[发明专利]一种基于污染物实时监测和自组网技术的喷淋除尘系统

说明书

一种基于污染物实时监测和自组网技术的喷淋除尘系统，属于污染物排放领域。本发明包括无线自组网模块、污染物检测模块、模数A/D转换模块、经验模块、单片机、数模D/A转换模块和喷淋系统管路。本发明中的喷淋除尘系统可实现工业生产过程中的按需除尘，即哪个区域粉尘颗粒浓度高，即对该区域进行局部精准喷淋除尘。因此系统在有效降低喷淋系统功耗能耗的基础上还能实现高效率除尘。

技术领域

本发明属于污染物排放领域，具体涉及一种基于污染物实时监测和自组网技术的喷淋除尘系统。

背景技术

中国经济快速发展得益于各种工业产业的蓬勃发展，工业生产过程中产生的生产性粉尘可对人体健康产生多种危害。2019年全国共报告各位职业病新病例 19428例，其中职业性尘肺病15898例，占比高达82％。由此可见，降低工业生产过程中粉尘污染，对进一步降低以职业性尘肺病为主的呼吸系统疾病发病率，保障工业生产过程中工人身心健康，具有重要的现实意义。而传统工业生产过程中除尘措施多采用全面通风和喷淋除尘系统，除尘效果差，能耗高，不能满足工业生产除尘中尘源分散、发尘强度变化大、人员流动性强的特性，亟待开发新型智能化喷淋除尘系统。

发明内容

针对上述不足本发明提供一种基于污染物实时监测和自组网技术的喷淋除尘系统，该系统可根据不同区域的粉尘颗粒浓度实现精确除尘，降低能耗的同时提高除尘效率。

本发明解决技术问题的系统包括无线自组网模块、污染物检测模块、模数 A/D转换模块、经验模块、单片机、数模D/A转换模块和喷淋系统管路。其中污染物检测模块与模数A/D转换模块的一侧相连，模数A/D转换模块的另一侧与经验模块的一侧相连，经验模块的另一侧与单片机的一侧相连，单片机的另一侧与数模D/A转换模块的一侧相连，数模D/A转换模块的另一侧与喷淋系统管路的一侧相连，喷淋系统管路的另一侧与无线自组网模块的一侧相连，无线自组网模块的另一侧与单片机的一侧相连。

所述的无线自组网模块包括集成到喷头上的无线发射模块、单独设置的无线接收模块以及供电系统模块；实现喷淋除尘高浓度局部区域喷头无线快速组网，完成工业生产过程粉尘高浓度局部区域快速喷淋除尘的功能。

所述的污染物检测模块包括检测工业生产过程中粉尘的总悬浮颗粒TSP传感器、可吸入颗粒PM₁₀传感器和细颗粒PM_2.5传感器。

所述的模数A/D转换模块用于将污染物检测模块监测到的污染物浓度由模拟量转换成数字量；所述模数A/D转换模块输出端与经验模块输入端相连。

所述的经验模块基于已有的粉尘颗粒浓度实测数据，根据相关防护标准限值，确定需喷淋作业的高浓度区域范围，同时将颗粒浓度进行分级，不同级别污染物浓度对应喷淋系统不同喷淋量，确保该喷淋系统工作过程中所覆盖范围内的粉尘颗粒数据保持在规定的限值水平以下。

所述的单片机根据内置控制程序处理经验模块中高浓度作业区域及粉尘颗粒浓度的分级结果，得到控制无线组网模块下喷头的工作信号和喷淋量大小信号；所述单片机输入端分别与经验模块输出端和机器学习模块输出端相连。

所述的数模D/A转换模块将单片机的执行结果由数字量转换成模拟量，数模D/A转换模块的输入端与单片机输出端相连。

所述的喷淋系统管路包括喷头、管道、水泵、阀门及相应的控制系统，其中控制系统接收数模D/A转换模块中的模拟量信号，根据单片机控制指令完成工业生产过程中高浓度粉尘局部喷淋除尘作业。

一种基于污染物实时监测和自组网技术的喷淋除尘系统的工作过程如下：

步骤1：由嵌套在喷头中的污染物检测模块对工业生产过程中各区域的粉尘总悬浮颗粒TSP传感器、可吸入颗粒PM₁₀传感器和细颗粒PM_2.5传感器质量浓度进行检测；