CN109966823A - 一种建筑工地的降尘监控系统 - Google Patents

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江海燕
陈锦锋
邵亚新
邵小锋
蒋卫东
顾祖义
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
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Abstract

本发明提供一种建筑工地的降尘监控系统，包括扬尘监控系统、降尘喷水系统和中央处理机柜；在扬尘监控系统中通过在竖直监测通道内设置若干静电传感器来获取准确的扬尘高度和浓度，并将获取到的信息反馈给中央处理机柜，中央处理机柜在获取到扬尘监控系统的数据后，通过分析向降尘喷水系统发出控制命令，调节降尘喷水系统中的变频器和仰角驱动器。

Description

一种建筑工地的降尘监控系统
技术领域
本发明属于建筑工地防尘技术领域，进一步涉及一种建筑工地的降尘监控系统。
背景技术
随着城市化进程的加快，城市中出现的大量的建筑工地，众多的地铁、商场、医院尤其是住宅的建设给城市环境带来巨大的压力，尤其是扬尘污染。大量的飞灰颗粒弥漫在空中，带给城市灰蒙蒙的感觉，除了给城市形象带来极大负面影响外还严重的影响到居民的身体健康问题。因此，对建筑工地的降尘变得刻不容缓。
现有技术中，建筑工地的扬尘监控和降尘普遍采用的是在建筑工地周围设置围挡，定期进行喷水，即使有部分学者提出了对扬尘和降尘进行自动化控制，也仅是通过简单的监控系统监测扬尘发生，在获取扬尘发生后即启动降尘系统，该控制方式仅仅是傻瓜式的自动控制。
首先，现有技术中扬尘浓度监测数据不够准确，建筑工地上的扬尘发生时，固定颗粒的运动规律非常复杂，灰尘分布可能非常不均匀，进而使得灰尘的分布异常不规则。这种复杂的流动本身会导致测量的参数波动，甚至得到完全不真实的测量结构；其次，因无法获得准确的扬尘浓度，往往需要付出更多的电机负荷，带来电机多余的功率输出造成能源浪费；最后，也没有考虑扬尘高度的问题，高度不足的喷水仅仅是降低了建筑工地地面表层的灰尘浓度，而漂浮在空中的灰尘并没有得到有效的去除。
发明内容
本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种建筑工地的降尘监控系统，通过静电监控系统准确的获取不同高度的扬尘浓度，来控制降尘喷水系统中的变频电机和仰角驱动器，通过二者的配合获取最优的降尘效果。
为了解决上述问题，本发明按已下技术方案予以实施：
本发明提供一种建筑工地的降尘监控系统，包括扬尘监控系统、降尘喷水系统和中央处理机柜；通过扬尘监控系统来监测扬尘高度和浓度，并将获取到的信息反馈给中央处理机柜，中央处理机柜在获取到扬尘监控系统的数据后，通过分析向降尘喷水系统发出控制命令，调节降尘喷水系统中的变频器和仰角驱动器。
所述扬尘监控系统包括静电传感器、信号传输系统和信号处理电路，其中静电传感器的布置方式如下：以建筑工地中心为圆心，以所述圆心画圆，获取能够覆盖建筑工地50%的面积的圆，在该圆的圆周上等距离设置3或4个竖直监测通道，每个竖直监测通道内垂直地面方向上间隔3米设置3个静电传感器，其中最低端的静电传感器垂直距离地面3米，最高端的静电传感器垂直距离地面9米。
所述降尘喷水系统包括高压喷雾机、变频电机、旋转平台、旋转驱动器和仰角驱动器；旋转平台在旋转驱动器作用下能够带动高压喷雾机进行360度旋转，变频电机为高压喷雾机喷射提供动力，仰角控制器驱动高压喷雾机的仰角；所述高压雾化机的数量与竖直监测通道相等，对应布置在各竖直监测通道一侧。
静电传感器通过信号传输单元将获取的前端数据送入信号处理电路，信号处理电路对前端数据进行整合分析，并将分析结果送入中央处理机柜；中央处理机柜向降尘喷水系统下达输出信号，控制变频电机的输出频率和仰角驱动器升降幅度。
进一步的，所述竖直监测通道是开放的通道。
进一步的，在建筑工地现场增加测风仪，并将测风仪监测数据作为控制变量上传至中央处理机柜。
进一步的，仰角驱动器采用动力源同样采用变频电机。
与现有技术相比，本发明的技术效果在于：
1、扬尘高度和浓度的监测更加准确，灰尘作为一种固体颗粒其自身是携带有静电荷的，该静电荷可以通过专用的静电传感器及其配套的信号处理电路测得。带电灰尘颗粒通过直接电荷转移或静电感应等方式在静电电极上产生电荷，电极之后的信号处理电路可以将其上产生的电荷转化为可测量的电压信号。本发明在建筑工地设置若干竖直监测通道，在监测通道内垂直地面等距离间隔布置若干静电传感器，从而精确的获取各高度区间的扬尘浓度，整合获得最佳的信息测量结果。
2、电机在启动过程电能损耗巨大，是建筑工地现象能源消耗的主体。不同浓度的扬尘其需要的喷水量不同，本发明通过精确测量扬尘浓度来给出最适宜的电机输出频率，从而达到节能效果。其次，本发明在降尘喷水系统中设置了仰角驱动器，其可以根据扬尘高度来驱动高压喷雾机的角度，更好的达到降尘效果。
3、本发明引用的风速仪作为控制变量，根据当时风速来调整高压喷雾机的输出。
附图说明：
图1是本发明系统的结构示意图
图中：1-静电传感器，2-信号处理电路，3-中央处理机，4-变频电机，5-仰角驱动器。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的进行说明，应当理解，此次所描述的实施例仅是用于说明和解释本发明，并不是用于限定本发明。
本发明提供一种建筑工地的降尘监控系统，包括扬尘监控系统、降尘喷水系统和中央处理机柜；通过扬尘监控系统来监测扬尘高度和浓度，并将获取到的信息反馈给中央处理机柜，中央处理机柜在获取到扬尘监控系统的数据后，通过分析向降尘喷水系统发出控制命令，调节降尘喷水系统中的变频器和仰角驱动器。
所述扬尘监控系统包括静电传感器、信号传输系统和信号处理电路，其中静电传感器的布置方式如下：以建筑工地中心为圆心，以所述圆心画圆，获取能够覆盖建筑工地50%的面积的圆，在该圆的圆周上等距离设置3或4个竖直监测通道，每个竖直监测通道内垂直地面方向上间隔3米设置3个静电传感器，其中最低端的静电传感器垂直距离地面3米，最高端的静电传感器垂直距离地面9米。
所述竖直监测通道是开放的通道，并不影响其灰尘左右和上下的移动。
建筑工地上的扬尘发生时，固定颗粒的运动规律非常复杂，灰尘分布可能非常不均匀，进而使得相同截面上灰尘的分布异常不规则。这种复杂的流动本身会导致测量的参数波动，甚至得到完全不真实的测量结构。而灰尘整体流动规律是垂直的，有迹可循，在次过程中，使用在竖直监测通道内垂直布置多组传感器的方式能够提高扬尘区间浓度测量的稳定性；而通过设置多组竖直监测通道又可以提取到更多可靠的信息，从而整合获得最佳的信息测量结果。
所述降尘喷水系统包括高压喷雾机、变频电机、旋转平台、旋转驱动器和仰角驱动器；旋转平台在旋转驱动器作用下能够带动高压喷雾机进行360度旋转，变频电机为高压喷雾机喷射提供动力，仰角控制器驱动高压喷雾机的仰角；所述高压雾化机的数量与竖直监测通道相等，对应布置在各竖直监测通道一侧；静电传感器通过信号传输单元将获取的前端数据送入信号处理电路，信号处理电路对前端数据进行整合分析，并将分析结果送入中央处理机柜；中央处理机柜向降尘喷水系统下达输出信号，控制变频电机的输出频率和仰角驱动器升降幅度。
不同浓度的扬尘其需要的喷水量不同，通过精确浓度测量可以给出最适宜的电机输出频率，从而达到节能效果。其次，本发明在降尘喷水系统中设置了仰角驱动器，其可以根据扬尘高度来驱动高压喷雾机的角度，更好的达到降尘效果。
进一步的在建筑工地现场增加测风仪，并将测风仪监测数据作为控制变量上传至中央处理机柜。建筑工地，风是扬尘产生的主要动力，根据现场风速情况，增减电机的功率输出，达到尽快的降尘目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明任何形式上的限制，故凡是为脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所述做的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范畴内。

Claims (4)

1.一种建筑工地的降尘监控系统，其特征在于：包括扬尘监控系统、降尘喷水系统和中央处理机柜；通过扬尘监控系统来监测扬尘高度和浓度，并将获取到的信息反馈给中央处理机器，中央处理机柜在获取到扬尘监控系统的数据后，向降尘喷水系统发出控制命令，调节降尘喷水系统中的变频器和仰角驱动器；
所述扬尘监控系统包括静电传感器、信号传输系统和信号处理电路，其中静电传感器的布置方式如下：以建筑工地中心为圆心，以所述圆心画圆，获取能够覆盖建筑工地50%的面积的圆，在该圆的圆周上等距离设置3或4个竖直监测通道，每个竖直监测通道内垂直地面方向上间隔3米设置3个静电传感器，其中最低端的静电传感器垂直距离地面3米，最高端的静电传感器垂直距离地面9米；
所述降尘喷水系统包括高压喷雾机、变频电机、旋转平台、旋转驱动器和仰角驱动器；旋转平台在旋转驱动器作用下能够带动高压喷雾机进行360度旋转，变频电机为高压喷雾机喷射提供动力，仰角控制器驱动高压喷雾机的仰角；所述高压雾化机的数量与竖直监测通道相等，对应布置在各竖直监测通道一侧；
静电传感器通过信号传输单元将获取的前端数据送入信号处理电路，信号处理电路对前端数据进行整合分析，并将分析结果送入中央处理机柜；中央处理机柜向降尘喷水系统下达输出信号，控制变频电机的输出频率和仰角驱动器升降幅度。
2.根据权利要求1所述的建筑工地的降尘监控系统，其特征在于：所述竖直监测通道是开放的通道。
3.根据权利要求1所述的建筑工地的降尘监控系统，其特征在于：在建筑工地现场增加测风仪，并将测风仪监测数据作为控制变量上传至中央处理机柜。
4.根据权利要求1所述的建筑工地的降尘监控系统，其特征在于：所述仰角驱动器采用变频电机作为动力源。
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