CN105259877B - 一种环保料场除尘控制系统 - Google Patents

Abstract

一种环保料场除尘控制系统，包括料场检测系统；料场除尘系统及除尘电控系统；远程环境监控系统；料场中控系统；料场消防系统；负责料场模型的数据计算与优化选择，对料场检测系统数据进行实时数据处理，对除尘电控系统进行实时控制与监测，与料场中控系统、料场消防系统进行实时数据交换，为远程环境监控系统提供实时在线数据服务，提供料场粉尘环境参数、料场除尘系统运行状态与故障记录实时显示的控制主机；连接控制主机与料场检测系统、除尘电控系统的Dupline总线系统；所述远程环境监控系统通过网络远程接入到控制主机的数据库中，对料场环境数据进行实时查询与历史数据调用，对料场的环境情况进行实时掌握，对料场的环保达标情况进行实时考核。

Description

一种环保料场除尘控制系统

技术领域

本发明涉及工业除尘控制技术领域，尤其是涉及一种环保料场除尘控制系统。

背景技术

现在环保料场采用封闭式贮料场，能够大幅度降低向环境中扬尘和物料损耗，保护环境，降低对人类健康的危害。作为环保原料场，其内部的粉尘防控也很重要，因此，在封闭料场设置相应的粉尘防控设施显得尤为必要。

目前采用的粉尘防控设施主要有干式除尘与湿式除尘。现有技术大多为末端治理的思路，未能从污染产生的源头来治理扬尘问题。

干式除尘以布袋除尘和静电除尘应用较广，其除尘流程为将污染空气吸入除尘设备，处理后，将洁净气体排入大气。因此，干式除尘虽对进风室的空气除尘效果较好。但对于无组织排放的粉尘空气，由于无法将所有污染空气全部吸入除尘设备内，整体上的除尘效果不佳。导致封闭料场内操作环境差，对操作人员潜在的健康危害大，且存在粉尘二次污染问题。由于干式除尘的缺点，因此，大部分翻车机、堆取料机及装船机采用湿式除尘的方式。

湿式除尘技术主要以喷淋除尘和药剂除尘为主。其中药剂除尘是喷淋除尘技术的延伸，将抑尘药剂加入喷淋设备中，提高抑尘效果。通过对粉尘产生点喷水，增加湿度使粉尘不再扬起。对无组织排放的粉尘具有抑制作用，但水雾颗粒大，处理细小粉尘的能力比较低，耗水量大，低温下无法正常使用。

目前，即使是最先进的干雾除尘系统，虽然在节水性能上有较大的改进，除尘效果也非常明显，但往往是个独立的除尘系统，没有对料场的综合环境做出实时的有效评估，不能与料场的其他控制系统进行实时的数据交换，采用传统的节点布线方式（每个控制点到控制中心主机均有一根独立的控制电缆），其布线情况复杂繁琐，布线施工与维护较为复杂。不能满足数字化、网络化、智能化工业信息控制技术的发展需求。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明解决的技术问题在于：提供一种便于实现环保料场除尘控制过程无人化操作与管理，与料场中控系统、料场消防系统、远程环境监控系统有机联系在一起，满足数字化、网络化、智能化工业信息控制技术的要求的环保料场除尘控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种环保料场除尘控制系统，它包括料场检测系统；料场除尘系统及除尘电控系统；远程环境监控系统及终端；掌握料场内堆取料设备的运行状态，为料场除尘系统智能运行提供料场内堆取料设备运行情况数据的料场中控系统及终端；掌握料场消防设备检测与运行状态，接收料场环境数据支持，并实时协调料场除尘系统对火灾进行预防和初期灭火的料场消防系统及终端；负责料场模型的数据计算与优化选择，对料场检测系统数据进行实时数据处理，对除尘电控系统进行实时控制与监测，与料场中控系统、料场消防系统进行实时数据交换，为远程环境监控系统提供实时在线数据服务，提供料场粉尘和其它环境参数、料场除尘系统运行状态与故障记录实时显示的控制主机；连接控制主机与料场检测系统、除尘电控系统的Dupline总线系统；所述远程环境监控系统及终端通过网络远程接入到所述控制主机的数据库中，对料场环境数据进行实时查询与历史数据调用，对料场的环境情况进行实时掌握，对料场的环保达标情况进行实时考核。

作为进一步改进技术方案，本发明提供的环保料场除尘控制系统，所述料场环境数据包括料场内温度、湿度、风向、风速、气压、粉尘浓度的检测数据及分析，与料场中控系统、料场消防系统、远程环境监控系统实现信息共享。

作为进一步改进技术方案，本发明提供的环保料场除尘控制系统，所述Dupline总线系统包含Dupline主发生器、Dupline IO模块、Dupline总线；是连接所述控制主机与料场检测系统以及除尘电控系统的通讯中介，其总线采用2线制双绞线的形式，可采用线型、环型、星型拓扑结构。

作为进一步改进技术方案，本发明提供的环保料场除尘控制系统，所述料场检测系统包括设置在料场内的温度传感器，湿度传感器，粉尘传感器，风速传感器，大气压传感器，管道压力传感器。

作为进一步改进技术方案，本发明提供的环保料场除尘控制系统，所述料场除尘系统包括空气过滤器，进口与所述空气过滤器连通的空压机，进口与所述空压机的出口连通的储气罐，水过滤器，进口与所述水过滤器连通的加水泵，进口与所述加水泵出口连通的水箱，进口分别与所述储气罐和水箱的出口连通的干雾机，与所述干雾机出口连通的喷雾器。

作为进一步改进技术方案，本发明提供的环保料场除尘控制系统，还包括进口与所述水箱出口连通的加压喷水泵，与所述加压喷水泵的出口连通的水喷头。

在不冲突的情况下上述改进方案可单独或组合实施。

本发明提供的技术方案，通过建立料场模型、环保料场内综合检测系统、采取综合的除尘措施、通过对原有料场中控系统数据的接入、有利于在移动设备上布置移动设备除尘小系统、由被动环保检测料场粉尘浓度或者完全不知道环保料场粉尘浓度的被动除尘变换为主动的除尘，根据产生粉尘的原因与条件，预先与主动采取除尘措施。

具有就地实时显示与查询功能，依托环保料场控制主机的数据库，能对环保料场的粉尘与其他环境参数进行实时显示与数据存档；能够对环保料场除尘系统运行状态进行实时显示与数据存档。

与料场消防系统有机结合；给消防系统提供料场内环境数据，通过环境数据来分析产生火灾条件与火灾情况；并给消防系统提供灭火供水点，有辅助灭火的功能，能够通过喷淋系统与干雾系统对火灾起到预防（降低可燃物浓度、降低料场内局部温度），与初期灭火（由喷淋头直接对初期起火点进行喷淋灭火）的作用。

具有远程环境监控系统，能够通过远程终端设备访问控制系统中的环保料场控制主机上的料场环境监测数据库，查询实时的与历史的料场环境记录数据并生成环境报告，并能将此功能有效的结合到环保监察部门的远程实时查询系统中。

由Dupline总线组成的控制网络系统，用Dupline总线形式来连接现场的检测点设备与控制点设备间布线，因为Dupline采用两芯双绞线形式，有效的减少了连线数量，减小了布线与接线的施工与维护成本，方便了线路故障的检测与排除。

提供的环保料场除尘控制系统能实现环保料场除尘作业的一体化、自动化和数字化，是散料输送企业实施环保无人自动化生产的基础数据来源，是企业实施ERP管理及信息化转型的基石。可实现整个环保料场除尘控制过程的无人化操作与管理，很好地解决环保料场除尘控制系统在除尘过程信息孤岛的问题，与料场中控系统、料场消防系统、远程环境监控系统有机联系在一起。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例环保料场除尘控制系统的设备组成图；

图2是实施例环保料场除尘控制系统组成图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，应用于环保料场内的除尘控制系统，包括料场检测系统1；料场除尘系统及除尘电控系统2；远程环境监控系统3及终端；掌握料场内堆取料设备的运行状态，为料场除尘系统智能运行提供料场内堆取料设备运行情况数据的料场中控系统5及终端；掌握料场消防设备检测与运行状态，接收料场环境数据支持，并实时协调料场除尘系统对火灾进行预防和初期灭火的料场消防系统4及终端；负责料场模型的数据计算与优化选择，对料场检测系统数据进行实时数据处理，对除尘电控系统进行实时控制与监测，与料场中控系统、料场消防系统进行实时数据交换，为远程环境监控系统提供实时在线数据服务，提供料场粉尘和其它环境参数、料场除尘系统运行状态与故障记录实时显示的控制主机6；连接控制主机与料场检测系统、除尘电控系统的Dupline总线系统7；所述远程环境监控系统及终端通过网络远程接入到所述控制主机的数据库中，对料场环境数据进行实时查询与历史数据调用，对料场的环境情况进行实时掌握，对料场的环保达标情况进行实时考核。所述料场环境数据包括料场内温度、湿度、风向、风速、气压、粉尘浓度的检测数据。所述Dupline总线系统包含Dupline主发生器、Dupline IO模块、Dupline总线；是连接所述控制主机与料场检测系统以及除尘电控系统的通讯中介，其总线采用2线制双绞线的形式，可采用线型、环型、星型拓扑结构。所述料场检测系统包括设置在料场内的温度传感器101，湿度传感器102，粉尘传感器103，风速传感器104，大气压传感器105，管道压力传感器106。所述料场除尘系统包括空气过滤器201，进口与所述空气过滤器连通的空压机202，进口与所述空压机的出口连通的储气罐203，水过滤器204，进口与所述水过滤器连通的加水泵205，进口与所述加水泵出口连通的水箱206，进口分别与所述储气罐和水箱的出口连通的干雾机207，与所述干雾机出口连通的喷雾器208；进口与所述水箱出口连通的加压喷水泵209，与所述加压喷水泵的出口连通的水喷头210。

如图2所示环保料场除尘控制系统的工作原理：掌握料场参数：料场形式（全封闭、半封闭、开放式），料场大小，料场形状；料场粉尘产生的主要因素：料场物料扬尘的特点，料场粉尘产生关键因素点，料场粉尘产生的主要设备；计算出料场粉尘的最大量与平时常态平均量，分析料场各粉尘点的特性（经常性粉尘点、间断性粉尘点、突发性粉尘点）分配粉尘系数；根据粉尘的特点（颗粒大小，颗粒浓度，颗粒被抑尘特性）选择除尘的方式（喷淋、干雾或其他方式以及多方式结合）与主体除尘设备的功率；结合料场参数与除尘点，布置干雾除尘设备的干雾器以及喷淋设备喷淋点的接点位置与接点数量；根据干雾与喷淋除尘设备的接点位置与数量设计除尘设备控制电路与控制系统；进入具体的控制流程设计。

根据数学模型分析与系统经验值统计在已知料场参数数据基础上建立环保料场背景模型体系；通过对具体料场参数的录入与修改，通过计算机仿真寻优，先选出最佳的控制模型与控制参数范围；在对环保料场内综合检测系统数据进行数据处理后，将环保料场内综合检测系统处理后的数据录入控制模型中，利用这些检测数据对所建的控制模型进行验证与进一步优化；通过在实际除尘系统运行中对现场控制系统的实时PID调节来达到控制模型参数最佳的实时选取；利用模型的学习、比较、优化、存档功能，将控制优化后的模型参数进行存档，比较以往模型库中模型控制的结果，对控制模型库内模型进行优化存取。

显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种环保料场除尘控制系统，其特征在于，包括：料场检测系统（1）；料场除尘系统及除尘电控系统（2）；远程环境监控系统（3）及终端；掌握料场内堆取料设备的运行状态，为料场除尘系统智能运行提供料场内堆取料设备运行情况数据的料场中控系统（5）及终端；掌握料场消防设备检测与运行状态，接收料场环境数据支持，并实时协调料场除尘系统对火灾进行预防和初期灭火的料场消防系统（4）及终端；负责料场模型的数据计算与优化选择，对料场检测系统（1）数据进行实时数据处理，对除尘电控系统进行实时控制与监测，与料场中控系统（5）、料场消防系统（4）进行实时数据交换，为远程环境监控系统（3）提供实时在线数据服务，提供料场粉尘和其它环境参数、料场除尘系统运行状态与故障记录实时显示的控制主机（6）；连接控制主机（6）与料场检测系统（1）、除尘电控系统的Dupline总线系统；所述远程环境监控系统（3）及终端通过网络远程接入到所述控制主机（6）的数据库中，对料场环境数据进行实时查询与历史数据调用，对料场的环境情况进行实时掌握，对料场的环保达标情况进行实时考核；所述料场除尘系统包括空气过滤器（201），进口与所述空气过滤器（201）连通的空压机（202），进口与所述空压机（202）的出口连通的储气罐（203），水过滤器（204），进口与所述水过滤器连通的加水泵（205），进口与所述加水泵出口连通的水箱（206），进口分别与所述储气罐和水箱的出口连通的干雾机（207），与所述干雾机出口连通的喷雾器（208）。

2.根据权利要求1所述的环保料场除尘控制系统，其特征在于：所述料场环境数据包括料场内温度、湿度、风向、风速、气压、粉尘浓度的检测数据及分析，与料场中控系统（5）、料场消防系统（4）、远程环境监控系统（3）实现信息共享。

3.根据权利要求1所述的环保料场除尘控制系统，其特征在于：所述Dupline总线系统包含Dupline主发生器、Dupline IO模块、Dupline总线；是连接所述控制主机与料场检测系统以及除尘电控系统的通讯中介，其总线采用2线制双绞线的形式，可采用线型、环型、星型拓扑结构。

4.根据权利要求1所述的环保料场除尘控制系统，其特征在于：所述料场检测系统包括设置在料场内的温度传感器（101），湿度传感器（102），粉尘传感器（103），风速传感器（104），大气压传感器（105），管道压力传感器（106）。

5.根据权利要求1所述的环保料场除尘控制系统，其特征在于：还包括进口与所述水箱出口连通的加压喷水泵（209），与所述加压喷水泵（209）的出口连通的水喷头（210）。