[發明專利]基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 202010120015.7
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111366509B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 彭士濤;葉寅;洪寧寧
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01W1/02;F04B49/06
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

1.一種基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法，其特征在于，步驟如下：

S1、利用安裝高度為H處的激光雷達對堆場進行全區域進行水平掃描，以獲取均布于堆場內N個點位的消光系數E={E₁, E₂, …, E_i, …, E_N}，同時，利用均布安裝在堆場內的多臺粉塵在線監測儀獲取堆場內M個點位的粉塵濃度數據TSP/PM10/PM2.5的質量濃度P={P₁,P₂, …, P_i, …, P_M}，N?M；通過用相同位置的粉塵濃度數據P_i與激光雷達在該點位的消光系數E_i進行對標，獲得Pi和Ei的比例關系k，計算k與E乘積，獲得高度為H的平面上粉塵濃度的全域時空分布A=k×E={kE₁, kE ₂, …, kE _i, …, kE _N}；

其中，激光雷達安裝在場界內/外制高點處，粉塵在線監測儀的安裝高度與激光雷達的安裝高度的高度差≤10m；

S2、在堆場內安裝噴淋系統使噴淋系統內的噴淋頭均布在堆場內，并按照每個噴淋頭的控制范圍作為一個網格單位的原則，將高度為H的平面劃分為N個網格；根據每個網格內若干個點位處的粉塵濃度數據的質量濃度計算出各網格的平均粉塵濃度C={C₁, C₂, …,C_j, …, C_N}；

S3、設定平均粉塵濃度臨界值P₀和起塵量貢獻率臨界值T₀，并依此判斷每個網格的平均粉塵濃度是否達到啟動相應網格內噴淋頭實施噴水的閾值：

S301、當各個網格的平均粉塵濃度C_j均不超過平均粉塵濃度臨界值P₀時，不啟動該網格內噴淋頭，并進入步驟S4；而當任一網格的平均粉塵濃度C_j超過平均粉塵濃度臨界值P₀時，則進入步驟S302；

S302、根據公式：，計算各個網格起塵量貢獻率T_j，并進入步驟S303；其中，在上述公式中，Q表示單個網格內的起塵量，g/s，Q={Q₁, Q₂, …, Q_j, …,Q_N}；每個網格內的起塵量Q _j通過以下方程組求解得到：

在方程組中，K為粉塵濃度系數，，其中，α_i為粉塵的地面反射系數，u為堆場平均風速m/s，H為激光雷達高度m，σ_y為粉塵在水平方向上的擴散系數，σ_z為粉塵在垂直方向上的擴散系數，y為平均風向軸線在水平面上兩個網格中心點的垂直距離，m；

S303、當各個網格的起塵量貢獻率T_j均不超過起塵量貢獻率臨界值T₀時，不啟動該網格內噴淋頭，并進入步驟S4；而當任一網格的起塵量貢獻率T_j超過起塵量貢獻率臨界值T₀時，則啟動超過起塵量貢獻率臨界值T₀的對應網格內的噴淋頭對其網格區域進行噴淋降塵；

S4、按照預設的間隔時間T，重復步驟S1~S3，實現對散貨堆場粉塵進行持續的精細化控制。

2.根據權利要求1所述的基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法，其特征在于，在步驟S1中，N≥100，M≥1。

3.根據權利要求1所述的基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法，其特征在于，在步驟S3中，P₀取值范圍為0.50~1.00mg/m³，T₀取值范圍為25%~100%。

4.根據權利要求1所述的基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法，其特征在于，在步驟S303中，每次啟動網格內噴淋頭對網格對應區域進行噴淋降塵的時間為1~5min。