本发明涉及煤场安全监控设备技术领域，特别是一种露天煤场扬尘监控系统。
背景技术
随着我国经济增长速度的不断加快，各地重工业的迅速发展，随之而来的环境污染也成为人们最关心的热点问题。而我国的电力能源结构以燃煤发电为主，燃煤电厂中的扬尘污染已成为环境污染中最重要的问题之一，会直接对生态环境和人们的健康造成重大冲击。露天煤场在卸煤、贮存、运转等各个环节都不可避免地产生扬煤，造成粉尘污染，同时随着国家环保法律法规的进一步严格，露天煤场的扬尘污染问题已经成为各地环境污染治理的重点。露天煤场的面积较为开阔，受到风力影响，又经常有翻车机、装载机等大型设备的作业，煤堆表面的煤粉容易随风扬起，甚至形成“煤尘龙”，不但污染周围的环境，还影响职工及附近居民的身心健康、同时容易引起机械设备故障加速传动部件的磨损速度，大量煤粉流失，浪费煤炭资源，造成一定的经济损失。有关数据显示，全国燃煤电厂煤场每年产生的煤尘达1000万吨左右，造成直接经济损失高达亿元以上。
目前国内燃煤电厂露天煤场常采用湿法喷淋技术方法抑制煤场扬尘，利用具有一定压力的水，通过喷枪自动旋转的喷头在一定角度范围内均匀喷向煤场的上空，水滴落下后湿润煤堆的表面，使细颗粒煤粉之间通过水分子的张力粘合在一起，增加细颗粒煤粉自身的重量，避免风吹起尘，起到减少煤场扬尘的作用。
现有的煤场喷淋系统运行分为程序控制和手动控制：手工控制是由煤场工人现场进行操作,但是在休息日或夜晚休息时,会因为无人操作而导致煤炭起尘。现有的程序控制系统智能化低,只是定期进行喷淋,既未考虑降雨的因素,也未考虑风速等外界环境因素。在降雨时和无风时仍热进行喷淋浪费水,在大风时却因为不在程序时间而不喷淋,导致起尘。《一种基于比较器的低功耗煤场喷淋控制系统(专利号201620809055.1)》提出了通过传感器获取风速、雨滴和温湿度信息,根据环境自动控制喷淋,节约了水能和电能。但是该方案仅考虑风速和温湿度等外部环境因素，没有考虑翻车机、装载机等大型设备作业时将煤堆表面的煤粉扬起，甚至形成“煤尘龙”的情况，该情况下风速和温湿度达不到设定阈值，无法启动电磁阀进行喷淋作业。没有进行风向测定，只判定风速信息，无法有针对性的进行喷淋，降尘效率不高。只采用简单的阈值比较后对喷淋装置进行开关作业，不能智能调节喷淋的水量大小，浪费水。
技术实现要素：
本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种露天煤场扬尘监控系统,在“煤尘龙”现象产生后，自动喷淋降尘；解决现有技术中无风向测定，无针对性的进行降尘的技术问题；解决现有技术中只能对喷淋装置做开关操作，无法智能调节喷淋的水量大小，浪费水的问题。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种露天煤场扬尘监控系统，其特征在于：包括喷淋管道、比例电磁阀模块、环境传感器模块和智能控制模块；其中，喷淋管道设置在露天煤场四周，对扬尘进行喷淋；比例电磁阀模块与所述喷淋管道连接，其通过can总线与所述智能控制模块连接，比例电磁阀模块控制所述喷淋管道的水量大小，改变喷淋管道的喷淋强度；环境传感器模块设置在露天煤场内，其通过can总线与所述智能控制模块连接，环境传感器模块获取露天煤场环境数据并传输到所述智能控制模块；
工作时，所述智能控制模块接收所述环境传感器模块采集到的环境信息并判断露天煤场扬尘情况，所述比例电磁阀模块接收所述智能控制模块控制信息，调节所述喷淋管道喷淋强度进行降尘作业。
进一步的，所述环境传感器模块包括
粉尘传感器模块，其检测煤场的粉尘浓度大小，获得粉尘浓度信号；
温湿度传感器模块，其检测煤场的温湿度信息，获得温度信号和湿度信号；
风速风向传感器模块，其检测煤场的风速、风量大小及风向，获得风速信号和风向信号。
进一步的，所述喷淋管道数量为四个，其分别设置在露天煤场四周，每个喷淋管道分别与一个比例电磁阀模块连接。
进一步的，每个所述喷淋管道内至少设置有一个粉尘传感器模块。
进一步的，所述温湿度传感器模块和风速风向传感器模块均为一个，其分别设置在露天煤场上空。
进一步的，一种露天煤场扬尘降尘方法,其特征在于：包括如下步骤
步骤s1：所述环境传感器模块采集到的环境信息并传输到所述智能控制模块；
步骤s2：所述智能控制模块判断所述温湿度传感器模块和风速风向传感器模块检测到的露天煤场环境数据，若温度、湿度中风速任一值如大于等于预设阈值则执行步骤s3，否则执行步骤s4；
步骤s3：所述智能控制模块判定风速风向传感器模块检测到的露天煤场风向，所述智能控制模块控制启动对应风向方位的比例电磁阀模块，使控制对应喷淋管道进行降尘、降温作业；
步骤s4：所述智能控制模块判定风速风向传感器模块检测到的露天煤场风向，所述智能控制模块控制对应风向的粉尘传感器模块检测并传输粉尘浓度信号；所述智能控制模块判定粉尘浓度若大于等于预设阈值，则启动对应方位的比例电磁阀模块，控制对应喷淋管道进行降尘作业。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明扬尘颗粒检测器，“煤尘龙”产生后，自动喷淋降尘。
2.本发明通过用风速风向传感器模块，测定风向，进行有针对性的喷淋降尘，提高降尘效率。
3.本发明采用通过风速和温湿度和粉尘浓度的大小控制比例电磁阀，控制喷淋管道和调节喷淋装置的喷淋水量大小，节约喷淋用水。
附图说明
图1是本发明结构框图。
图2是本发明布置图。
图3是本发明流程图。
附图中，1-智能控制模块、2-喷淋管道、3-比例电磁阀模块、4-环境传感器模块、5-can总线、6-露天煤场、21-1#喷淋管道、22-2#喷淋管道、23-3#喷淋管道、24-4#喷淋管道、31-1#比例电磁阀模块、32-2#比例电磁阀模块、33-3#比例电磁阀模块、34-4#比例电磁阀模块、41-粉尘传感器模块、42-温湿度传感器模块、43-风速风向传感器模块、411-1#粉尘传感器模块、412-2#粉尘传感器模块、413-3#粉尘传感器模块、414-4#粉尘传感器模块、415-5#粉尘传感器模块、416-6#粉尘传感器模块、417-7#粉尘传感器模块、418-8#粉尘传感器模块。
具体实施方式
以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。
如图1所示，一种露天煤场扬尘监控系统，包括喷淋管道2、比例电磁阀模块3、环境传感器模块4和智能控制模块1；其中，喷淋管道1设置在露天煤场6四周，对扬尘进行喷淋；比例电磁阀模块3与喷淋管道2连接，其通过can总线5与智能控制模块1连接，比例电磁阀模块3控制喷淋管道2的水量大小，改变喷淋管道2的喷淋强度；环境传感器模块4设置在露天煤场6内，其通过can总线5与智能控制模块1连接，环境传感器模块4获取露天煤场6环境数据并传输到智能控制模块1；环境传感器模块4包括粉尘传感器模块41，其检测煤场的粉尘浓度大小，获得粉尘浓度信号；温湿度传感器模块42，其检测煤场的温湿度信息，获得温度信号和湿度信号；风速风向传感器模块43，其检测煤场的风速、风量大小及风向，获得风速信号和风向信号.
工作时，智能控制模块1接收环境传感器模块4采集到的环境信息并判断露天煤场6扬尘情况，比例电磁阀模块3接收智能控制模块1控制信息，调节喷淋管道2喷淋强度进行降尘作业。
如图2所示，露天煤场扬尘监控系统布置图，以露天煤场6中心为原点设置直角坐标系，以露天煤场6正右方为x轴，正方向以露天煤场6正上方为y轴正方向；喷淋管道2数量为四个并围成矩形，1#喷淋管道21位于x轴上方且与x轴平行，2#喷淋管道22位于x轴下方且与x轴平行,3#喷淋管道23位于y轴左侧且与y轴平行，4#喷淋管道24位于y轴右侧且与y轴平行；比例电磁阀模块3数量为四个并分别与四个喷淋管道2分别连接，四个比例电磁阀模块3对应编号为1#比例电磁阀模块31、2#比例电磁阀模块32、3#比例电磁阀模块33和4#比例电磁阀模块34；粉尘传感器模块41数量为八个，分布在露天煤场6的八个方位，编号为1#粉尘传感器模块411、2#粉尘传感器模块412、3#粉尘传感器模块413、4#粉尘传感器模块414、5#粉尘传感器模块415、6#粉尘传感器模块416、7#粉尘传感器模块417和8#粉尘传感器模块418；1#粉尘传感器模块411、2#粉尘传感器模块412和3#粉尘传感器模块413按x轴正方向顺序均匀分布在1#喷淋管道21内侧；4#粉尘传感器模块414、5#粉尘传感器模块415和6#粉尘传感器模块416按x轴正方向顺序均匀分布在2#喷淋管道22内侧；7#粉尘传感器模417块设置在3#喷淋管道23内侧中部，8#粉尘传感器418模块设置在4#喷淋管道24内侧中部；温湿度传感器模块42和风速风向传感器模块43均为一个，其分别设置在露天煤场6上空。
如图3所示，是本实施例工作流程如下：
步骤1：智能控制模块1轮询can总线5上各传感器数据；
步骤2：智能控制模块1判定温度是否大于等于预设温度，“是”转向步骤6，“否”转向步骤3；
步骤3：智能控制模块1判定湿度是否大于等于预设湿度，“是”转向步骤6，“否”转向步骤4；
步骤4：智能控制模块1判定风速是否大于等于预设风速，“是”转向步骤6，“否”转向步骤5；
步骤5：智能控制模块1判定风向，α：-45°＜α＜45°时，判定1#粉尘传感器模块411、2#粉尘传感器模块412、3#粉尘传感器模块413的粉尘浓度量是否超过预设浓度，任意一个模块超过预设浓度，发送控制信号到1#比例电磁阀模块31，然后转向步骤1，否则直接转向步骤1；45°＜α＜135°时，智能控制模块1判定7#粉尘传感器模块417的粉尘浓度量是否超过预设浓度，若超过预设浓度，发送控制信号到3#比例电磁阀模块33，然后转向步骤1，否则直接转向步骤1；-135°＜α＜-45°时，判定4#粉尘传感器模块414、5#粉尘传感器模块415、6#粉尘传感器模块416的粉尘浓度量是否超过预设浓度，任意一个模块超过预设浓度，发送控制信号到4#比例电磁阀模块34，然后转向步骤1，否则直接转向步骤1；-180°＜α＜-135°或135°＜α＜180°时，判定8#粉尘传感器模块418的粉尘浓度量是否超过预设浓度，若超过预设浓度，发送控制信号到2#比例电磁阀模块32，然后转向步骤1，否则直接转向步骤1；
步骤6：智能控制模块判定风向α：-45°＜α＜45°时，发送控制信号到1#比例电磁阀模块31，然后转向步骤1；45°＜α＜135°时，发送控制信号到3#比例电磁阀模块33，然后转向步骤1；-135°＜α＜-45°时，发送控制信号到4#比例电磁阀模块34，然后转向步骤1；-180°＜α＜-135°或135°＜α＜180°时，发送控制信号到2#比例电磁阀模块32，然后转向步骤1。
其中控制比例电磁阀模块采3用如下公式进行控制：
k为控制比例系数，x1x2...xn为进入判定的粉尘传感器模块41的粉尘浓度量，y为输出的控制信号。输出的控制信号＝控制比例系数×进入判定的传感器模块的粉尘浓度量的最大值。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。