CN108252254A - 一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法 - Google Patents

一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，涉及道路清扫领域，包括：采集执行道路洒水作业的洒水车的车速；采集执行道路洒水作业的洒水车的喷头的出水流速；获取洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值；获取洒水车的洒水液的密度以及喷头的出水横截面积；求解洒水车的单位行驶距离的喷洒动能；根据喷洒动能生成洒水作业强度指令；本发明通过求解单位行驶距离的喷洒动能，并根据单位行驶距离的喷洒动能，生成洒水作业强度指令，以便调整水泵的运行功率，充分考虑车速而保持洒水作业均匀输出，保证各个地方洒水动能相同，避免局部洒水过少而造成洒水动能不足影响洒水效果，另一方面避免局部洒水过多，造成水资源浪费。

Description

一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法
技术领域
本发明涉及道路清扫领域，特别涉及一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法。
背景技术
洒水车常用于道路清扫或者洒水降尘作业中，有效提高城市的卫生水平。在现有技术中，司机通过控制洒水车洒水，并在停止时，关停洒水系统，节约用水，在现有技术的一方面，洒水作业需要司机人工反复控制洒水开关，便捷性较差。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，旨在解决现有技术洒水作业不考虑车速而保持洒水作业均匀输出，造成沿线的由于车速不同造成各个地方洒水动能不同；一方面如果洒水过少，影响了洒水效果；另一方面洒水过多，造成水资源浪费。
为实现上述目的，本发明提供一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，所述方法包括：
采集执行道路洒水作业的洒水车的车速；
采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速；
获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set；
获取所述洒水车的洒水液的密度以及所述喷头的出水横截面积；
求解所述洒水车的单位行驶距离的喷洒动能EL；所述EL满足所述vcar＞0；值得一提的是，若所述vcar＝0，则所述设定所述P＝0；
将所述喷洒预设单位长度动量值EL_set与所述喷洒动能EL比较；若二者的差值小于第一阈值ETH，则发出维持洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set大于所述喷洒动能EL，则发出增强洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set小于所述喷洒动能EL，则发出减弱洒水作业强度指令；
其中，所述ρ为洒水车洒水液密度，所述vwater为所述喷头出水流速，所述Ssection为所述喷头出水横截面积，所述vcar为所述洒水车的车速。
可选的，所述洒水液为水，所述洒水液密度为1×103kg/m3。
车速采集的技术本身属于本领域常规技术手段，基本上任何车辆上都具有参考车速的表盘，可以参照车速采集相关的技术，这里不再赘述。
在一具体实施方式中，所述采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速，还包括：
采集设置所述洒水车的所述喷头处的流速计所采集的流速值；所述流速值为所述出水流速。
可选的，洒水车的出水管路端部连接喷头，所述流速计连接于所述出水管路端部与所述喷头之间。
在一具体实施方式中，所述获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set，还包括：
采集用户在所述洒水车的输入模块上输入的喷洒预设动量值。
在一具体实施方式中，所述采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速，还包括：
采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流量Lwater；
求解所述喷头的出水流速vwater；所述vwater满足：
在一具体实施方式中，所述第一阈值ETH满足：
在一具体实施方式中，所述方法还包括：响应于增强洒水作业强度指令，增强所述洒水车的洒水装置的水泵的运行功率。
在一具体实施方式中，所述方法还包括：响应于减弱洒水作业强度指令，减弱所述洒水车的洒水装置的水泵的运行功率。
在一具体实施方式中，所述运行功率包括若干个等级的水泵功率。
本发明的有益效果是：本发明通过求解单位行驶距离的喷洒动能，并根据单位行驶距离的喷洒动能，生成洒水作业强度指令，以便调整水泵的运行功率；本发明充分考虑车速而保持洒水作业均匀输出，保证各个地方洒水动能相同，避免局部洒水过少而造成洒水动能不足影响洒水效果，另一方面避免局部洒水过多，造成水资源浪费。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的一种基于计算机的道路清扫洒水车的结构示意图；
图2是本发明一具体实施方式提供的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-2所示，在本发明第一实施例中，提供一种基于计算机的道路清扫洒水车，所述洒水车包括：
洒水装置106，用于提供洒水液；所述洒水装置106包括：水箱、第一管路、水泵110、第二管路、喷头；所述水泵110的进水口通过所述第一管路与所述水箱连接，所述水泵110的出水口通过所述第二管路与所述喷头连接；
车速采集装置108，用于采集执行道路洒水作业的所述扫洒水的车速；
设置于所述第二管路至所述喷头之间的流速计102或流量计103，用于采集所述洒水车的所述喷头的出水流速；
喷洒预设动量值设定模块104，用于获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set；
参数存储模块105，用于存储所述洒水车的洒水液的密度以及所述喷头的出水横截面积；
主控制器101，用于根据所述车速、所述出水流速、所述洒水液的所述密度以及所述出水横截面积，求解所述洒水车的单位行驶距离的喷洒动能EL；所述EL满足所述ρ为洒水车洒水液密度，所述vwater为所述喷头出水流速，所述Ssection为所述喷头出水横截面积，所述vcar为所述洒水车的车速；所述vcar＞0；值得一提的是，若所述vcar＝0，则所述设定所述P＝0；
以及喷洒控制模块107，所述喷洒控制模块107的输入端与所述主控制器101的输出端连接，所述喷洒控制模块107的输出端与所述水泵110的控制端连接；其中，
所述主控制器101还用于将所述喷洒预设单位长度动量值EL_set与所述喷洒动能EL比较；若二者的差值小于第一阈值ETH，则发出维持洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set大于所述喷洒动能EL，则发出增强洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set小于所述喷洒动能EL，则发出减弱洒水作业强度指令；
所述喷洒控制模块107，还用于根据洒水作业指令，增强或减弱或维持所述洒水车的洒水装置106的水泵110的运行功率；所述洒水作业指令包括维持洒水作业强度指令、增强洒水作业强度指令、减弱洒水作业强度指令。
可选的，所述洒水液为水，所述洒水液密度为1×103kg/m3。
车速采集的技术本身属于本领域常规技术手段，基本上任何车辆上都具有参考车速的表盘，可以参照车速采集相关的技术，这里不再赘述。
在本实施例中，所述洒水车还包括输入模块109，用于采集用户在所述洒水车的所述输入模块109上输入的喷洒预设动量值。
在本实施例中，所述洒水车还包括出水流速求解模块，用于根据设置于所述第二管路至所述喷头之间的流量计103所采集的出水流量Lwater，求解所述喷头的出水流速vwater；所述vwater满足：
在本实施例中，所述第一阈值ETH满足：
在本实施例中，所述运行功率包括若干个等级的水泵110功率。
洒水车在一实例中，根据洒水作业强度要求，将运行功率在若干个等级中切换。可选的，水泵的功率为无极调节，通过控制电流或者电压调整水泵的运行功率。
值得一提的是，对于流速的获取可以通过流速计直接采集获得，也可以通过流量计进行换算获得。值得一提的是，洒水车喷头设置为竖直向下，洒水车车速一般相对较小，喷头洒水角度与行进角度近似为直角。
值得一提的是，通过将洒水车出水的空气阻力以及喷头到地面之间的重力势能忽略不计，其原因在于，喷头本身距离地面距离较近，所受到的空气阻力以及重力势能的增量相对于洒水的动能较小，洒水作业实际冲击能量与EL正相关。
在本实施例中，单位行驶距离的喷洒动能EL公式推导如下。
由动能公式可得：
动能微元dE满足：
根据质量、密度、体积关系，可得质量微元dm满足：dm＝ρdVvolume (2)
其中，dVvolume为洒水体积量的微元，与洒水液流速、横截面积以及时间相关，dVvolume满足：dVvolume＝vwaterSsectiondt (3)
由(1)-(3)可得：
由行驶速度、时间及路程关系可知，行驶路程微元dl满足：dl＝vcardt (5)
由(4)-(5)可得，单位行驶距离的喷洒动能EL满足：
如图1-2所示，在本发明第二实施例中，提供一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，所述方法包括：
采集执行道路洒水作业的洒水车的车速；
采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速；
获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set；
获取所述洒水车的洒水液的密度以及所述喷头的出水横截面积；
求解所述洒水车的单位行驶距离的喷洒动能EL；所述EL满足所述vcar＞0；值得一提的是，若所述vcar＝0，则所述设定所述P＝0；
将所述喷洒预设单位长度动量值EL_set与所述喷洒动能EL比较；若二者的差值小于第一阈值ETH，则发出维持洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set大于所述喷洒动能EL，则发出增强洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set小于所述喷洒动能EL，则发出减弱洒水作业强度指令；
其中，所述ρ为洒水车洒水液密度，所述vwater为所述喷头出水流速，所述Ssection为所述喷头出水横截面积，所述vcar为所述洒水车的车速。
可选的，所述洒水液为水，所述洒水液密度为1×103kg/m3。
车速采集的技术本身属于本领域常规技术手段，基本上任何车辆上都具有参考车速的表盘，可以参照车速采集相关的技术，这里不再赘述。
在本实施例中，所述采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速，还包括：
采集设置所述洒水车的所述喷头处的流速计所采集的流速值；所述流速值为所述出水流速。
可选的，洒水车的出水管路端部连接喷头，所述流速计连接于所述出水管路端部与所述喷头之间。
在本实施例中，所述获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set，还包括：
采集用户在所述洒水车的输入模块上输入的喷洒预设动量值。
在本实施例中，所述采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速，还包括：
采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流量Lwater；
求解所述喷头的出水流速vwater；所述vwater满足：
在本实施例中，所述第一阈值ETH满足：
在本实施例中，所述方法还包括：响应于增强洒水作业强度指令，增强所述洒水车的洒水装置的水泵的运行功率。
在本实施例中，所述方法还包括：响应于减弱洒水作业强度指令，减弱所述洒水车的洒水装置的水泵的运行功率。
在本实施例中，所述运行功率包括若干个等级的水泵功率。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采集执行道路洒水作业的洒水车的车速；
采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速；
获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set；
获取所述洒水车的洒水液的密度以及所述喷头的出水横截面积；
求解所述洒水车的单位行驶距离的喷洒动能EL；所述EL满足所述vcar＞0；
将所述喷洒预设单位长度动量值EL_set与所述喷洒动能EL比较；若二者的差值小于第一阈值ETH，则发出维持洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set大于所述喷洒动能EL，则发出增强洒水作业强度指令；若二者的所述差值大于第一阈值ETH且所述喷洒预设单位长度动量值EL_set小于所述喷洒动能EL，则发出减弱洒水作业强度指令；
其中，所述ρ为洒水车洒水液密度，所述vwater为所述喷头出水流速，所述Ssection为所述喷头出水横截面积，所述vcar为所述洒水车的车速。
2.如权利要求1所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速，还包括：
采集设置所述洒水车的所述喷头处的流速计所采集的流速值；所述流速值为所述出水流速。
3.如权利要求1所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述获取所述洒水车的单位行驶距离的喷洒预设动量值EL_set，还包括：
采集用户在所述洒水车的输入模块上输入的喷洒预设动量值。
4.如权利要求1所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流速，还包括：
采集执行道路洒水作业的所述洒水车的喷头的出水流量Lwater；
求解所述喷头的出水流速vwater；所述vwater满足：
5.如权利要求1所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述第一阈值ETH满足：
6.如权利要求1所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于增强洒水作业强度指令，增强所述洒水车的洒水装置的水泵的运行功率。
7.如权利要求1所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于减弱洒水作业强度指令，减弱所述洒水车的洒水装置的水泵的运行功率。
8.如权利要求6或7所述的一种基于计算机的道路清扫洒水车的控制方法，其特征在于，所述运行功率包括若干个等级的水泵功率。
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