一种厂界道路抑尘系统及其应用的制作方法

本发明属于环保除尘的技术领域，涉及一种厂界道路抑尘系统及其应用。

背景技术：

钢铁企业粉尘无组织治理受到非常多因素的影响，粉尘无组织治理的复杂程度非常高。粉尘污染具有点多、线长、面广和阵发性等显著特点：即，污染源数量非常多、工艺线很长、粉尘污染区域面积非常大、污染随着时间和空间的变化非常大。钢铁企业粉尘无组织治理，从区域划分主要包括：料棚粉尘无组织治理、皮带长流程粉尘无组织治理以及厂界道路粉尘无组织治理等。本发明就是针对厂界道路粉尘无组织治理而研制的智能抑尘系统。

钢铁企业的厂界道路扬尘的主要影响因素包括：①路面粉尘(车辆碾压会造成路面扬尘)、②运输车辆的车轮、车身粉尘、③其他相关区域的粉尘扩散(基于网格化监测数据形成的粉尘浓度热力图，高浓度区域向低浓度区域有扩散趋势；基于bme算法的污染模型分析，可以根据运输车辆、当前的粉尘浓度热力图、气候条件等因素对污染扩散进行预测)。如何设计一种能够智能自动地抑制企业厂界道路扬尘的抑尘系统是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种厂界道路抑尘系统及其应用，能够智能自动地抑制企业厂界道路扬尘。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种厂界道路抑尘系统，设于厂界道路上，包括以下部件：

扬尘监测模块，所述扬尘监测模块进行网格化分布，用于监测厂界道路上扬尘情况，并发送扬尘信号；

清洁车辆模块，所述清洁车辆模块用于清扫厂界道路，并发送清扫工作状态信号；

清洁车辆定位模块，所述清洁车辆定位模块与清洁车辆模块信号连接，用于定位确定清洁车辆模块所在的位置，并发送定位信号；

控制模块，所述控制模块分别与扬尘监测模块、清洁车辆模块、清洁车辆定位模块信号连接，用于接收扬尘监测模块发送的扬尘信号，接收清洁车辆定位模块发送的定位信号，向清洁车辆模块发送调度清扫信号用于调度清洁车辆模块至指定道路进行清扫，并接收清洁车辆模块发送的清扫工作状态信号。

优选地，所述扬尘监测模块为扬尘在线监测仪。

优选地，所述扬尘监测模块测量pm10、pm2.5的量程为0～10mg/m³。

优选地，所述扬尘监测模块的网格化分布为在厂界及厂区道路沿线每200-500米布设1台扬尘监测模块。

优选地，所述清洁车辆模块选自清扫一体车、清扫车或洒水车的一种或多种组合。

更优选地，当厂界道路为大路(即双车道及多车道道路)时，所述清洁车辆模块为清扫一体车；当厂界道路为小路(即单车道道路)时，所述清洁车辆模块为清扫车或洒水车。

优选地，所述清洁车辆定位模块选自gps定位系统或北斗定位系统中的一种。

优选地，所述控制模块所在计算机或服务器为工业级pc机，其性能参数为：windows7pro操作系统，双intelxeone5-2630v4cpu，eb-x10主板，32g内存，128gssd+1tbhdd硬盘，geforcegtx1660ti6gbgpu独立显卡，6-portpoegigabit网络服务器。

优选地，所述控制模块包括有以下部件：

污染模型分析决策单元，所述污染模型分析决策单元与扬尘监测模块信号连接，用于接收扬尘监测模块发送的扬尘信号，绘制污染物浓度热力图并进行区域扩散分析后做出抑尘决策，发送抑尘决策信号；

清洁车辆调度单元，所述清洁车辆调度单元分别与清洁车辆模块、清洁车辆定位模块、污染模型分析决策单元信号连接，用于接收清洁车辆定位模块发送的定位信号，接收污染模型分析决策单元发送的抑尘决策信号，并向清洁车辆模块发送调度清洁车辆至指定道路清扫信号，指令清洁车辆模块至指定道路进行清扫。

更优选地，所述控制模块还包括有数据传输单元，所述数据传输单元选自经光纤连接的交换机或网关中的至少一种。

更优选地，所述污染物浓度热力图为厂界道路扬尘浓度的实时分布图。

更优选地，所述区域扩散分析为在当时气象条件下对厂界道路扬尘扩散规律的影响的分析。

更优选地，所述抑尘决策根据厂界道路某区域的扬尘浓度超出预设阈值作出。

更优选地，所述清洁车辆调度单元调度车辆的原则为：优先安排距离清扫点较近的清洁车辆，优先安排未进行清洁工作的车辆。

本发明第二方面提供一种厂界道路抑尘系统在厂界道路上的用途。

如上所述，本发明提供的一种厂界道路抑尘系统及其应用，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种厂界道路智能抑尘系统及其应用，进行网格化的环境及气象数据监测。

(2)本发明提供的一种厂界道路抑尘系统及其应用，能够基于环境监测数据的污染物浓度热力图和污染现状及气象参数的区域扩散分析，进行基于网格化监测数据的智能管理系统的智能化数据分析。

(3)本发明提供的一种厂界道路抑尘系统及其应用，基于环境、气象及前期治理措施的系统智能决策。

(4)本发明提供的一种厂界道路抑尘系统及其应用，基于路况、车型、位置、工作状态的多因素车辆调度决策。

(5)本发明提供的一种厂界道路抑尘系统及其应用，基于监测—决策—调度—治理—监测循环的机器深度学习。

附图说明

图1显示为本发明中厂界道路抑尘系统的结构示意图。

图2显示为本发明中厂界道路抑尘系统的工艺流程示意图。

图3显示为本发明中厂界道路内网格化监测布置图。

图4显示为本发明中厂界道路污染物浓度热力图。

图5显示为本发明中粉尘污染扩散预测图。

附图标记

100扬尘监测模块

200清洁车辆模块

300清洁车辆定位模块

400控制模块

401污染模型分析决策单元

402清洁车辆调度单元

403数据传输单元

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-2所示，本发明提供一种厂界道路抑尘系统，设于厂界道路上，包括以下部件：

扬尘监测模块100，所述扬尘监测模块100进行网格化分布，用于监测厂界道路上扬尘情况，并发送扬尘信号；

清洁车辆模块200，所述清洁车辆模块200用于清扫厂界道路，并发送清扫工作状态信号；

清洁车辆定位模块300，所述清洁车辆定位模块300与清洁车辆模块200信号连接，用于定位确定清洁车辆模块200所在的位置，并发送定位信号；

控制模块400，所述控制模块400分别与扬尘监测模块100、清洁车辆模块200、清洁车辆定位模块300信号连接，用于接收扬尘监测模块100发送的扬尘信号，接收清洁车辆定位模块300发送的定位信号，向清洁车辆模块200发送调度清扫信号用于调度清洁车辆模块200至指定道路进行清扫，并接收清洁车辆模块200发送的清扫工作状态信号。

在一个优选的实施例中，所述扬尘监测模块100为扬尘在线监测仪。所述扬尘在线监测仪为采用光散射原理或光吸收原理的粉尘浓度在线监测设备设备，可从市场上购买获得。所述扬尘监测模块100是厂界道路智能抑尘系统的“千里眼”和“顺风耳”，可以采集道路环境污染物浓度以及气象数据，可准确测量风速、风向、温度、湿度、大气压、pm10、pm2.5。

在一个优选的实施例中，所述扬尘监测模块100测量pm10、pm2.5的量程为0～10mg/m³。

在一个优选的实施例中，如图3所示，所述扬尘监测模块100的网格化分布为在厂界及厂区道路沿线每200-500米布设1台扬尘监测模块。能够形成厂区网格化监测，使控制模块400获取相关监测数据，作为智能决策和车辆调度的数据基础。

在一个优选的实施例中，所述清洁车辆模块200选自清扫一体车、清扫车或洒水车的一种或多种组合。所述清洁车辆模块200能够前往清扫点进行道路清扫。

进一步地，当厂界道路为大路(即双车道及多车道道路)时，所述清洁车辆模块200为清扫一体车；当厂界道路为小路(即单车道道路)时，所述清洁车辆模块200为清扫车或洒水车。由于清扫一体车车型比较宽，适用于厂界大路的清理；而清扫车和洒水车车型比较窄，可用于厂界小路的清理。

在一个优选的实施例中，所述清洁车辆定位模块300选自gps定位系统或北斗定位系统中的一种。从而确定清洁车辆模块200的具体位置。

在一个优选的实施例中，所述控制模块400所在计算机或服务器为工业级pc机，其性能参数为：windows7pro操作系统，双intelxeone5-2630v4cpu，eb-x10主板，32g内存，128gssd+1tbhdd硬盘，geforcegtx1660ti6gbgpu独立显卡，6-portpoegigabit网络服务器。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述控制模块400包括有以下部件：

污染模型分析决策单元401，所述污染模型分析决策单元401与扬尘监测模块100信号连接，用于接收扬尘监测模块100发送的扬尘信号，绘制污染物浓度热力图并进行区域扩散分析后做出抑尘决策，发送抑尘决策信号；

清洁车辆调度单元402，所述清洁车辆调度单元402分别与清洁车辆模块200、清洁车辆定位模块300、污染模型分析决策单元401信号连接，用于接收清洁车辆定位模块300发送的定位信号，接收污染模型分析决策单元401发送的抑尘决策信号，并向清洁车辆模块200发送调度清洁车辆至指定道路清扫信号，指令清洁车辆模块200至指定道路进行清扫。

所述控制模块400是厂界道路智能抑尘系统的“大脑”，负责对监测数据进行运算、给出智能决策指令。本领域技术人员均了解，所述控制模块400的计算比较、判断、输出指令过程、均可以利用现有技术中的集成电路模块、可编程逻辑器件、其它硬件或安装相应的软件模块来实现。

进一步地，所述控制模块400还包括有数据传输单元403，所述数据传输单元403选自经光纤连接的交换机或网关中的至少一种。能够传输治理指令。

进一步地，如图4所示，所述污染物浓度热力图为厂界道路扬尘浓度的实时分布图。所述污染物浓度热力图基于bme内插值算法形成，根据网格化分布的扬尘监测模块采集到的监测数据，形成热力图，能够用于指导当前状态下清洁车辆到何处进行道路清洁。

进一步地，如图5所示，所述区域扩散分析为在当时气象条件下对厂界道路扬尘扩散规律的影响的分析。所述区域扩散分析根据当前污染物浓度热力图以及风力、风向、温度、湿度、大气压等气象信息，对区域扩散情况进行预测。用于指导清洁车辆对未来可能的污染区域源头进行治理。

进一步地，所述抑尘决策根据厂界道路某区域的扬尘浓度超出预设阈值作出。所述抑尘决策根据污染物浓度热力图、区域扩散分析，并综合考虑其他相关因素所做出的。

进一步地，所述清洁车辆调度单元402调度车辆的原则为：优先安排距离清扫点较近的清洁车辆，优先安排未进行清洁工作的车辆。

实施例1

将本发明中的厂界道路抑尘系统安装于某钢铁厂的厂界道路上，进行智能抑尘。

首先，如图3所示，在厂界道路内布设了多个扬尘监测模块100，形成网格化监测。扬尘监测模块100为扬尘在线监测仪，可以采集的监测数据包括pm10、pm2.5、大气压、温度、湿度、风速、风向等。

然后，扬尘监测模块100将采集到的监测数据发送至控制模块400进行分析、预测，如图4所示，控制模块400绘制污染物浓度热力图。并如图5所示，根据大气压、风向、风速、温度、湿度等气象数据，对未来pm10、pm2.5粉尘污染物扩散进行预测，进行区域扩散分析。最终，做出抑尘决策。

再其次，控制模块400做出抑尘决策后，根据清洁车辆定位模块300所定位的清洁车辆模块200所在位置，调度清洁车辆对高浓度区域进行清扫，防止污染物大范围扩散。控制模块400根据道路路况、清洁车辆的gps定位信息、车辆的工作状态等因素，确定指派车辆。

最后，清洁车辆模块200配备了调度指令接收装备，按照清洁指令前往指定地点清洁道路。清洁车辆进行道路清扫完毕后，网格化监测会持续监测并将监测数据上传至控制模块400。系统基于上一轮的治理情况，制定相应的治理措施。

本发明中的厂界道路抑尘系统可有效降低该钢铁厂在厂界道路区域的无组织粉尘污染。

对比例1

目前，现有厂界道路区域的无组织粉尘污染的抑尘方式如下：

现有厂界道路区域的无组织粉尘污染的抑尘方式主要对厂区内的清洁车辆进行排班调度，定时定点对厂界道路进行清扫，无法及时对扬尘超标的区域进行清扫，同时浪费人力与能源。

将实施例1与对比例1进行比较可知，本发明中的厂界道路抑尘系统与现有技术进行比较，具有以下显著优势：

1)本发明中的厂界道路抑尘系统通过建立厂界道路无组织排放粉尘网格化监测网络，汇聚实时监测数据，结合污染物浓度热力图和区域扩散分析，可准确、快速地获得粉尘污染的来源、空间分布及其演变趋势，并及时调度清洁车辆对污染严重区域进行清洁工作。

2)本发明中的厂界道路抑尘系统利用gps定位系统对厂内所有清洁作业车进行全程监控，可实时显示车辆所在的位置，通过智能识别道路起尘区域分布情况，对车辆进行智能化调度管理，及时有效地对道路扬尘区域进行控制；

3)本发明中的厂界道路抑尘系统可以优化清洁作业车的调度与管理，减少人力、物力投入，提高清洁工作的效率，实行标准化的管理，保障厂区内道路的干净整洁。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。