CN109222748A - 一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统 - Google Patents

Abstract

一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，包括吸尘装置、喷雾装置、环境监测模块、通讯模块和智能控制模块，吸尘装置、喷雾装置、环境监测模块通过通讯模块分别与智能控制模块相连，智能控制模块包括时间模块和数据处理模块，环境监测模块包括灰尘浓度传感器、湿度传感器和风力测速仪，智能控制模块根据时间信息和环境监测模块采集的环境信息分别计算出吸尘装置的吸尘功率数据和喷雾装置的喷雾量数据。本发明的一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，通过喷雾装置与吸尘装置的智能协同工作，增加了降尘效果，降低了降尘能耗又节约了资源，且人流量大时以吸尘为主，喷雾为辅，不会影响降尘环境中的工作人员作业进程及的周围的行人。

Description

一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统

技术领域

本发明涉及工业降尘，尤其涉及一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统。

背景技术

城市开发建设过程中，建筑工地会无法避免的产生大量的灰尘，对城市造成粉尘污染。目前建筑工地主要采用喷雾降尘的方式来改善建筑工地的环境，但现有的降尘设备存在以下的缺陷：

1、喷雾装置并不能够根据粉尘量的大小合理地调节喷水量，造成水资源的严重浪费；

2、喷雾装置一直喷水会造成道路泥泞影响通行且湿滑的地面会对施工造成安全隐患；

3、喷雾装置仅靠人为开启或关闭不能根据实际工况自行开启或关闭；

4、仅用喷雾降尘形式单一，并不能满足复杂工况的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，将吸尘设备与喷雾降尘设备结合起来使用，根据实际情况能够自动调节吸尘与喷雾降尘占比，在工作过程中还可以根据实际粉尘浓度调整喷水量和吸尘设备功率的大小。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，包括吸尘装置、喷雾装置、环境监测模块、通讯模块和智能控制模块，吸尘装置、喷雾装置、环境监测模块通过通讯模块分别与智能控制模块相连，智能控制模块包括时间模块和数据处理模块，环境监测模块包括灰尘浓度传感器、湿度传感器和风力测速仪，智能控制模块根据时间信息和环境监测模块采集的环境信息分别计算出吸尘装置的吸尘功率数据和喷雾装置的喷雾量数据，并将吸尘功率数据和喷雾量数据经由通讯模块分别传输到吸尘装置和喷雾装置。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述通讯模块为无线通讯模块。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述无线通讯模块为基于ZigBee的无线通讯模块。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述吸尘装置位于所述喷雾装置之下，所述吸尘装置的吸尘方向为水平方向，所述喷雾装置的喷雾方向为垂直向上。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述智能控制模块还包括存储模块，存储模块分别记录并保存所述时间模块的给出的时间信息、所述环境监测模块采集的环境信息及所述吸尘功率数据和喷雾量数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，通过喷雾装置与吸尘装置的智能协同工作，增加了降尘效果，可满足复杂工况下的降尘要求；智能控制模块根据时间和不同的工况合理的分配喷雾与吸尘所占比重，既降低了降尘能耗又节约了资源，且白天人流量大时以吸尘为主，喷雾为辅，不会影响降尘环境中的工作人员作业进程及的周围的行人；无线通讯模块采用的ZigBee技术，功耗低，数据传输稳定可靠。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统的工作原理图；

图2为本发明实施例中的智能控制模块的工作流程图；

图3为本发明实施例中的喷雾装置、吸尘装置和环境监测模块的分布示意图；

图3中，1-喷雾装置；2-吸尘装置；3-环境监测模块。

具体实施方式：

下面参照附图对本发明做进一步描述。

实施例

如图1和3所示，一种施工工地的吸尘和喷雾智能协同降尘系统，包括多个吸尘装置2、多个喷雾装置1、环境监测模块3、通讯模块和智能控制模块。吸尘装置2、喷雾装置1、环境监测模块3通过通讯模块分别与智能控制模块相连，智能控制模块包括时间模块和数据处理模块，环境监测模块3包括灰尘浓度传感器、湿度传感器和风力测速仪，智能控制模块根据时间信息和环境监测模块3采集的环境信息分别计算出吸尘装置2的吸尘功率数据和喷雾装置1的喷雾量数据，并将吸尘功率数据和喷雾量数据经由通讯模块分别传输到吸尘装置2和喷雾装置1。

湿度传感器，风力测速仪和时间模块将检测到的湿度信号，风力信号和时间传输给数据处理器。灰尘浓度传感器首先需要分别连接相应的ZigBee终端节点的CC2530芯片，将所检测到的灰尘浓度的信号传输至ZigBee终端节点中。再由一个CC2530芯片作为ZigBee中心节点a创建一个网络类型为主从结构的ZigBee无线网络，并且与和灰尘浓度传感器相连接的ZigBee终端节点组成网络，接收终端节点上发来的灰尘浓度信号。ZigBee中心节点a将收到的信号在传输至与其相连接的数据处理器中，进行信号处理。

喷雾装置1通过喷出水雾将空气中漂浮的尘土附着，然后降在地表。吸尘装置2利用在壳体内产生空气负压，将空气和空气中漂浮的灰尘吸入灰尘收集装置中。使用一个CC2530芯片作为中心节点b，创建一个网络类型为主从结构的ZigBee无线网络。再使用若干个CC2530芯片作为终端节点，一方面使其加入中心节点b创建的ZigBee无线网络，与其组网，另一方面，使其连接上相应的喷雾装置1。同理，使用一个CC2530芯片作为中心节点c，创建一个网络类型为主从结构的ZigBee无线网络。再使用若干个CC2530芯片作为终端节点，一方面使其加入中心节点c创建的ZigBee无线网络，与其组网，另一方面，使其连接上相应的吸尘装置2。数据处理器发送控制信号，如果是控制喷雾装置，则信号首先传输至ZigBee中心节点。中心节点接收到喷雾装置后，将信号通过其创建的无线网络传输给若干个ZigBee终端节点。终端节点接收到控制信号后，控制喷雾装置开始工作。同理，如果是控制吸尘装置，则需要将信号传输给ZigBee中心节点c，在通过无线网络传输给相连接的终端节点，最后再将信号传输给吸尘装置使其工作。

另外，数据处理器还连接一个操控模块。操控模块中包含着主控模块，显示模块、报警模块和存储模块。主控模块可以在必要时候，使用人为控制整个防尘系统的工作状态。显示模块则会收集数据处理器中接收到的灰尘浓度信号将灰尘浓度实时显示。工作人员可以通过此模块检查整体工作状态，查看整体的防尘效果。另外，如果检测到灰尘浓度过大时，则会激活报警模块。此时则需要停止工地作业，等待灰尘浓度降至标准水平后再继续进行工作。存储模块将灰尘浓度、电力使用、功率情况、水量使用的历史信息保存归档。

图2所示是数据处理器的工作流程，能够根据实际情况智调节不同吸尘装置2与喷雾装置1的功率与喷水量。总体工作功率的影响因素主要有风力大小和灰尘浓度大小。首先可以根据人为设置灰尘浓度区间与实时灰尘浓度相比较，确定一个基本的吸尘功率与喷雾量。当工地风力变大时，数据处理器接收到风力变大的信号，并根据变化量合理增大吸尘功率和喷雾量。同理风力变小时则相应减小吸尘功率好喷雾量。当灰尘浓度升高时，说明当前吸尘与喷雾量并不能有效的达到预期的效果，这时数据处理器将增大吸尘功率和喷雾量。同理当灰尘浓度降低时则相应减小吸尘功率好喷雾量。

喷雾与吸尘占比大小的影响因素有时间信号、湿度信号及风力信号。时间信号可以记录每月每天的时间，对于白天人流量大或冬天天气寒冷的情况，应提高吸尘量，减小喷雾量；相反对于夜晚人流量小或夏天天气炎热的情况，应该减小吸尘量，提高喷雾量。湿度信号用来控制喷雾量，使得环境湿度始终符合人们的实际需要。当工作环境的湿度较大时，这时进行喷雾降尘会使路面产生积水，影响工人工作和工地围墙外的行人，这时有应该减小喷雾量，提高吸尘量达到除湿的效果。当工作环境比较干燥时，进行喷雾降尘可以提高空气湿润度，达到净化空气的效果，这时应当提高喷雾量，减小吸尘量。风力信号提供风向，对于喷雾装置1的顺风向，水雾可以通过风力扩散到更广的范围，吸尘方向与风向恰好相反，想要达到原来的效果必须加大功率，所以应提高喷雾量，减少吸尘量，达到节约资源的目的；反之，对于喷雾装置的逆风向，喷雾装置处于逆风位置，需要提高水压才能达到之前的降尘效果，而吸尘装置正处于迎风位置，正好有利于灰尘吸收，所以应减小喷雾量，提高吸尘量。

智能控制模块根据总体工作功率与喷雾吸尘占比的大小来确定各个喷雾装置1与吸尘装置2的工作状态，并通过无线通讯模块把数据分别传递给吸尘装置2和喷雾装置1。

图3所示为喷雾装置1、吸尘装置2和环境监测模块3的分布示意图。为了达到良好的防尘效果，采用喷雾装置1和吸尘装置2共同工作的方式。其中，吸尘装置2位于工地围墙内圈，吸尘口水平向内。这样从工地飘出的灰尘首先会被吸尘装置2吸入，达到吸尘效果。但是吸尘装置2并不能完全的将所有尘土完全吸入，还会有一部分尘土飘到吸尘装置2后方，则需要在工地围墙外圈安置喷雾装置1。喷雾装置1安装在围墙外圈，喷洒口垂直向上。这样就可以将工地产生的尘土限制在工地之内，以达到更好的降尘效果。由于尘土飘散的范围是随机的，所以需要将喷雾装置1和吸尘装置2围绕工地围墙安置一圈，每个装置相隔5m左右，其位置与吸尘装置相近。另外，为了更好的检测不同方向的尘土浓度，也可将尘土浓度传感器在工地围墙外圈每隔5m左右放置一个，与喷雾装置1位置相同。相应的，每个尘土传感器为了与信息处理器相通信，需要各自连接一个cc2530芯片作为ZigBee终端节点。

为了使工作人员更好的观察、控制整个系统，可将智能控制模块放置在工地上专门用于控制的房间内。一方面可以保护智能控制模块在复杂的工地条件中不会收到其他因素的影响，另一方面也方便了工作人员对整个系统的工作状态的检测。由于湿度、时间、风力大小等信息，在整个工地范围内总是相似的，所以每种类型的传感器只需要一个，也不用必须放置在围墙上方。故可将湿度传感器，风力测速仪和时间模块直接放置在专门用于控制的房间附近。其中，时间模块和信息处理器共同放置在房间内部，湿度传感器和风力测速仪放置在房间外部围墙或者房顶位置。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，其特征在于，包括吸尘装置、喷雾装置、环境监测模块、通讯模块和智能控制模块，吸尘装置、喷雾装置、环境监测模块通过通讯模块分别与智能控制模块相连，智能控制模块包括时间模块和数据处理模块，环境监测模块包括灰尘浓度传感器、湿度传感器和风力测速仪，智能控制模块根据时间信息和环境监测模块采集的环境信息分别计算出吸尘装置的吸尘功率数据和喷雾装置的喷雾量数据，并将吸尘功率数据和喷雾量数据经由通讯模块分别传输到吸尘装置和喷雾装置。

2.根据权利要求1所述的一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块。

3.根据权利要求2所述的一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，其特征在于，所述无线通讯模块为基于ZigBee的无线通讯模块。

4.根据权利要求1所述的一种吸尘和喷雾智能协同降尘系统，其特征在于，所述吸尘装置位于所述喷雾装置之下，所述吸尘装置的吸尘方向为水平方向，所述喷雾装置的喷雾方向为垂直向上。

5.根据权利要求1所述的一种吸尘和喷雾智能协同降尘其系统，其特征在于，所述智能控制模块还包括存储模块，存储模块分别记录并保存所述时间模块的给出的时间信息、所述环境监测模块采集的环境信息及所述吸尘功率数据和喷雾量数据。