建筑工地用噴霧裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)境監(jiān)測改善系統(tǒng)及其控制方法，尤其是建筑工地用噴霧裝置及 其控制方法。 技術(shù)背景
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中一般是在建筑工地的固定建筑物或者四周地面上裝設(shè)有大量的噴水 裝置，利用噴水裝置的噴射水起到降塵、除塵作用。但是，這種方式除塵效果不佳，特別是對 PM2. 5基本沒有沉降作用，其次由于水分蒸發(fā)需要經(jīng)常性噴水，增加成本開支，同時形成水 的二次污染。
[0003] 傳統(tǒng)的水噴霧抑塵的霧滴粒徑在50 μ m~300 μ m之間，相對于滯空時間非常長的 PMlO及以下的粉塵，霧滴的滯空時間就非常短，和粉塵在空間接觸、凝并的機(jī)會就會很少， 同時因為霧滴粒徑大，下落過程會形成微氣流，將周圍的粉塵擠開，因此抑塵效果差，而且 消耗水量大，每個噴嘴消耗水量在250kg/h~300kg/h之間。
[0004] 市場上普通的建筑工地環(huán)境監(jiān)控裝置系統(tǒng)設(shè)計簡單，自動化集成程度低，很多還 是使用斷路器、交流接觸器、熱保護(hù)繼電器繼、中間繼電器等硬件線路控制，這種情況下，接 線多，接線復(fù)雜，模擬量信號少，功能少，保護(hù)功能簡單，不能進(jìn)行信息交互，智能程度低，已 經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化的建筑工地需要，特別是綠色建筑工地的建設(shè)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在市場上普通的建筑工地環(huán)境監(jiān) 控裝置系統(tǒng)設(shè)計簡單，自動化集成程度低，很多還是使用斷路器、交流接觸器、熱保護(hù)繼電 器繼、中間繼電器等硬件線路控制，這種情況下，接線多，接線復(fù)雜，模擬量信號少，功能少， 保護(hù)功能簡單，不能進(jìn)行信息交互，智能程度低，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化的建筑工地需 要，特別是綠色建筑工地的建設(shè)需要的問題，提供一種建筑工地用噴霧裝置及其控制方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種建筑工地用噴霧裝置，由電源 供電，包括霧炮進(jìn)水管路、霧炮、霧炮控制單元、霧炮角度電機(jī)、霧炮角度變頻器、霧炮進(jìn)水 管路壓力傳感器、霧炮進(jìn)水管路流量傳感器、增壓栗、增壓栗變頻器、增壓栗出口壓力傳感 器、進(jìn)水管道電磁閥和手動控制按鍵，所述霧炮控制單元通過霧炮角度變頻器與所述的霧 炮角度電機(jī)電連接，所述霧炮進(jìn)水管路通過增壓栗與霧炮連通，所述霧炮進(jìn)水管路壓力傳 感器、進(jìn)水管道電磁閥和霧炮進(jìn)水管路流量傳感器均配設(shè)在所述霧炮進(jìn)水管路上，霧炮進(jìn) 水管路壓力傳感器、進(jìn)水管道電磁閥和霧炮進(jìn)水管路流量傳感器與所述的霧炮控制單元連 接，所述的手動控制按鍵也與所述的霧炮控制單元電連接，所述霧炮控制單元通過增壓栗 變頻器與增壓栗電連接。使用變頻器做電機(jī)保護(hù)器，并可實時讀取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、 風(fēng)速和風(fēng)向、粉塵濃度、進(jìn)水壓力和出水壓力等，可根據(jù)現(xiàn)場不同情況，自動做出噴霧調(diào)整， 自動化程度高，并預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)Modbus通訊協(xié)議接口，可實時傳輸數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)：
[0007] PLC實時檢測進(jìn)水口管路的壓力和流量，但壓力和流量不足時，裝置停止工作，并 報警，保護(hù)設(shè)備安全；
[0008] PLC通過變頻器對增壓栗進(jìn)行啟停和壓力控制，可自由設(shè)定噴霧壓力，并通過變頻 器對栗進(jìn)行保護(hù)，具有過流、過載、過熱、短路、缺項、過壓、欠壓等多種保護(hù)；
[0009] PLC實時檢測現(xiàn)場溫度、濕度、粉塵濃度等信號，可自動啟動和停止霧炮的噴霧工 作；
[0010] PLC實時檢測現(xiàn)場風(fēng)力和風(fēng)向，并可根據(jù)設(shè)定需要，自動調(diào)整噴霧區(qū)域和角度等；
[0011] PLC實時檢測增壓栗出口壓力，根據(jù)設(shè)定自動進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)恒壓供水，已 達(dá)到最佳的噴霧效果；
[0012] 控制系統(tǒng)均有加熱防凍設(shè)計，預(yù)留接口，增加了電伴熱功能，冬季使用時不會發(fā)生 設(shè)備結(jié)凍及損壞；
[0013] 在實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)同時保留手動控制，以方便應(yīng)急操作。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的霧炮控制單元為PLC霧炮控制單元。
[0015] 作為優(yōu)選，所述霧炮系統(tǒng)還包括霧炮現(xiàn)場傳感器組，所述霧炮現(xiàn)場傳感器組包括 霧炮溫度傳感器、霧炮濕度傳感器、霧炮粉塵濃度傳感器、現(xiàn)場風(fēng)力和風(fēng)向傳感器中的至少 一個，所述霧炮現(xiàn)場傳感器組均與所述的霧炮控制單元電連接。
[0016] 作為優(yōu)選，所述的霧炮系統(tǒng)還包括有預(yù)留接口的加熱防凍裝置，所述加熱防凍裝 置的控制端與所述的霧炮控制單元電連接。
[0017] 作為優(yōu)選，所述霧炮控制單元上電連接有Modbus通訊協(xié)議接口。
[0018] 作為優(yōu)選，所述霧炮系統(tǒng)內(nèi)還配設(shè)有霧炮藥箱，霧炮藥箱通過霧炮進(jìn)水管路與霧 炮連接。
[0019] 作為優(yōu)選，所述藥箱內(nèi)存放的抑塵藥劑為使物料表面形成堅固、柔韌外殼的黏結(jié) 型三元共聚物和高分子聚合物乳液。
[0020] -種建筑工地用噴霧裝置控制方法，適用于權(quán)利要求所述的建筑工地用噴霧裝 置，包括以下步驟：
[0021] 步驟一：建筑工地用噴霧裝置啟動，霧炮控制單元獲取霧炮現(xiàn)場傳感器組的數(shù)據(jù)， 同時遠(yuǎn)程通訊設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)狀態(tài)；
[0022] 步驟二：根據(jù)設(shè)定對抑塵藥劑進(jìn)行稀釋，載入噴灑模式參數(shù)，設(shè)定為運(yùn)輸防塵時， 抑塵藥劑的配比濃度為1 %，表面積負(fù)荷量l-2L/m2,設(shè)定為防風(fēng)時，抑塵藥劑的配比濃度為 1%，表面積負(fù)荷量2L/m 2;
[0023] 步驟三：霧炮控制單元根據(jù)算S ?行建 設(shè)工地起塵量實時計算，式中：E為單輛車丄生M苜乂僅囚T，平1U73 kg/_ ;p為 直徑<30um的可揚(yáng)起塵粒比例數(shù)，對應(yīng)石子路面為0. 62,泥土路面為0. 32 ;s為表面粉礦成 分百分比，默認(rèn)取值為12% ;V為車輛駛過工地的平均車速，單位為km/h 為一年中降水量 大于0. 254mm的天數(shù)；T為每輛車的平均輪胎數(shù)，默認(rèn)取6 ; ,丁
[0024] 步驟四：霧炮控制單元根據(jù)算法￡ = 〇.〇〇〇50丨κ?/χ〇.823 χ?7χ〇.139χ τ進(jìn)行道 路起塵量實時計算，式中：E為單輛車引起的道路起塵量散發(fā)因子，單位為kg/km ;V為車輛 駛過的平均車速，單位為km/h ;U為起塵風(fēng)速，默認(rèn)取5m/s ;T為每輛車的平均輪胎數(shù)，默認(rèn) 取6 ;
[0025] 步驟五：若實時計算的建設(shè)工地起塵量大于設(shè)定建設(shè)工地起塵量的閾值或?qū)崟r計 算的道路起塵量大于道路起塵量的閾值，則霧炮控制單元根據(jù)設(shè)備監(jiān)控裝置、傳感器系統(tǒng) 的開關(guān)量和建設(shè)工地起塵量、道路起塵量選定噴灑模式并執(zhí)行噴灑動作直至實時計算的路 起塵量小于停止噴灑的設(shè)定值或建設(shè)工地起塵量小于停止噴灑的設(shè)定值；
[0026] 步驟六：建筑工地用噴霧裝置復(fù)位，建筑工地用噴霧裝置解壓后停止。
[0027] 科霖爾揚(yáng)塵數(shù)理模型為目前國內(nèi)領(lǐng)先的先進(jìn)技術(shù)，模型建立起了大多數(shù)建筑粉塵 的表面水分、粉塵粒度和粉塵起飛所需最小風(fēng)速的關(guān)系。公式為：Q = f (w, d, vmin)
[0028] 其中：W-粉塵表面水分
[0029] d-粉塵空氣動力學(xué)粒徑
[0030] Vmin-粉塵起飛啟動風(fēng)速
[0031] 不同的產(chǎn)塵方式揚(yáng)塵數(shù)學(xué)模型的具體表現(xiàn)形式多樣，但可以定性的描述為揚(yáng)塵量 與粉塵表面含水量和粉塵粒徑成反比，與風(fēng)速成正比，也即當(dāng)粉塵粒徑一定時，揚(yáng)塵啟動風(fēng) 速隨著粉塵表面水分的增加而降低；當(dāng)表面水分一定時，起塵風(fēng)速隨粒徑增大而減小。其中 對于建筑工地，這