水率值低于预设阈值时，向车厢内均匀洒水，并实时监测所述目标物料的含水率；
[0046]当所述目标物料的含水率值高于预设阈值时，车厢向前运动至翻车机进行翻货作业。
[0047]本申请的有益效果为：
[0048]本申请通过红外含水率监测的方式对含水率进行监测，根据来煤煤种、来煤含水率情景，智能选择起尘风速与含水率中间的平衡点，达到精确的均匀表面洒水的目的，起到精准控水，抑尘的作用。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]图1为本申请实施例中一种基于红外含水率监测的底层洒水控制系统的结构示意图；
[0051]图2为本申请实施例中红外水分仪设备结构示意图；
[0052]图3为本申请本实施例中一种基于红外含水率检测的底层洒水控制系统在生产中设置方式的示意图；
[0053]图4为本申请实施例中一种基于红外含水率监测的底层洒水控制方法的流程示意图；
[0054]图5为本申请实施例中标定的数学关系回归曲线图；
[0055]图6为本申请实施例中翻车机房车厢煤炭表面含水率动态监控曲线图。
具体实施方式
[0056]煤炭表面起尘与表面风速与含水率密切相关，在翻车机房内，由于四周相对封闭的车间，风速影响较小，只要控制煤炭表层含水率高于低起沉含水率值，则此状态煤炭起沉量较低，通过对含水率进行监测，控制精确的均匀表面洒水，可以起到精准控水，抑尘的作用。
[0057]针对翻车机等新型专业化的散状物料卸料系统，研发了基于反射式红外光的翻车机房散货含水率非接触式监测技术，构建了散货物料“物种
‑
含水率
‑
红外信号”拟合模型，制订了以环境
‑
经济效益提升为导向的翻车机房底层洒水控制策略，通过精准测量翻车机房散货含水率，实现了翻车机房底层洒水精准智能控制决策，实现了散货物料“含水率
‑
起尘量
‑
洒水量”的动态联动感知和环境<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于红外含水率监测的底层洒水控制系统，其特征在于，包括：距离控制模块、红外监测模块、模型构建模块和洒水控制模块；所述距离控制模块与所述红外监测模块安装在同一水平面，所述距离控制模块用于选定监测位置，并控制监测距离；所述红外监测模块还与所述模型构建模块连接，所述红外监测模块用于监测目标物料的红外吸光度；所述模型构建模块还与所述洒水控制模块连接，所述模型构建模块用于基于所述红外吸光度构建物料含水率模型；所述洒水控制模块用于基于所述物料含水率模型进行洒水控制。2.根据权利要求1所述基于红外含水率监测的底层洒水控制系统，其特征在于，所述距离控制模块包括：测距传感器和位置控制装置；所述测距传感器与所述红外监测模块安装在同一水平面，所述测距传感器用于采集距离信号；所述位置控制装置与所述红外监测模块连接，所述位置控制装置用于基于所述距离信号控制所述红外监测模块的所述监测距离，并将所述监测距离控制在预设值内。3.根据权利要求1所述基于红外含水率监测的底层洒水控制系统，其特征在于，所述红外监测模块包括红外水分仪；所述红外水分仪用于采集测量光和与所述测量光相邻的参比光，基于所述测量光和所述参比光求出所述红外吸光度。4.根据权利要求1所述基于红外含水率监测的底层洒水控制系统，其特征在于，所述模型构建模块包括物料含水率模型；所述物料含水率模型构建方法包括：采集目标物料样本并称重，得到所述目标物料样本的原始质量；采集所述目标物料样本的目标红外吸光度；将所述目标物料样本烘干并称重，得到所述目标物料样本的干燥质量；基于所述原始质量和所述干燥质量得到所述目标物料样本的含水率；基于所述目标红外吸光度和所述含水率进行标定，得到所述物料含水率模型。5.根据权利要求1所述基于红外含水率监测的底层洒水控制系统，其特征在于，所述洒水控...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭士涛，于迅，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：