一种基于pm2.5检测的屋顶自动喷雾减霾设备及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于城市治污减霾使用的基于PM2.5检测的屋顶自动喷雾减霾设备及其控制方法。
【背景技术】
[0002]治污减霾是现在城市环境治理中的一项关注重点，随着工业排放、汽车尾气排放等的不断加剧，城市雾霾这一大气污染现象频频出现，已经严重威胁到人们的健康水平和城市的可持续发展。然而实现从根源上治理雾霾往往需要相当漫长的时间，因此开发一种切实有效的在雾霾发生时能够起到快速降霾效果的设备，实现减霾控制，是非常具有实际价值的。
[0003]目前通常使用的降霾方法主要是通过洒水喷雾等手段利用水对空气中PM2.5颗粒的吸附作用来实现的，但是目前的洒水喷雾降霾大都通过粗放式的方式来进行，由于没有跟雾霾监测数据进行联动，无法通过数据监测减霾效果，只是通过行政指令来进行操作，盲目性很大、对水资源的浪费很大。另一方面，现在的洒水喷雾措施主要在地面进行，能够进行减霾影响的空间范围很小，致使减霾效率很低。
【发明内容】
[0004]针对【背景技术】中存在的问题，本发明目的是提供一种结构简单、设计合理、实现方便、效果明显而且低成本、低资源消耗的基于PM2.5检测的屋顶自动喷雾减霾设备。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:一种基于PM2.5检测的屋顶自动喷雾减霾设备，包括防水密闭的外壳，外壳由密封壳体和设置在密封壳体顶部的密封盖构成，设于密封壳体内的自动喷雾主控制模块，无线通信模块与自动喷雾主控制模块相接，分别与自动喷雾主控制模块输入端连接空气PM2.5自动检测模块、定位模块和供电模块，与自动喷雾主控制模块输出端连接的继电器/阀门控制器驱动模块，密封壳体上设有无线通信天线接插件、PM2.5检测传感器探头接插件、定位天线接插件、电源线接插件、继电器/阀门控制器接插件，其中，无线通信天线通过无线通信天线接插件与所述无线通信模块相接，PM2.5检测传感器通过PM2.5检测传感器探头接插件与所述空气PM2.5自动检测模块相接，定位天线通过定位天线接插件与所述定位模块相接，市电电源线通过电源线接插件与所述供电模块相接，继电器/阀门控制器通过继电器/阀门控制器接插件与所述继电器/阀门控制器驱动模块相接，所述继电器/阀门控制器与屋顶集成供水喷雾设施连接。
[0006]在上述技术方案中，所述无线通信模块上设置有用于安装移动电话SM卡的SM卡座。
[0007]在上述技术方案中，所述PM2.5检测传感器探头接插件和电源线接插件以及继电器/阀门控制器接插件分别配合设置有防水接插件。
[0008]在上述技术方案中，所述空气PM2.5自动检测模块中设置有定时检测触发器，按固定间隔时间触发所述PM2.5检测传感器对空气中PM2.5参数进行采集。
[0009]在上述技术方案中，所述供电模块连接有用于对设备加电或断电状态进行检测的告警电路模块，所述告警电路模块与所述自动喷雾主控制模块的输入端相接。
[0010]在上述技术方案中，所述无线通信模块为WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、WCDMA模块、CDMA2000模块、3G模块或4G模块中的一个或多个的组合。
[0011]在上述技术方案中，所述定位模块为北斗定位模块和GPS定位模块中的一个或两个的组合。
[0012]本发明还提供了一种实现简单、操作简便、智能管理、性能稳定可靠的，且具有节约资源、务实高效、功能完备的基于PM2.5检测的屋顶自动喷雾减霾控制方法。
[0013]本发明的技术方案是这样实现的:第一步，组装屋顶自动喷雾减霾设备并将组装后的设备与继电器/阀门控制器以及受继电器/阀门控制器控制的供水设备和屋顶集成供水喷雾设施连接，其包括:
[0014]首先，打开外壳密封盖，将手机SM卡装入无线通信模块上的SM卡座中，再将外壳密封盖盖好;
[0015]然后，将无线通信天线连接在无线通信天线接插件上，将定位天线连接在定位天线接插件上；
[0016]其次，将继电器/阀门控制器通过防水接插件连接在继电器/阀门控制器接插件上与自动喷雾主控制模块连接，将PM2.5检测传感器通过防水接插件连接在PM2.5检测传感器探头接插件上，将市电电源线通过防水接插件连接在电源线接插件上，屋顶自动喷雾减霾设备开始加电。
[0017]第二步，对所述屋顶自动喷雾减霾设备进行初始化；
[0018]首先，使用屋顶自动喷雾减霾设备初始化设置客户端软件通过数据设置接口连接需要初始化的屋顶自动喷雾减霾设备的自动喷雾主控制模块，在初始化设置客户端软件上选择该设备，设置“远程控制主机网络地址”、“PM2.5数据采集回传时间间隔”、“允许喷雾工作时间范围”、“PM2.5数据喷雾联动阈值”、“PM2.5数据喷雾联动启动条件判断时间间隔”、“每次喷雾持续时间”和“喷雾工作启动模式”;
[0019]然后，在初始化设置客户端软件上提交输入的初始化设置，客户端软件向该屋顶自动喷雾减霾设备的自动喷雾主控制模块发送设置数据，数据设置写入完毕后，该设备的自动喷雾主控制模块向客户端软件发送回复信息，通知客户端软件是否设置成功。
[0020]第三步，屋顶自动喷雾减霾设备的自动喷雾主控制模块依据步骤S2中的数据，启动空气PM2.5自动检测模块工作，空气PM2.5自动检测模块驱动PM2.5检测传感器实时采集PM2.5数据并输出给自动喷雾主控制模块，自动喷雾主控制模块将数据传输给远程控制主机；
[0021]第四步，远程控制主机通过互联网通道向屋顶自动喷雾减霾设备的自动喷雾主控制模块发送指令，自动喷雾主控制模块对指令信息进行解码分析，根据指令内容执行相应动作或回传相应信息；
[0022]第五步，当指令内容为“控制喷雾动作”时，自动喷雾主控制模块通过继电器/阀门控制器驱动模块驱动阀门或水泵的开启或关闭，进行自动喷雾主控制模块生成指令回复信息并通过无线通信模块自动向内置的远程控制主机地址发送回复信息，通知远程控制主机相应阀门或水泵的开启或关闭成功与否，自动喷雾减霾设备进行喷雾降霾工作。
[0023]在上述技术方案中，指令内容包括“控制喷雾动作”、“查询位置”、“查询设备编号”、“查询设备版本号”、“信息解码失败或不完整”。
[0024]在上述技术方案中，喷雾启动模式包括自动启动模式或远程控制启动模式，设置为自动启动模式时，设备将在远程控制主机不参与控制的情况下自动进行喷雾减霾工作。
[0025]本发明与现有技术相比，采用集成化、模块化、智能化的设计，结构清晰、设计新颖合理，实现方便其成本较低，解决了城市中空中降霾的问题、提高了减霾效果，填补了将雾霾监测和降霾措施精准联动的空白。
【附图说明】
[0026]图1为本发明屋顶自动喷雾减霾设备的电路原理框图；
[0027]图2为本发明屋顶自动喷雾减霾设备结构示意图；
[0028]图3为本发明屋顶自动喷雾减霾设备的屋顶集成供水喷雾设施结构示意图；
[0029]图4为本发明控制方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]如附图1至4所示，本发明所述的一种基于PM2.5检测的屋顶自动喷雾减霾设备，包括自动喷雾主控制模块、无线通信模块、空气PM2.5自动检测模块、A/D转换模块、定位模块、继电器/阀门控制器驱动模块、供电模块。所述供电模块连接有用于对屋顶自动喷雾减霾设备加电或断电状态进行检测的告警电路模块，所述告警电路模块与所述自动喷雾主控制模块的输入端相接。
[0032]无线通信模块与自动喷雾主控制模块相接且用于与远程控制主机无线连接，空气PM2.5自动检测模块与自动喷雾主控制模块的输入端相接且用于通过A/D转换模块获取PM2.5检测传感器的数据，所述空气PM2.5自动检测模块中设置有定时检测触发器，按固定间隔时间触发所述PM2.5检测传感器对空气中PM2.5参数进行采集。
[0033]定位模块用于对所述的基于PM2.5检测的屋顶自动喷雾减霾设备进行定位，所述定位模块为北斗定位模块和GPS定位模块中的一个或两个的组合。继电器/阀门控制器驱动模块与自动喷雾主控制模块的输出端相接并连接有用于控制喷雾设施供水喷雾启动或停止的继电器/阀门控制器。
[0034]供电模块接入220V市电电源并与自动喷雾主控制模块、无线通信模块、空气PM2.5自动检测模块、定位模块、继电器/阀门控制器驱动模块、告警电路模块相连接进行供电，告警电路与自动喷雾主控制模块和供电模块相接用于监控供电模块运行状态，所述无线通信模块上设置有用于安装手机SM卡的SM卡座，所述无线通信模块上接有无线通信天线，所述定位模块上