高空智能除霾降尘系统的制作方法

本发明属于环境保护领域，特别涉及一种高空智能除霾降尘系统。

背景技术：

随着工业化进程的推进，空气污染也成为越来越严重的问题，雾霾的频繁大范围高浓度的出现，给人们的生产生活造成了不利，同时对人们的身体健康也造成了危害；因此，人们为了解决雾霾严重的问题，采取了多种方式和方法，首先从源头采用清洁能源，减少排放，减少施工现场的粉尘扩散；再者采用被动防御的方法，采用洒水车对地面进行频繁洒水，消除地面扬尘，还有采用车载水雾喷洒，消除路面上空的粉尘，这样都起到了较好的效果；但是，由于雾霾的组成是由微小颗粒物集聚形成的，pm2.5一类的微粒飘移的高度较高，不像大颗粒的漂移高度一般不超过30-50米，而微小颗粒物的漂移可以达到几百米，完全颠覆了我们传统观念中的粉尘的飞扬高度；而采用地面洒水和低空喷雾只能解决低空也就是10-30米高度的空气净化，而城市居民中许多生活在这个高度以上，此种方法难以解决人们生活中雾霾对人的侵害问题；虽然有些建筑工地能够在塔吊上设置喷雾装置，其缺陷是喷雾范围小，需要人工控制，拆装麻烦。

技术实现要素：

为了解决现有的针对雾霾和粉尘对空气污染的解决方法中存在的问题，本发明提出一种高空智能除霾降尘系统，其特征在于：包括设备安装间，水处理系统，水箱，泵组，远程智能控制系统，喷雾支架，喷雾系统；所述的设备安装间设置在喷雾支架附近，为封闭空间；所述的设备安装间是房屋或者是箱体或者是洞穴；所述的设备安装间有保温设施。

所述的水处理系统安装在设备安装间内，其进水端与水源连接；所述的水源是市政自来水或者是水泵出水管道；所述的水处理系统的出水口通过管道与水箱连接；所述的水处理系统包括粗滤装置，精滤装置，负离子发生器；所述的粗滤装置安装在进水一端，其进水口通过管道与水源连接，其出水口通过管道与精滤装置的进水口连接；所述的粗滤装置是石英砂过滤器；所述的精滤装置安装在粗滤装置和负离子发生器之间，其进水口通过管道与粗滤装置的出水口连接，其出水口通过管道与负离子发生器的进水口连接；所述的精滤装置是过滤精度在5微米的精密过滤器；所述的负离子发生器安装在精滤装置的后端，其进水口通过管道与精滤装置的出水口连接，其出水口通过管道与水箱连接；所述的负离子发生器是金属触媒防垢器。

所述的水箱安装在设备安装间内，其进水口与水处理系统的出水口连接，其出水口通过管道与泵组的进水口连接；所述的水箱是封闭的空腔体。

所述的泵组安装在设备安装间，其进水口与水箱连接，其出水口通过管道与喷雾系统连接；所述的泵组有一台以上的高压水泵组成。

所述的远程智能控制系统安装在设备安装间和中央控制室和喷雾系统；包括安装在中央控制室的控制计算机系统，中央路由器，控制箱，无线传输路由器，中心控制器，人机界面，压力传感器，液位传感器，变频控制器，阀门控制器，喷枪控制器，雾霾浓度监测系统；所述的控制计算机系统为集成计算机控制系统，包括主机，显示器，存储设备，通讯设备，打印设备，指令输入设备；通过通讯设备与中央路由器连接，并与雾霾浓度监测站点连通且能够进行数据读取；所述的中央路由器设置在中央控制室，与控制计算机连接；所述的控制箱安装在设备安装间内，箱体状，其内设置有各个功能元件的安装结构；所述的无线传输路由器安装在控制箱内，通过无线传输与中央路由器构成信号互通，同时与中心控制器连接；所述的中心控制器安装在控制箱内，其输入接点分别与无线传输路由器和各个传感器连接，其输出接点与变频控制器和阀门控制器，喷枪控制器连接；所述的中心控制器是plc；所述的人机界面安装在控制箱的外壁上，并显露在控制箱外部，与中心控制器连接；所述的压力传感器设置在泵组的出水管道上，与中心控制器的信号输入接点连接；所述的液位传感器设置在水箱内，通过导线与控制箱内的中心控制器的信号输入接点连接；所述的变频控制器安装在控制箱内，分别与泵组电机和中心控制器的信号输出接点连接；所述的阀门控制器安装在管道阀门上，其执行元件与阀门的开闭机构连接，能够控制阀门的开闭，其控制电路与中心控制器的信号输出接点连接；所述的喷枪控制器安装在喷雾系统上，与喷雾系统的旋转动力系统连接；所述的雾霾浓度监测系统为本区域的雾霾监测站点或者是政府公共服务系统设置的雾霾监测站点。

所述的喷雾支架安装在喷雾系统的下方，能够支撑和固定喷雾系统；所述的喷雾支架的高度大于40米；所述的喷雾支架是楼房的房顶或者是铁塔或者是烟囱；所述的喷雾支架是可移动的支撑体。

所述的喷雾系统安装在喷雾支架上方，包括底座，限位导向盘，转盘，驱动电机，传动装置，防水盒，立柱，托盘，喷头，出水整流管，腔体座，位置传感器，进水装置，右罩壳，左罩壳，防水过线套；所述的底座设置限位导向盘的下方，与进水装置固定密封连接，其上设置固定安装孔，通过螺栓与喷雾支架固定连接；所述的限位导向盘安装在进水装置上，位于底座上方和转盘下方，与进水装置固定连接；所述的限位导向盘上设置有导向和限位槽，与转盘上的导向轴配合，所述的导向轴能够在导向限位槽内沿导向限位槽运动；所述的转盘安装在腔体座的下方，与腔体座固定连接；所述的驱动电机安装在转盘上，与转盘固定连接，其动力输出轴与传动装置连接；所述的驱动电机外部设置有防雨罩；所述的驱动电机通过导线与控制系统的中心控制器的信号输出接点连接。

所述的传动装置安装在转盘下方，动力输入端与驱动电机的动力输出轴固定连接，动力输出端与进水装置固定连接；所述的传动装置是齿轮传动装置；所述的传动装置包括主动齿轮和被动齿轮；所述的主动齿轮安装在转盘下方，与驱动电机的动力输出轴固定连接；所述的被动齿轮安装在进水装置上，与进水装置固定连接，所述的主动齿轮与被动齿轮的齿部相啮合，当驱动电机启动时，主动齿轮旋转，被动齿轮不动，能够带动转盘旋转。

所述的防水盒由防水耐腐蚀材料制成，为薄壁空腔体，扣合在电器连接元件上，能够阻止雨水进入到电器连接元件上。

所述的立柱安装在腔体座上方，其下端与腔体座固定连接，其上端与托盘固定连接。

所述的托盘安装在立柱上端，与立柱固定连接，其上面设置有固定左罩壳和右罩壳的固定孔。

所述的喷头安装在出水整流管上端，与出水整流管上端密封固定连接。

所述的出水整流管安装在腔体座上，下端与出水腔体座密封固定连接，上端与喷头密封固定连接。

所述的腔体座安装在转盘上，与转盘固定连接；所述的腔体座下端内腔与进水装置密封套接，能够绕进水装置旋转且在旋转时保持密封不泄露；所述的腔体座的内腔上部与出水整流管下部连接，从进水装置进到腔体座内腔下部的水能够通过内腔上部进入到出水整流管内。

所述的位置传感器安装在转盘上，与转盘固定连接，其位置与限位导向盘上的限位点对应；所述的位置传感器通过导线与中心控制器的信号输入接点连接。

所述的进水装置安装在底座上，与底座固定连接；所述的进水装置为管状空腔体，其下端通过管道与泵组的出水口连接，其上端与腔体座的下部内腔连通；所述的进水装置上部与腔体座内腔重合处设置有密封结构；所述的密封结构是旋转密封结构，也就是当腔体座绕进水装置旋转时能够保证两者之间密封没泄露。

所述的右罩壳安装在托盘上，为半圆柱下开口的薄壁空腔体，位于托盘的右侧，与左罩壳组合后形成完整的柱状下开口空腔体，与托盘固定连接。

所述的左罩壳安装在托盘上，为半圆柱下开口的薄壁空腔体，位于托盘的左侧侧，与右罩壳组合后形成完整的柱状下开口空腔体，与托盘固定连接。

所述的防水过线套安装在左罩壳或者右罩壳上，穿过左罩壳或右罩壳的侧壁，能够使导线从其内部穿过并保持密封不进水。

有益效果

本发明是有益效果在于，能够实现高空喷雾，具有喷射距离远，水雾细，实时配合本区域雾霾浓度自动启动和关闭，能够清洁高空以下区域的粉尘和微小颗粒，净化人们生活工作区域的空气环境。

附图说明

图1是本发明的控制系统原理示意图

1.控制计算机系统，2.中央路由器，3.公共无线通讯系统，4.无线传输路由器，5.中心控制器，6.人机界面，7.压力传感器，8.液位传感器，9.变频控制器，10.阀门控制器，11.喷枪控制器，12.雾霾浓度监测系统。

图2是本发明的整体结构示意图

13.设备安装间，14.水处理系统，15.水箱，16.泵组，17.远程智能控制系统，18.喷雾支架，19.喷雾系统。

图3是水处理系统的结构示意图

141.水源接入，142.粗滤装置，143.精滤装置，144.负离子发生器，145.出水管。

图4喷雾系统的去下罩壳后的结构示意图

20.底座，21.限位导向盘，22.转盘，23.驱动电机，24.防水盒，25.立柱，26.托盘，27.喷头，28.出水整流管，29.腔体座，210.位置传感器，211.进水装置。

图5是喷雾系统的外观结构示意图

212.右罩壳，213.左罩壳，214.防水过线套。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式；如图1-图5本例中选用城市楼房高度大于50米的楼房作为喷雾支架18，在楼房房顶设置安装座，与楼顶固定连接，就完成了喷雾支架18点实施；同时也可以选用建筑工地的塔吊、通讯铁塔、烟囱等高度大于40米的建筑物作为喷雾支架18，也可以采用建筑可移动的塔式立柱下部带有动力轮子的可移动支架作为喷雾支架18；

将所述的底座20设置限位导向盘21的下方，与进水装置211固定密封连接，在底座20上设置固定安装孔，通过螺栓与喷雾支架18固定连接；将所述的限位导向盘21安装在进水装置211上，位于底座20上方和转盘22下方，与进水装置211固定连接；同时所述的限位导向盘21上设置有弧形的导向和限位槽，与转盘22上的导向轴配合，使得导向轴能够在导向限位槽内沿导向限位槽运动；将所述的转盘22安装在腔体座29的下方，与腔体座29固定连接；选用本行业通用的驱动电机作为驱动电机23，将所述的驱动电机23安装在转盘22上，与转盘22固定连接，其动力输出轴与传动装置连接；因为驱动电机23是在露天状态下工作，所以在所述的驱动电机23外部设置防雨罩，防止雨水进入驱动电机23，将所述的驱动电机23通过导线与远程智能控制系统17的中心控制器5的信号输出接点连接；

本例中选用齿轮传动作为传动装置，将所述的传动装置安装在转盘22下方，所述的传动装置包括主动齿轮和被动齿轮；将所述的主动齿轮安装在转盘22下方，与驱动电机23的动力输出轴固定连接；将所述的被动齿轮安装在进水装置211上，与进水装置211固定连接，将所述的主动齿轮与被动齿轮的齿部相啮合，当驱动电机启动时，主动齿轮旋转，被动齿轮不动，能够带动转盘旋转；本例中选用本行业通用的市售的防水塑料罩壳作为防水盒24，将防水盒24扣合在电器连接元件上，能够阻止雨水进入到电器连接元件上；本例中选用圆钢或者钢管作为立柱25，将所述的立柱25安装在腔体座29上方，其下端与腔体座29固定连接，其上端与托盘26固定连接；本例中选用直径与左罩壳213点内径相匹配的圆形钢板作为托盘26，将所述的托盘26安装在立柱25上端，与立柱25固定连接，在托盘26上面设置固定左罩壳213和右罩壳212的固定孔螺孔；本例中选用带有导风罩的喷头作为喷头27，将所述的喷头27安装在出水整流管上端，与出水整流管28上端密封固定连接；将所述的出水整流管28安装在腔体座29上，下端与腔体座29的出水腔体密封固定连接，上端与喷头27密封固定连接；将所述的腔体座29安装在转盘22上，与转盘22固定连接；将所述的腔体座29下端内腔与进水装置211密封套接，在套接处安装密封圈，保证腔体座29能够绕进水装置211旋转且在旋转时保持密封不泄露；将所述的腔体座29的内腔上部与出水整流管28下端连接，保证从进水装置211进到腔体座29内腔下部的水能够通过腔体座29的内腔上部进入到出水整流管28内，然后进入喷头27，从喷头27点喷嘴口射出；选用本行业通用的市售的接近开关作为位置传感器210，本例中选用两个，将所述的位置传感器210安装在转盘22上，与转盘22固定连接，其位置分别与限位导向盘21上的两个旋转极限限位点对应；并将所述的位置传感器210通过导线与中心控制器5的信号输入接点连接；本例中选用不锈钢的空心轴作为进水装置211，将所述的进水装置211安装在底座20上，与底座20固定连接，其下端通过管道与泵组16的出水口连接，其上端与腔体座29的下部内腔连通；本例中选用薄不锈钢板将其制成一端开口的圆筒状，从中间对称分开两部分，分别作为右罩壳212和左罩壳213，在左罩壳213和右罩壳212点底部设置固定孔，其孔的大小和位置与托盘26上的固定孔匹配；并将其安装在托盘26上，将底座20以上部分笼罩；本例中选用在右罩壳212的侧壁上设置穿线孔，其孔的大小与防水过线套214匹配；本例中选用本行业通用的市售的具有防水功能的过线套作为防水过线套214；将所述的防水过线套214安装在右罩壳212上，穿过右罩壳212的侧壁，能够使导线从其内部穿过并保持密封不进水；这样就完成了喷雾系统19的实施。

本例中选用本行业通用的石英砂过滤装置作为粗滤装置142，将所述的粗滤装置142的进水口安装在水源接入141处，本例中水源接入141为市政自来水进水管，其出水口通过管道与精滤装置143的进水口连接；本例中选用本行业通用的滤膜和滤芯组合的水过滤装置作为精滤装置143，将所述的精滤装置143安装在粗滤装置142和负离子发生器144之间，其进水口通过管道与粗滤装置142的出水口连接，其出水口通过管道与负离子发生器144的进水口连接；保证精滤装置143点过滤精度在5微米；本例中选用市售的铜触媒防垢器作为负离子发生器144，将所述的负离子发生器144安装在精滤装置143的后端，其进水口通过管道与精滤装置143的出水口连接，其出水口通过管道与水箱15连接；这样就完成了水处理系统14的实施；本例中选用耐腐蚀钢板制成水箱15，本例中选用两个水箱15串联连接；将所述的水箱15安装在设备安装间13内，其进水口与水处理系统14的出水口连接，其出水口通过管道与泵组16的进水口连接；本例中选用市售的高压水泵三台组成泵组16，将所述的泵组16安装在设备安装间13内，其进水口与水箱15连接，其出水口通过管道与喷雾系统19连接；其泵组16的电路通过导线与远程智能控制系统17的变频控制器9连接，并与中心控制器5的信号输出接点连接；

本例中选用市售的商用计算机作为控制计算机系统1，将控制计算机系统1与中央路由器连接，并与雾霾浓度监测系统12连通且能够进行数据读取；选用本行业通用的路由器作为中央路由器2，将所述的中央路由器2设置在中央控制室，与控制计算机系统1连接；本例中选用本行业通用的电器控制柜作为控制箱，将所述的控制箱安装在设备安装间13内；选用本行业通用的无线路由器作为无线传输路由器4，将所述的无线传输路由器4安装在控制箱内，通过公共无线通讯系统3与中央路由器2构成信号互通，同时与中心控制器5连接；本例中的公共无线通讯系统3采用为公众提供服务的通讯运营商的无线通讯系统；本例中选用市售的门子200smart系列plc作为中心控制器5，将所述的中心控制器5安装在控制箱内，其输入接点分别通过通讯与无线传输路由器4和各个传感器连接，本例中的无线传输路由器是采用工业级4g无线路由器；其输出接点与变频控制器9和阀门控制器10，喷枪控制器11连接；本例中选用市售的与中心控制器5匹配的触摸屏作为人机界面6，将所述的人机界面6安装在控制箱的外壁上，并显露在控制箱外部，与中心控制器5连接；本例中选用市售的压力30mpa的压力传感器作为压力传感器7，将所述的压力传感器7设置在泵组16的出水管道上，与中心控制器5的信号输入接点连接；本例中选用市售的液位传感器作为液位传感器8，将所述的液位传感器8安装在水箱15内，通过导线与控制箱内的中心控制器5的信号输入接点连接；本例中选用本行业通用的市售的变频器作为变频控制器9，将所述的变频控制器9安装在控制箱内，分别与泵组电机和中心控制器5的信号输出接点连接；本例中选用本行业通用的市售的电磁阀作为发明控制器10，将所述的阀门控制器10安装在管道阀门上，其执行元件与阀门的开闭机构连接，能够控制阀门的开闭，其控制电路与中心控制器5的信号输出接点连接；本例中选用安装在喷雾系统19上的位置传感器210和控制继电器组合形成喷雾枪控制器11，将控制继电器安装在控制箱内，其控制电路与中心控制器5点信号输出接点连接，其主电路与电源和喷雾系统19点驱动电机23连接；对应的位置传感器210与中心控制器5点信号输入接点连接；本例中选用公共服务的雾霾浓度监测站点作为雾霾浓度监测系统12，将控制计算机系统与所述的雾霾浓度监测系统12连接，并能够读取其监测数据；这样就完成了远程智能控制系统17的实施。

本例中选用带有保温层的钢板作为外壁，将其组合成为能够容纳水箱15，泵组16，水处理系统14，控制箱以及相应的管道和电路，并有一定的工作空间的有可开关的门的封闭空间作为设备安装间13，在设备安装间内设置低温保温系统，本例中采用碳晶加热系统，并连接室温传感器，控制设备安装间13内的温度在结冰点以上；将水处理系统14安装在设备安装间13内，其进口与水源连接，其出口与水箱连接，在进口和出口处各设置电控阀门；将水箱15安装在设备安装间13内，其进水口通过管道和阀门与水处理系统14连接，其出口通过管道和阀门与泵组16的进水口连接；将控制箱安装在设备安装间13内，并在控制箱内安装远程智能控制系统17，这样就完成了本发明的实施。

应用时，控制计算机系统1从雾霾浓度监测系统12获取监测数据，并与设定的浓度值比对，当监测浓度超过设定值时，控制计算机系统1发出指令，通过中央路由器2将相应的信号传输到每一个无线传输路由器4，无线传输路由器4将信号传输到中心控制器5，中心控制器5发出指令，启动泵组16的其中一台或者多台高压水泵开始工作，经过水处理系统14处理过的水在水箱15中，水泵从水箱15中抽取水，并输送出高压3-10mpa的高压水，通过管道进入喷雾系统19，高压水经过喷雾系统19的进水装置211进入腔体座29，通过出水整流管28进入喷头27，高压水从喷头27中喷出，形成雾状水柱并喷射到远方，经过试验证明，本发明能够喷射超过50米-100米的距离；同时，中心控制器5指令喷雾系统19点驱动电机23启动，带动转盘22和腔体座29旋转，当旋转角度达到限位点时，位置传感器210发出信号并传输到中心控制器5的信号输入接点，中心控制器5发出指令，使得驱动电机23逆转，逆转到第二限位点时，第二个位置传感器210发出信号并传输到中心控制器5点信号输入接点，中心控制器5发出指令，驱动电机23正转，如此重复，达到喷雾时间后，中心控制器5发出指令，泵组16停止运转，驱动电机23停止工作；完成一个工作循环；在这期间，当水箱15内的水面高度低于设定值时，液位传感器8发出信号并传输到中心控制器5，中心控制器5发出指令阀门控制器10将进水阀门打开向水箱15供水，到达设定的液面高度后停止；当喷射距离有变化时，压力传感器7的压力高于或者低于压力设定值时，中心控制器5指令变频控制器9调节泵组16点电机转速；通过人机界面6，设定系统运行参数，显示系统重要节点的运行状态；这样就能够实现远程高空的降霾除尘功能，克服了现有的道路降霾除尘设备不能够实现高空的缺陷；同时，由于采用了智能控制，克服了设备反复安装和拆除的麻烦，根据雾霾浓度实现喷雾，节省能源和水；由于采用了水处理系统，避免了喷嘴和管道的结垢和堵塞，提高了系统运行的稳定性，减少了系统维修和更换频次，降低了成本；由于采用了负离子发生器144，防止了管道及喷嘴结垢的同时还能够产生负离子，有利于净化空气；由于采用了变频控制，能够实时调节喷雾压力；同时能够实现系统自动运行，减少了操作人员；由于采用了保温装置，使得设备安装间13内的设备工作在安全温度范围，避免冻结而损坏；由于采用了无线通讯，能够实现远程控制。