[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

本發明公開了一種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，依次通過1)利用激光雷達獲取堆場全區域消光系數，利用相同位置下測得的粉塵濃度數據與消光系數進行對標獲得二者的比例關系，反推得到全區域粉塵濃度分布；2)以每個噴淋頭的控制范圍為一個網格單位將雷達掃描平面劃分為N個網格，并計算出各網格內的平均粉塵濃度；3)設定平均粉塵濃度臨界值和起塵量貢獻率臨界值，判斷需要啟動噴淋頭的網格；4)重復1)～3)實現對散貨堆場粉塵進行持續的精細化控制；該控制方法及其控制系統不僅提高抑塵效率，還可減少噴灑水量，實現提高環保效果效率，減輕工人勞動強度的目的，在有效除塵的同時使水資源利用率達到最大化。

技術領域

本發明涉及粉塵控制方法技術領域，特別涉及一種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。

背景技術

國內外在堆場粉塵控制方面開展了大量的研究工作。由彭士濤等研發的“煤炭堆場智能灑水決策系統運行方法”通過監測氣象參數和煤炭含水率判定對煤炭堆場進行合理灑水。由黃震等發明的“一種基于視頻技術的堆場揚塵實時檢測和智能灑水降塵裝置及方法”是通過視頻監控裝置記錄堆場揚塵的實時視頻數據，并結合風速風向等進行校準，最終確定起塵區域及坐標，從而控制噴灑裝置實施分區域灑水降塵。候貴賓等發明的“一種堆場環保監測及灑水降塵預控系統”是通過安裝在堆場邊界四個角處的粉塵濃度監測裝置結合風速風向儀來判斷堆場起塵區域，控制灑水設備是否灑水。

但是，無論是通過煤炭含水率監測還是通過視頻數據監測，都是通過間接的監測參數判斷是否需要進行灑水控制，而非把粉塵濃度這一直觀數據作為判斷依據；而現有的通過粉塵濃度判斷起塵區域的方法，由于監測設備安裝在堆場邊界處，無法實時反映場界內粉塵的時空分布，因此其控制達不到智能和精準的效果。因此，研發一種依據堆場全區域粉塵濃度時空分布來判定是否發布灑水控制指令的全堆場粉塵智能控制方法是非常有必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決傳統技術中粉塵控制精準度不高的問題的基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法。

本發明的另一目的是提供一種實現上述基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法的控制系統。

為此，本發明技術方案如下：

一種基于全場監測的散貨堆場粉塵精細化控制方法，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；