CN105233596A - 一种用于施工现场的空气灰尘净化系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于施工现场的空气灰尘净化系统及其工作方法，本空气灰尘净化系统包括：处理器模块、摄像装置和净化装置，其中所述摄像装置适于拍摄施工现场空气的图像；所述处理器模块适于对从摄像装置采集到的图像进行数字图像处理，判断空气质量，并输出控制信号以控制净化装置。本发明采用数字图像处理的方法，通过分析图像中的信噪比来判断空气中灰尘浓度的高低，效率高，比传感器检测精度高，不容易误判；以及所述空气灰尘净化系统通过蓝牙实现摄像装置与处理器模块之间的通信，简单可行；并且所述空气灰尘净化系统适用性强，适合于各种施工场地。

Description

一种用于施工现场的空气灰尘净化系统及其工作方法

技术领域

本发明属于空气净化领域，尤其涉及一种用于施工现场的空气灰尘净化系统及其工作方法。

背景技术

目前国内的施工工地现场经常会出现灰尘铺天盖地，长时间不消散的现象，这样不仅影响施工工人的工作效率，而且会严重危害工人们以及周围的人们的呼吸道健康，造成环境污染。

现有的除尘设备往往是通过相应传感器来实现对空气检测，若颗粒物或有害物到达一定标准，则启动净化系统；该方式虽然能解决空气检测、净化等问题，但是气体具有流动性，因此，传感器检测的空气质量并不能体现控制整体质量，所以检测数据并不准确。

为此，针对上述技术问题，研制一种用于施工现场的空气灰尘净化系统有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气灰尘净化系统及其工作方法，其适于通过数字图像的采集、发送、接收以及数字图像处理的方法，从而实现对施工现场空气中灰尘有效的净化处理。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空气灰尘净化系统，包括：处理器模块、摄像装置和净化装置，其中所述摄像装置适于拍摄施工现场空气的图像；所述处理器模块适于对从摄像装置采集到的图像进行数字图像处理，判断空气质量，并输出控制信号以控制净化装置。

进一步，所述摄像装置与处理器模块之间通过蓝牙收发一体单元通讯；所述蓝牙收发一体单元包括：第一、第二蓝牙收发模块，其中所述第一蓝牙收发模块与处理器模块相连，即第一蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与处理器模块的触发信号输出输和图像信号输入端相连；所述第二蓝牙收发模块与摄像装置相连，即第二蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与摄像装置的图像信号输出端和触发信号输入端相连。

进一步，所述处理器模块适于输出PWM波作为触发信号，触发信号经蓝牙收发一体单元传送到摄像装置，以使摄像装置每间隔一段时间采集一幅图像；并且，当所述摄像装置采集完一幅图像后，将图像经过蓝牙收发一体单元传送到处理器模块内部的存储单元以进行存储；

所述处理器模块分别对存储单元内的N幅图像分别进行信噪比分析，以得到N图像的平均信噪比作为信噪比的阈值，将该阈值作为后续图像的信噪比的判断阈值，若后续图像信噪比小于判断阈值，则启动净化装置；

并且当后续图像累计到N幅时，更新判断阈值，将更新后的判断阈值分别与该后续图像之后的图像的信噪比进行比较，若图像的信噪比的小于判断阈值，则维持净化装置工作；

重复更新判断阈值，再次阈值比较，直至图像的信噪比大于判断阈值，所述处理器模块停止净化装置工作。

进一步，所述摄像装置位于伸缩杆顶部，且通过伸缩杆调节高度，且可调高度为0.5m～2.0m；

所述伸缩杆为电动伸缩杆，其驱动机构由所述处理器模块控制。

进一步，所述净化装置包括水管、电磁阀和雾化喷嘴；其中

所述水管包括两段，即第一段水管的进口接自来水源，出口接电磁阀的进口，第二段水管的进口接电磁阀的出口，出口接雾化喷嘴；

所述电磁阀为水用电磁阀，其控制端接处理器模块的控制信号；

所述雾化喷嘴为扇形喷嘴，以喷出扇形喷雾。

又一方面，本发明还提供了一种空气灰尘净化系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤S1，采集施工现场空气的图像；

步骤S2，通过图像识别空气质量，判断空气质量，并控制空气灰尘净化系统中的净化装置启动或关闭。

进一步，所述空气灰尘净化系统包括：处理器模块、摄像装置，以及连接摄像装置与处理器模块之间的蓝牙收发一体单元；所述蓝牙收发一体单元包括：第一、第二蓝牙收发模块，其中所述第一蓝牙收发模块与处理器模块相连，即第一蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与处理器模块的触发信号输出输和图像信号输入端相连；所述第二蓝牙收发模块与摄像装置相连，即第二蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与摄像装置的图像信号输出端和触发信号输入端相连。

进一步，所述步骤S1中采集施工现场空气的图像的方法包括：

步骤S11，所述处理器模块输出PWM波作为触发信号，触发信号经蓝牙收发模块传送到摄像装置，以使摄像装置每间隔一段时间采集一幅图像；步骤S12，所述摄像装置采集完一幅图像后，将图像经过蓝牙收发模块传送到处理器模块内部的存储单元。

进一步，所述步骤S2中通过图像识别空气质量，判断空气质量，并控制空气灰尘净化系统中的净化装置启动或关闭的方法包括：

步骤S21，所述处理器模块分别对存储单元内的N幅图像分别进行信噪比分析，以得到N图像的平均信噪比作为信噪比的阈值，将该阈值作为后续图像的信噪比的判断阈值；步骤S22，处理器模块继续对摄像装置采集到的图像进行信噪比分析得到其信噪比，并将各图像的信噪比分别与判断阈值进行比较，若信噪比小于判断阈值，则启动并维持净化装置工作；重复步骤S21和步骤S22，直至图像的信噪比大于判断阈值，所述处理器模块停止净化装置工作。

本发明的有益效果是，(1)本发明采用数字图像处理的方法，通过分析图像中的信噪比来判断空气中灰尘浓度的高低，效率高，比传感器检测精度高，不容易误判；(2)所述空气灰尘净化系统通过蓝牙实现摄像装置与处理器模块之间的通信，简单可行；(3)所述空气灰尘净化系统适用性强，适合于各种施工场地。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的空气灰尘净化系统的原理框图；

图2是本发明的空气灰尘净化系统的工作流程图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种空气灰尘净化系统，包括：处理器模块、摄像装置和净化装置，其中所述摄像装置适于拍摄施工现场空气的图像；所述处理器模块适于对从摄像装置采集到的图像进行数字图像处理，判断空气质量，并输出控制信号以控制净化装置。

其中，所述处理器模块采用但不限于TMS320DM642DSP最小系统板，用于向摄像装置输出触发信号以及对从摄像装置采集到的图像进行数字图像处理并输出控制信号通知净化装置进行相应的操作。

进一步，所述摄像装置与处理器模块之间通过蓝牙收发一体单元通讯；所述蓝牙收发一体单元包括：第一、第二蓝牙收发模块，其中所述第一蓝牙收发模块与处理器模块相连，即第一蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与处理器模块的触发信号输出输和图像信号输入端相连；所述第二蓝牙收发模块与摄像装置相连，即第二蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与摄像装置的图像信号输出端和触发信号输入端相连。

所述蓝牙收发一体单元采用但不限于csr8670蓝牙模块。

进一步，所述处理器模块适于输出PWM波作为触发信号，触发信号经蓝牙收发一体单元传送到摄像装置，以使摄像装置每间隔一段时间采集一幅图像；并且，当所述摄像装置采集完一幅图像后，将图像经过蓝牙收发一体单元传送到处理器模块内部的存储单元以进行存储；所述处理器模块分别对存储单元内的N幅图像分别进行信噪比分析，以得到N图像的平均信噪比作为信噪比的阈值，将该阈值作为后续图像的信噪比的判断阈值，若后续图像信噪比小于判断阈值，则启动净化装置(在此可利用类比法，将空气的灰尘等效为图像的噪声，图像的信噪比越小，代表单位体积空气的灰尘的浓度越高)；并且当后续图像累计到N幅时，更新判断阈值，将更新后的判断阈值分别与该后续图像之后的图像的信噪比进行比较，若图像的信噪比的小于判断阈值，则维持净化装置工作；重复更新判断阈值，再次阈值比较，直至图像的信噪比大于判断阈值，所述处理器模块停止净化装置工作。

具体的，所述摄像装置每间隔3分钟采集一幅图像。

其中，N图像可以选为5-15幅图像，优选为10幅图像。

可选的，所述摄像装置位于伸缩杆顶部，且通过伸缩杆调节高度，且可调高度为0.5m～2.0m；所述伸缩杆为电动伸缩杆，其驱动机构由所述处理器模块控制。

优选的，所述净化装置包括水管、电磁阀和雾化喷嘴；其中所述水管包括两段，即第一段水管的进口接自来水源，出口接电磁阀的进口，第二段水管的进口接电磁阀的出口，出口接雾化喷嘴；所述电磁阀为水用电磁阀，其控制端接处理器模块的控制信号；所述雾化喷嘴为扇形喷嘴，以喷出扇形喷雾。

具体的，自来水便可通过水管和电磁阀进入雾化喷嘴，雾化喷嘴开始工作在广角扇形模式，喷雾扇形区域半径不低于10m。

可选的，所述处理器模块与一液晶显示装置相连；所述处理器模块与一按键模块相连。

实施例2

在实施例1基础上，本发明还提供了一种空气灰尘净化系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤S1，采集施工现场空气的图像；

步骤S2，通过图像识别空气质量，判断空气质量，并控制空气灰尘净化系统中的净化装置启动或关闭。

进一步，所述空气灰尘净化系统包括：处理器模块、摄像装置，以及连接摄像装置与处理器模块之间的蓝牙收发一体单元；所述蓝牙收发一体单元包括：第一、第二蓝牙收发模块，其中所述第一蓝牙收发模块与处理器模块相连，即第一蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与处理器模块的触发信号输出输和图像信号输入端相连；所述第二蓝牙收发模块与摄像装置相连，即第二蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与摄像装置的图像信号输出端和触发信号输入端相连。

具体的，所述步骤S1中采集施工现场空气的图像的方法包括：

步骤S11，所述处理器模块输出PWM波作为触发信号，触发信号经蓝牙收发模块传送到摄像装置，以使摄像装置每间隔一段时间采集一幅图像；

步骤S12，所述摄像装置采集完一幅图像后，将图像经过蓝牙收发模块传送到处理器模块内部的存储单元。

具体的，所述步骤S2中通过图像识别空气质量，判断空气质量，并控制空气灰尘净化系统中的净化装置启动或关闭的方法包括：

步骤S21，所述处理器模块分别对存储单元内的N幅图像分别进行信噪比分析，以得到N图像的平均信噪比作为信噪比的阈值，将该阈值作为后续图像的信噪比的判断阈值；具体的在此可利用类比法，将空气的灰尘等效为图像的噪声，图像的信噪比越小，代表单位体积空气的灰尘的浓度越高。

步骤S22，处理器模块继续对摄像装置采集到的图像进行信噪比分析得到其信噪比，并将各图像的信噪比分别与判断阈值进行比较，若信噪比小于判断阈值，则启动并维持净化装置工作；

重复步骤S21和步骤S22，直至出现图像的信噪比大于判断阈值时，所述处理器模块停止净化装置工作。

其中，N图像可以选为5-15幅图像，优选为10幅图像。

所述净化装置的控制信号输入端在收到处理器模块输出的控制信号后，打开电磁阀的开关，雾化喷嘴开始喷雾，喷雾扇形区域半径在10m以内。

空气灰尘净化系统的工作方法能够有效的判断当前空气灰尘净化系统(净化装置)的工作情况，做到实时监控，精确判断当前现场空气中的粉尘情况，使对净化装置的控制更加合理。

并且所述处理器模块可以根据空气粉尘情况控制净化装置的工作效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种空气灰尘净化系统，其特征在于，包括：处理器模块、摄像装置和净化装置，其中

所述摄像装置适于拍摄施工现场空气的图像；

所述处理器模块适于对从摄像装置采集到的图像进行数字图像处理，判断空气质量，并输出控制信号以控制净化装置。

2.根据权利要求1所述的空气灰尘净化系统，其特征在于，

所述摄像装置与处理器模块之间通过蓝牙收发一体单元通讯；

所述蓝牙收发一体单元包括：第一、第二蓝牙收发模块，其中

所述第一蓝牙收发模块与处理器模块相连，即

第一蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与处理器模块的触发信号输出输和图像信号输入端相连；

所述第二蓝牙收发模块与摄像装置相连，即

第二蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与摄像装置的图像信号输出端和触发信号输入端相连。

3.根据权利要求2所述的空气灰尘净化系统，其特征在于，

所述处理器模块适于输出PWM波作为触发信号，触发信号经蓝牙收发一体单元传送到摄像装置，以使摄像装置每间隔一段时间采集一幅图像；并且，当所述摄像装置采集完一幅图像后，将图像经过蓝牙收发一体单元传送到处理器模块内部的存储单元以进行存储；

所述处理器模块分别对存储单元内的N幅图像分别进行信噪比分析，以得到N图像的平均信噪比作为信噪比的阈值，将该阈值作为后续图像的信噪比的判断阈值，若后续图像信噪比小于判断阈值，则启动净化装置；

并且当后续图像累计到N幅时，更新判断阈值，将更新后的判断阈值分别与该后续图像之后的图像的信噪比进行比较，若图像的信噪比小于判断阈值，则维持净化装置工作；

重复更新判断阈值，再次阈值比较，直至图像的信噪比大于判断阈值，所述处理器模块停止净化装置工作。

4.根据权利要求3所述的空气灰尘净化系统，其特征在于，所述摄像装置位于伸缩杆顶部，且通过伸缩杆调节高度，且可调高度为0.5m～2.0m；

所述伸缩杆为电动伸缩杆，其驱动机构由所述处理器模块控制。

5.根据权利要求4所述的空气灰尘净化系统，其特征在于，所述净化装置包括水管、电磁阀和雾化喷嘴；其中

所述水管包括两段，即第一段水管的进口接自来水源，出口接电磁阀的进口，第二段水管的进口接电磁阀的出口，出口接雾化喷嘴；

所述电磁阀为水用电磁阀，其控制端接处理器模块的控制信号；

所述雾化喷嘴为扇形喷嘴，以喷出扇形喷雾。

6.一种空气灰尘净化系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，采集施工现场空气的图像；

步骤S2，通过图像识别空气质量，判断空气质量，并控制空气灰尘净化系统中的净化装置启动或关闭。

7.根据权利要求6所述的空气灰尘净化系统的工作方法，其特征在于，

所述空气灰尘净化系统包括：处理器模块、摄像装置，以及连接摄像装置与处理器模块之间的蓝牙收发一体单元；

所述蓝牙收发一体单元包括：第一、第二蓝牙收发模块，其中

所述第一蓝牙收发模块与处理器模块相连，即

第一蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与处理器模块的触发信号输出输和图像信号输入端相连；

所述第二蓝牙收发模块与摄像装置相连，即

第二蓝牙收发模块的信号输入、输出端分别与摄像装置的图像信号输出端和触发信号输入端相连。

8.根据权利要求7所述的空气灰尘净化系统的工作方法，其特征在于，

所述步骤S1中采集施工现场空气的图像的方法包括：

步骤S11，所述处理器模块输出PWM波作为触发信号，触发信号经蓝牙收发模块传送到摄像装置，以使摄像装置每间隔一段时间采集一幅图像；

步骤S12，所述摄像装置采集完一幅图像后，将图像经过蓝牙收发模块传送到处理器模块内部的存储单元。

9.根据权利要求8所述的空气灰尘净化系统的工作方法，其特征在于，所述步骤S2中通过图像识别空气质量，判断空气质量，并控制空气灰尘净化系统中的净化装置启动或关闭的方法包括：

步骤S21，所述处理器模块分别对存储单元内的N幅图像分别进行信噪比分析，以得到N图像的平均信噪比作为信噪比的阈值，将该阈值作为后续图像的信噪比的判断阈值；

步骤S22，处理器模块继续对摄像装置采集到的图像进行信噪比分析得到其信噪比，并将各图像的信噪比分别与判断阈值进行比较，若信噪比小于判断阈值，则启动并维持净化装置工作；

重复步骤S21和步骤S22，直至图像的信噪比大于判断阈值，所述处理器模块停止净化装置工作。