多功能智慧杆的微雾降尘智能互联控制系统及方法与流程

本发明涉及微雾降尘，具体为多功能智慧杆的微雾降尘智能互联控制系统及方法。

背景技术：

1、在现代化建设中，多功能智慧杆主要用于对现代智慧路灯进行控制，发挥日常照明的作用，同时利用微雾降尘智能互联控制系统控制喷筒将水变为微小的雾状颗粒，利用这些微小颗粒与空气中的尘埃颗粒相互作用，使尘埃颗粒在空气中悬浮的时间大大缩短，从而达到降尘的目的，在申请号为202310077951.8发明专利中公开了“一种多功能智慧杆的微雾降尘智能互联控制方法及系统，在进行使用时，先对空气质量进行检测，并进行判断空气是否存在污染现象，开启喷雾，进行降尘，且根据污染等级，进行控制开启喷雾的数量，当不存在污染时，则对空气湿度进行检测，空气存在干燥现象时，开启喷雾，进行空气加湿，通过对空气质量和空气湿度进行检测和分级，并控制喷雾开启的数量，便于合理的对空气进行调节，节约水资源，并在白天时，进行人体检测，在夜晚时，进行活动物检测，降低在喷雾时，对人员的影响和提高在夜晚时，路灯的节能效果，便于在智慧城市中对智慧杆进行控制使用。”

2、上述对比文件解决了无法自动完成喷雾降尘以及合理进行喷雾降尘等问题，但是在喷雾降尘过程中，由于喷筒所喷射的雾粒直径过大，使得喷雾降尘效果无法达到预期，同时该系统没有根据当前风速配合风筒来增大雾粒的喷射范围，使得喷雾降尘所能够作用的范围较小，并且当人处于喷射范围时，只是将喷雾进行关闭，并没有对路人进行提示，影响喷雾降尘的效率，并且在空气污染物含量较为严重的情况，也没有及时对此类情况进行任何预警或者提示。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供多功能智慧杆的微雾降尘智能互联控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：多功能智慧杆的微雾降尘智能互联控制系统，包括微雾降尘监测单元，所述微雾降尘监测单元对当前所处环境中的空气污染物含量、环境中温度和湿度、大气压强和空气流动速度进行实时监测；

3、空气质量等级分析单元，所述空气质量等级分析单元对空气中的污染物的组成以及主要污染物的浓度进行量化后，将空气质量划分为六个等级，根据pm2.5均值浓度和空气质量指数范围对当前环境空气质量等级进行分析和评估；

4、微雾降尘处理单元，所述微雾降尘处理单元根据空气质量等级和当前环境的温度以及湿度确定喷雾持续时长，通过喷雾降尘算法对喷雾压力等参数进行分析计算，根据当前环境中风速和风向，利用喷雾降尘算法分析喷筒出口速度等参数，设定喷雾压力和喷筒出口速度等参数后执行喷雾降尘；

5、辅助处理单元，所述辅助处理单元在光线昏暗的情况下，将会为当前环境提供照明，同时当喷雾降尘时，感应喷雾较近范围内有人群经过，将会进行语音播报提示，在当前环境空气质量监测分析中，一旦空气质量等级为严重污染时，将会触发紧急提示音，提醒周围环境中的人群采取防护措施保证安全，同时立即向控制中心传输数据。

6、优选的，所述微雾降尘监测单元包括空气质量监测模块和环境温湿度监测模块，所述空气质量监测模块通过滤膜采样器对当前所处环境中多处的空气污染物进行定时、定点的采样和收集，滤膜采样器的型号为pm2.5综合采样器，所述环境温湿度监测模块利用温湿度监测记录仪中的传感器探头实时监测周围环境中温度和湿度，同时对空气中温度和湿度数据进行记录和更新。

7、优选的，所述微雾降尘监测单元还包括大气压强监测模块和环境风速监测模块，所述大气压强监测模块利用气压计对当前环境中大气压强进行测量和数据收集，气压计的型号为ptb330数字式气压计，所述环境风速监测模块通过采用风速测量仪对环境中空气流动速度进行快速测量，并将测量的数据进行记录，风速测量仪的型号为testo416叶轮式风速仪。

8、优选的，所述空气质量等级分析单元包括空气污染物分析模块，所述空气污染物分析模块对收集的空气污染物的成分进行检测，测量可吸入颗粒物的直径大小，并确定pm2.5的均值浓度。

9、优选的，所述空气质量等级分析单元还包括空气质量等级划分模块和等级评估模块，所述空气质量等级划分模块根据pm2.5均值浓度以及空气质量指数范围对空气质量划分为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染、严重污染六个等级，所述等级评估模块对当前环境空气污染物直径以及浓度对比空气质量等级所划分的范围进行评估，从而确定当前环境具体的空气质量等级。

10、优选的，所述微雾降尘处理单元包括喷雾时长设定模块和喷雾速度分析模块，所述喷雾时长设定模块根据所分析当前环境空气质量等级对喷雾时长进行初步设定，再根据当前环境的温度和湿度进行分析判断是否需要增加喷雾时长后，完成喷雾持续时长的二次设定，所述喷雾压力分析模块通过喷雾降尘算法进行分析喷雾压力对雾粒直径大小的影响，在喷嘴以及部件满足受压条件的情况下，计算分析雾粒直径所能够达到的最小值。

11、优选的，所述微雾降尘处理单元还包括喷筒出口速度分析模块和喷雾执行模块，所述喷筒出口速度分析模块通过喷雾降尘算法结合当前环境风速等数据，结合风筒进口气流速度，计算分析喷筒喷出雾粒时的速度大小，所述喷雾执行模块根据计算分析所产生的喷雾压力大小以及喷筒出口速度等一系列参数进行设定，使得微雾降尘系统正常执行喷雾降尘工作。

12、优选的，所述辅助处理单元包括环境照明模块和喷雾提示模块，所述环境照明模块通过光照传感器感知当前环境光线强度，当光线强度过低时，将自动通过照明系统对当前环境提供照明，所述喷雾提示模块若喷雾降尘时，通过红外传感器监测到喷雾较近范围内有人群停留，将会通过语音播报方式对较近范围内的人群进行语音提示。

13、优选的，所述辅助处理单元还包括紧急提示模块，所述紧急提示模块在空气质量等级分析得出当前环境等级为严重污染等级后，将会进行语音播报提示所处于周围的人群佩戴防护设备并尽可能远离当前环境，同时向控制中心远程传输相关数据并发出红色预警。

14、所述多功能智慧杆的微雾降尘智能互联控制方法，包括以下步骤：

15、s1、数据监测收集：利用滤膜采样器对当前环境多处位置进行定时采样，使得当前环境中空气污染物含量能够较为精确的采集和记录，同时通过温湿度监测仪实时监测当前环境所处的温度和湿度数据后进行收集和归纳，并测量大气压强以及环境风速后，将各项数据进行归纳后传输至处理器；

16、s2、数据分析处理：处理器将会根据对接收关于空气污染物成分以及浓度进行分析后，对比数据库中所存储的空气质量指数范围，从而快速确实当前环境所处于的空气质量等级，根据各项数据综合评估当前喷雾持续时长、喷雾压力和喷筒出口速度等相关参数；

17、s3、设定额外功能参数：通过光照传感器以及红外传感器监测当前环境下的光照强度以及人群停留状态，将数据传送至处理器后，处理器将会对当前光照强度与设定的光照强度进行比对，同时判断人群停留时长是否超过预设值，以及空气质量等级是否达到严重污染后，发送一系列控制命令至各部件数据接口；

18、s4、执行微雾降尘参数：将处理器分析所得出的喷雾持续时长、喷雾压力以及喷筒出口速度等相关参数传输到喷筒、照明部件等相关数据接口后，开启喷雾状态执行微雾降尘等操作。

19、喷雾降尘算法包括雾粒粒径算法，雾粒粒径算法具体为：

20、d＝k(1.79×d0-1)/(d0p1.26)

21、式中，d为雾粒直径，k为比例系数，p为喷雾压力，d0为喷嘴出口直径；

22、喷雾降尘算法还包括喷筒出口速度算法，喷筒出口速度算法具体为：

23、

24、其中,

25、式中，ν为风筒出口气流速度，ν0为风筒进口气流速度，p0为风筒进口压力，p为风筒出口压力，β为风筒出口气流密度，k为绝热系数。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、本发明在喷雾降尘的过程中，保证喷筒部件不会发生过多损耗的情况下，增大喷筒压力，使得喷筒所喷射的雾粒直径减小，雾粒直径减小将会使得喷雾降尘的效果更加显著，同时该系统分析风速来配合风筒转动，使得雾粒的喷射范围更加广阔，并且添加了语音提示功能，当人群长时间停留在喷射范围时，将会进行播报提示路人，避免喷雾降尘的工作进程受到干扰，并且在空气污染物含量较为严重，不仅会及时提醒行人注意安全防护，而且还会向控制中心提供预警来报告该地空气质量较为严重等信息。