[发明专利]基于全场监测的散货堆场粉尘精细化控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种基于全场监测的散货堆场粉尘精细化控制方法及控制系统，依次通过1)利用激光雷达获取堆场全区域消光系数，利用相同位置下测得的粉尘浓度数据与消光系数进行对标获得二者的比例关系，反推得到全区域粉尘浓度分布；2)以每个喷淋头的控制范围为一个网格单位将雷达扫描平面划分为N个网格，并计算出各网格内的平均粉尘浓度；3)设定平均粉尘浓度临界值和起尘量贡献率临界值，判断需要启动喷淋头的网格；4)重复1)～3)实现对散货堆场粉尘进行持续的精细化控制；该控制方法及其控制系统不仅提高抑尘效率，还可减少喷洒水量，实现提高环保效果效率，减轻工人劳动强度的目的，在有效除尘的同时使水资源利用率达到最大化。

技术领域

本发明涉及粉尘控制方法技术领域，特别涉及一种基于全场监测的散货堆场粉尘精细化控制方法及控制系统。

背景技术

国内外在堆场粉尘控制方面开展了大量的研究工作。由彭士涛等研发的“煤炭堆场智能洒水决策系统运行方法”通过监测气象参数和煤炭含水率判定对煤炭堆场进行合理洒水。由黄震等发明的“一种基于视频技术的堆场扬尘实时检测和智能洒水降尘装置及方法”是通过视频监控装置记录堆场扬尘的实时视频数据，并结合风速风向等进行校准，最终确定起尘区域及坐标，从而控制喷洒装置实施分区域洒水降尘。候贵宾等发明的“一种堆场环保监测及洒水降尘预控系统”是通过安装在堆场边界四个角处的粉尘浓度监测装置结合风速风向仪来判断堆场起尘区域，控制洒水设备是否洒水。

但是，无论是通过煤炭含水率监测还是通过视频数据监测，都是通过间接的监测参数判断是否需要进行洒水控制，而非把粉尘浓度这一直观数据作为判断依据；而现有的通过粉尘浓度判断起尘区域的方法，由于监测设备安装在堆场边界处，无法实时反映场界内粉尘的时空分布，因此其控制达不到智能和精准的效果。因此，研发一种依据堆场全区域粉尘浓度时空分布来判定是否发布洒水控制指令的全堆场粉尘智能控制方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决传统技术中粉尘控制精准度不高的问题的基于全场监测的散货堆场粉尘精细化控制方法。

本发明的另一目的是提供一种实现上述基于全场监测的散货堆场粉尘精细化控制方法的控制系统。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于全场监测的散货堆场粉尘精细化控制方法，步骤如下：

S1、利用安装高度为H处的激光雷达对堆场进行全区域进行水平扫描，以获取均布于堆场内N个点位的消光系数E＝{E₁,E₂,…,E_i,…,E_N}，同时，利用均布安装在堆场内的多台粉尘在线监测仪获取堆场内M个点位的粉尘浓度数据TSP/PM10/PM2.5的质量浓度P＝{P₁,P₂,…,P_i,…,P_M}，N＞＞M；通过用相同位置的粉尘浓度数据P_i与激光雷达在该点位的消光系数E_i进行对标，获得Pi和Ei的比例关系k，计算k与E乘积，获得高度为H的平面上粉尘浓度的全域时空分布A＝k×E＝{kE₁,kE ₂,,…,kE_i,…,kE_N}；

其中，激光雷达安装在场界内/外制高点处；粉尘在线监测仪的安装高度与激光雷达的安装高度的高度差≤10m；