本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動防塵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)煤炭堆場常用的防塵抑塵措施主要有：灑水抑塵、膜苫蓋、噴灑抑塵劑、設(shè)置防塵網(wǎng)、植造防風(fēng)林帶和大型固定遮蓋構(gòu)筑物等。

灑水抑塵是一種既簡單又高效的防塵手段，被國內(nèi)外廣泛采用，多數(shù)散貨堆場也都配備了灑水設(shè)備。但是對于如何控制灑水時間和灑水量卻沒有有效的控制手段。膜苫蓋的方法操作簡單，成本低，但不適于港口料堆的頻繁堆取作業(yè)。在堆垛表面噴灑抑塵劑也具有較好的抑塵效果，但防塵劑價格昂貴，還需要采用專業(yè)化的噴灑設(shè)備，而且還會對物料質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。防風(fēng)網(wǎng)主要通過降低地面風(fēng)速來實現(xiàn)減塵的目的，但受防塵網(wǎng)高度的限制其最佳遮蔽效果為1～6倍網(wǎng)高之間,大于6倍網(wǎng)高后隨著距離的增加,防風(fēng)網(wǎng)降風(fēng)作用逐漸變?nèi)?當(dāng)大于20倍網(wǎng)高時，防風(fēng)網(wǎng)的作用僅剩10％左右，考慮一般大型港口料堆的平面尺度均比較大，單采用防塵網(wǎng)的效果并不理想，實際情況均是采用灑水結(jié)合防塵網(wǎng)來抑制粉塵的。植造防風(fēng)林帶的方法也能有效地減少起塵，同時能起到美化環(huán)境、降低噪聲的作用，但是這需要很大面積的場地、空間，防風(fēng)林存在落葉問題，對大型煤炭堆場的適用性不強。大型固定遮蓋構(gòu)筑物主要是采用大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來覆蓋整個煤炭堆場，形狀有條形煤棚、圓形料場等，由于煤堆存在自燃的特點，一旦發(fā)現(xiàn)自燃征兆，煤堆內(nèi)部及邊腳己儲存了大量的熱量，難以徹底消除，因此存在安全隱患；圓形料場煤炭是先進后出，因此存在場地利用率低、周轉(zhuǎn)周期長；如必須分堆存在，圓形料場的利用率非常底；對已建成的煤炭堆場來說，增加該設(shè)施還要影響場地的利用率，另外固定遮蓋構(gòu)筑物的投資十分巨大，業(yè)主單位的運營帶來較大的壓力；目前世界上該類構(gòu)筑物最大跨度在200米左右，超過200米的料場則難以采用封閉類構(gòu)筑物。

總體而言，我國目前多數(shù)大型煤炭堆場一般都采用條形，也都配置了灑水和防風(fēng)抑塵網(wǎng)等設(shè)施，現(xiàn)有的普通露天煤炭堆場抑塵布置如圖4所示，現(xiàn)有的普通露天煤炭堆場抑塵控制如圖5所示，但實際運行的環(huán)保效果并不理想，其粉塵外溢的情況仍比較嚴(yán)重，主要原因是無堆場監(jiān)測數(shù)據(jù)、無環(huán)境資料的反饋，由人工經(jīng)驗設(shè)定灑水槍啟動、停止，主要以經(jīng)驗為主，并沒有一個實際有效的控制技術(shù)手段來作保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種煤炭堆場的自動化防塵抑塵系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種煤炭堆場的自動化防塵抑塵系統(tǒng)，包括一用于煤炭堆場的灑水系統(tǒng)，其特征在于，還包括一用于采集煤炭堆場環(huán)境參數(shù)的煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接一信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)通過一控制執(zhí)行系統(tǒng)連接所述灑水系統(tǒng)。

本專利通過煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時掌握堆場的粉塵、含水率等環(huán)境參數(shù)，并通過信號處理系統(tǒng)根據(jù)周邊環(huán)境參數(shù)的變化，實時調(diào)整灑水系統(tǒng)的工作狀態(tài)。實現(xiàn)煤炭堆場的智能抑塵，使煤炭堆場實現(xiàn)綠色環(huán)保轉(zhuǎn)型升級成為可能，推動有煤炭堆場的企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

所述煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括粉塵濃度監(jiān)測傳感器，所述粉塵濃度監(jiān)測傳感器至少有2個，并分布于煤炭堆場的周邊，所述粉塵濃度監(jiān)測傳感器的信號輸出端連接所述信號處理系統(tǒng)的信號輸入端，所述粉塵濃度檢測傳感器將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳給所述信號處理系統(tǒng)。信號處理系統(tǒng)將該的數(shù)據(jù)作為判斷是否開啟灑水系統(tǒng)的參數(shù)之一。

所述粉塵濃度傳感器可以通過定位功能對堆場上空細(xì)微顆粒物的濃度進行周期性的探測采集，并通過數(shù)據(jù)線實時傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)中。

所述煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還可以包括一物料表層含水率監(jiān)測模塊，所述含水率監(jiān)測模塊至少每個堆場有2個，位于煤炭堆場的兩側(cè)，所述含水率監(jiān)測模塊的信號輸出端連接所述信號處理系統(tǒng)的信號輸入端，所述含水率監(jiān)測模塊將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳給所述信號處理系統(tǒng)。信號處理系統(tǒng)將含水率監(jiān)測模塊上傳的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進行分析對比，作為判斷是否開啟灑水系統(tǒng)的參數(shù)之一。

所述含水率監(jiān)測模塊可以通過其位置的定位，對堆場內(nèi)不同區(qū)域煤炭堆場的表層含水率進行周期性的探測采集，并通過數(shù)據(jù)線實時傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)中。

信號處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件按模型公式對采集的數(shù)據(jù)進行比對、判別，并發(fā)出相應(yīng)的抑塵操作指令，所述控制執(zhí)行系統(tǒng)收到抑塵操作指令后，調(diào)整灑水系統(tǒng)的開閉狀態(tài)，

模型公式為q＝αvⁿw^-β式中：α為系數(shù)；v為風(fēng)速；n為指數(shù)；w為含水率；β為指數(shù)，其中，a取值范圍為4.8**10^-2～5.2*10^-2，n取值范圍為3.5～3.7，β取值范圍為2.1～2.3。

所述信號處理系統(tǒng)設(shè)有一判定值，當(dāng)所述計算數(shù)據(jù)超出所述判定值時，判定識別煤炭起塵，并將判斷后的結(jié)果通過數(shù)據(jù)線傳輸給控制執(zhí)行系統(tǒng)。

所述煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以持續(xù)的采集環(huán)境參數(shù)，也可以周期性的采集環(huán)境參數(shù)。周期取樣優(yōu)選為每1小時取樣一次。

所述煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還可以包括一氣象數(shù)據(jù)探測儀，所述氣象數(shù)據(jù)探測儀通過定位器對即時的溫度、相對濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、降雨量等氣象數(shù)據(jù)進行周期性的探測采集，并通過數(shù)據(jù)線實時傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)中。

所述灑水系統(tǒng)包括分布在煤炭堆場四周的灑水噴槍，間距30m～40m一個，所述信號處理系統(tǒng)通過一控制執(zhí)行系統(tǒng)連接所述灑水噴槍內(nèi)的電磁閥?？刂茍?zhí)行系統(tǒng)根據(jù)信號處理系統(tǒng)傳輸?shù)奈恢眯畔磉x擇對應(yīng)區(qū)域的灑水噴槍。

所述自動化防塵抑塵系統(tǒng)還結(jié)合四周的防塵網(wǎng)，所述防塵網(wǎng)包圍所述煤炭堆場。通過防塵網(wǎng)來達到防塵的效果。

有益效果：本發(fā)明，具備可自動化監(jiān)測、控制煤炭粉塵外溢的功能，擁有設(shè)施的布置不占用堆場使用面積、可實時監(jiān)測采集數(shù)據(jù)并定位，比起人工操作更加精準(zhǔn)有效，且節(jié)約用水量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明的煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中監(jiān)控點布置示意圖；

圖3為本發(fā)明的煤炭水份探測儀布置示意圖；

圖4為現(xiàn)有的普通露天煤炭堆場抑塵布置示意圖；

圖5為現(xiàn)有的普通露天煤炭堆場抑塵控制系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

為了本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

參照圖1、圖2、圖3所示，一種煤炭堆場的自動化防塵抑塵系統(tǒng)，包括一用于煤炭堆場8的自動防塵處理系統(tǒng)5。

煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括一粉塵濃度監(jiān)測傳感器2，粉塵濃度監(jiān)測傳感器2至少有2個，并分布于煤炭堆場8的周邊，粉塵濃度監(jiān)測傳感器2的信號輸出端連接自動防塵處理系統(tǒng)5的信號輸入端，粉塵濃度監(jiān)測傳感器2將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳給自動防塵處理系統(tǒng)5。自動防塵處理系統(tǒng)5將粉塵濃度監(jiān)測傳感器2上傳的數(shù)據(jù)作為判斷是否開啟灑水執(zhí)行系統(tǒng)6的參數(shù)之一。粉塵濃度監(jiān)測傳感器2可以通過定位功能對堆場上空細(xì)微顆粒物的濃度進行周期性的探測采集。

煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括煤炭表層含水率檢測模塊3，表層含水率檢測模塊3布置在堆場8的兩側(cè)，表層含水率檢測模塊3進行周期性的探測采集，并通過數(shù)據(jù)線實時傳輸?shù)阶詣臃缐m處理系統(tǒng)5中。自動防塵處理系統(tǒng)5內(nèi)設(shè)有系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件按模型公式對采集的數(shù)據(jù)進行比對、判別，并發(fā)出相應(yīng)的抑塵操作指令，控制執(zhí)行系統(tǒng)收到抑塵操作指令后，調(diào)整灑水執(zhí)行系統(tǒng)6的開閉狀態(tài)。

所述粉塵濃度傳感器、煤炭表層含水率檢測模塊分別通過掃描、測量網(wǎng)格化位置定位，在上傳粉塵濃度、含水率參數(shù)的同時，上傳位置參數(shù)。

本系統(tǒng)煤炭堆場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括一套大氣風(fēng)速、溫度、濕度傳感器1，該傳感器1至少有1個，位于煤炭堆場8周邊，該傳感器1的信號輸出端連接自動防塵處理系統(tǒng)5的信號輸入端，傳感器1將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳給自動防塵處理系統(tǒng)5。自動防塵處理系統(tǒng)5將傳感器1上傳的數(shù)據(jù)作為判斷是否開啟灑水執(zhí)行系統(tǒng)6的參數(shù)之一。

自動防塵處理系統(tǒng)5運行判別的模型公式為q＝αvⁿw^-β式中：α為系數(shù)；v為風(fēng)速；n為指數(shù)；w為含水率；β為指數(shù)，其中，a取值范圍為4.8**10^-2～5.2*10^-2，n取值范圍為3.5～3.7，β取值范圍為2.1～2.3。自動防塵處理系統(tǒng)5設(shè)有一判定值，當(dāng)計算數(shù)據(jù)超出判定值時，判定識別煤炭起塵，并將判斷后的結(jié)果通過數(shù)據(jù)線傳輸給控制執(zhí)行系統(tǒng)。

煤炭堆場8的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以持續(xù)的采集環(huán)境參數(shù)，也可以周期性的采集環(huán)境參數(shù)。周期取樣優(yōu)選為每1小時取樣一次。煤炭堆場8的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還可以包括一大氣環(huán)境粉塵濃度檢測儀4，該檢測儀4可進行周期性的數(shù)據(jù)采集，并通過數(shù)據(jù)線實時傳輸?shù)阶詣臃缐m處理系統(tǒng)5中，可與煤炭堆場8的粉塵濃度監(jiān)測傳感器2測得的數(shù)據(jù)進行實時比對校驗修正。

自動防塵處理系統(tǒng)5包括分布在煤炭堆場8四周的灑水執(zhí)行系統(tǒng)6，灑水執(zhí)行系統(tǒng)6布置在煤炭堆場8兩側(cè)的灑水噴槍，噴槍布置間距30～40m，自動防塵處理系統(tǒng)5通過一控制執(zhí)行系統(tǒng)連接灑水執(zhí)行系統(tǒng)6噴槍的電磁閥?？刂茍?zhí)行系統(tǒng)根據(jù)自動防塵處理系統(tǒng)5傳輸?shù)奈恢眯畔磉x擇對應(yīng)區(qū)域噴槍的灑水。自動化防塵抑塵系統(tǒng)還包括一圈防塵網(wǎng)7，防塵網(wǎng)7包圍煤炭堆場8。通過結(jié)合防塵網(wǎng)7來達到防塵的效果。

傳感器3優(yōu)選和灑水噴槍布置在一起。這樣信號處理系統(tǒng)，可以根據(jù)異常傳感信號來源于哪個，直接做出開啟哪個灑水噴槍，免去傳感器定位的麻煩。也可以是，采用帶定位網(wǎng)格的功能，傳感器在上傳采集到的參數(shù)信息的同時，上傳傳感器的位置信息，信號處理系統(tǒng)將位置信息作為判斷是否開啟灑水系統(tǒng)的參數(shù)之一，用來決定開啟哪個灑水噴槍。

本發(fā)明，具備可自動化監(jiān)測、控制煤炭粉塵外溢的功能以及自動識別粉塵污染的方位、自動控制灑水量等功能，擁有設(shè)施的布置不占用堆場使用面積、可實時監(jiān)測采集數(shù)據(jù)并定位，比起人工操作更加精準(zhǔn)有效。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。