CN110787566A - 一种水雾化除霾系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水雾化除霾系统，包括云端系统和至少一个水雾化架构；所述水雾化架构包括将水源中的水提升至水雾化喷头的控制模块和动力模块，还包括与云端系统进行通信连接的远程通讯模块，云端系统通过远程通讯模块向控制模块发送信息，接收所述控制模块的信息并存储、显示和提示。本发明基于物联网技术，实现了智能、科学的水雾化除霾，适用于各类路况，同时能够应用于工矿企业等场合。采用本发明的技术方案后，不需要购买大量的水雾炮车，降低了采购成本，减少了浪费，减少了二次污染。
Description
技术领域
本发明属于除霾净化空气领域，具体涉及一种水雾化除霾系统。
背景技术
社会发展突飞猛进，工业大发展、汽车进入寻常家庭、基础建设蒸蒸日上，人类的幸福指数持续提高。但是，不容忽视的是，由此导致的大气污染愈发严重。雾霾严重的影响了人体健康，不及时治理就会成为第二个“雾都”！于是，街头巷尾出现了各类各样的洒水车，常见的有高空喷射水雾炮车。
这些传统除霾设备，在使用中存在下列缺陷：
1.严重影响交通，水雾炮车行驶缓慢，在道路资源愈发紧张的今日，大大影响了交通。
2.浪费了大量的人力物力，车辆购买、保养、油耗、人力成本等。
3.二次污染，水雾炮车属于大型车辆，在除霾的过程中，需要高压喷射、同时行驶缓慢，不能以经济时速行进，这些都导致水雾炮车油耗高，高油耗造成高尾气排放，形成了二次污染的恶性循环。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种水雾化除霾系统，该系统可以根据不同气象条件智能进行净化除霾工作。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种水雾化除霾系统，包括云端系统和至少一个水雾化架构；
所述水雾化架构，包括水源，以及将水源中的水提升至水雾化喷头的控制模块和动力模块，动力模块与控制模块连接，所述水雾化喷头不止一个，还包括与云端系统进行通信连接的远程通讯模块，远程通讯模块与控制模块连接；
所述云端系统，通过远程通讯模块向控制模块发送信息，接收所述控制模块的信息并存储、显示和提示；
所有水雾化架构与所述云端系统进行通信连接。
还包括220V交流电和AC/DC转换电路，220V交流电分别与AC/DC转换电路和动力模块供电连接，AC/DC转换电路分别与控制模块和远程通讯模块供电连接。
还包括电表，220V交流电经电表后分别与AC/DC转换电路和动力模块供电连接，电表还与远程通讯模块连接。
所述水雾化架构还包括传感器模块，传感器模块与AC/DC转换电路连接，传感器模块包括风向风力传感器、雨水传感器、温湿度传感器、空气质量传感器，上述传感器均与控制模块连接。
所述水雾化架构还包括水管和储水箱；所述水管包括第一水管、第二水管、第三水管和第四水管，所述动力模块包括增压泵，第四水管的两端分别与增压泵的出水口和多个水雾化喷头连通，第三水管的一端与增压泵的进水口连通，第三水管的另一端同时与第一水管和第二水管的一端连通，第一水管的另一端与水源连通，第二水管的另一端与储水箱连通，第一水管上设置有第一阀门，第二水管上设置有第二阀门。
所述储水箱中设置有液位传感器，第三水管上设置有水压传感器和Y型过滤器，第一水管上设置有水表，水表分别与AC/DC转换电路和远程通讯模块连接，液位传感器和水压传感器均分别与AC/DC转换电路和控制模块连接。
所述储水箱为保温储水箱，第一阀门和第二阀门均为电动阀门，第一阀门和第二阀门均与控制模块连接。
所述第一阀门和第二阀门与220V交流电连接，或者第一阀门和第二阀门与AC/DC转换电路连接。
所述云端系统包括云端服务器、管理平台和移动客户端，云端服务器分别与管理平台、移动客户端和远程通讯模块双向通信。
所述控制模块为单片机模块。
相对于现有技术，本发明基于物联网技术，实现了智能、科学的水雾化除霾，适用于各类路况，同时能够应用于工矿企业等场合。采用本发明的技术方案后，不需要购买大量的水雾炮车，降低了采购成本，减少了浪费，减少了二次污染。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是交流电给电动阀门供电时的连接框图。
图3是直流电给电动阀门供电时的连接框图。
图4是本发明的工作流程图。
图中，1是水管，101是第一水管，102是第二水管，103是第三水管，104是第四水管，105是第一阀门，106是第二阀门，107是水压传感器，108是Y型过滤器，109是水表，110是水源，111是水雾化喷头，2是单片机模块，201是风向风力传感器，202是雨水传感器，203是温湿度传感器，204是空气质量传感器，3是远程通讯模块，4是220V交流电，401是电表，5是AC/DC转换电路，6是增压泵，7是储水箱，701是液位传感器，801是云端服务器，802是管理平台，803是移动客户端，901是供电电路，902是控制电路，903是数据传送线路,10是控制柜。
具体实施方式
如图1～4所示，一种水雾化除霾系统，将水通过水雾化喷头喷出，根据气象条件灵活进行除霾工作，主要用于城市中或者工况企业中除霾净化空气。其包括云端系统和至少一个水雾化架构，水雾化架构依托城市或者工况企业原本的基础建设，设置在城市中或者工况企业中需要除霾净化空气的地方；其中，所有的水雾化架构均与所述云端系统进行通信连接，云端系统对所有的水雾化架构进行统一管理、控制。
水雾化架构是将水通过水雾化喷头喷出的主要实施工具，其包括水源110以及将水源110中的水提升至水雾化喷头111的控制模块和动力模块，所述水源为市政用水、或者工况企业中的稳定供应水源、或者其他能提供稳定水的容器，水雾化喷头111不止一个，动力模块与控制模块通过控制电路902连接，控制模块用于控制动力模块的开启与关闭，从而利用动力模块实现水的提升。还包括与云端系统进行通信连接的远程通讯模块3，远程通讯模块3与控制模块连接，控制模块通过远程通讯模块3与云端系统之间实现数据的双向传输。常用的，控制模块为单片机模块2，单片机模块2中预设有相应程序，水雾化架构可根据程序自动执行水雾化喷水作业，对于本申请来讲，动力模块为增压泵6，增压泵6可以增加水的压力，以使水能够提升至各水雾化喷头111处。自然的，控制模块还可以为其他具有控制功能的部件，动力模块还可以为其他具有增压抽水功能的部件，这些与本申请单片机模块和增压泵具有相同功能的部件均应当视作处于本申请的保护范围内。
在实际使用时，上述水雾化喷头的形状具有很多种，包括但不限于：淋浴式、壶盖式、独立大喷头等，水雾化喷头的形状以及整个水雾化除霾系统都可以根据市政要求或者美观要求，做成类似景观一类的具有观赏性的水雾化喷头或者水雾化除霾系统，使得整个水雾化除霾系统与周围景观融为一体，符合城市的建设特色，对于整个水雾化除霾系统，或整体做成电杆，或整体做成景观树，其间距根据实际需要来定；而对于水雾化喷头的作业位置，可以设置成一排，也可以在一个水雾化除霾系统中设置为一列，以不影响行人通行为准。
云端系统是远程查看、控制水雾化架构的系统，通过远程通讯模块3向控制模块发送信息，接收所述控制模块的信息并存储、显示和提示。控制模块根据其预设的相应程序可用于控制水雾化架构的除霾工作时间，即水雾化架构什么时候开始进行工作，每次工作多长时间，这些都是可以通过控制模块预设的相应程序或者通过云端系统远程输入数据指令实现的。云端系统通过远程通讯模块向控制模块输入相应的数据指令，控制模块根据数据指令控制水雾化架构的工作时间或者工作模式，例如，通过设置控制模块的预设相应程序，或者通过云端系统的数据指令，使水雾化架构在每天的固定时段进行水雾化作业，每次水雾化作业5分钟、10分钟或者其他时间。
水雾化架构使用220V交流电4作为电源电压，还包括AC/DC转换电路5，220V交流电4分别与AC/DC转换电路5和动力模块通过供电电路901连接，AC/DC转换电路5分别与控制模块和远程通讯模块3通过供电电路901连接。动力模块以220V交流电4作为驱动电源，通过控制模块来控制动力模块的启动与关闭，常见的，可通过加装中间继电器以实现控制模块控制动力模块的启动与关闭。AC/DC转换电路5将220V交流电4转换为直流电，并与控制模块连接，为控制模块供电。
进一步的，还包括用于统计使用电量的电表401，电表401为智能电表，电表401通过数据传送线路可以将数据传输至远程通讯模块3，并通过远程通讯模块3将电量计数值传输至云端系统。220V交流电4经电表后分别再与AC/DC转换电路5和动力模块供电连接。
为了能够根据气象条件灵活进行除霾工作，水雾化架构还包括传感器模块，传感器模块用于检测某一处的气象条件，并将该处的气象条件等数据传输至单片机模块2，与单片机模块2中的程序进行比对，同时，单片机模块2通过远程通讯模块3将相关数据传输至云端系统，能够实现远程、智能化管理。传感器模块与AC/DC转换电路5通过供电电路901连接，传感器模块包括风向风力传感器201、雨水传感器202、温湿度传感器203、空气质量传感器204，上述传感器均与控制模块通过数据传送线路903连接。其中，上述传感器在探测到相应的数据后，水雾化架构的工作模式设定为：雨水传感器202探测到雨水天气时，水雾化架构不工作；风向风力传感器201探测到风向与水雾化喷头111方向相反时，水雾化架构不工作；温湿度传感器203探测到气温低于冰点时，水雾化架构不工作；空气质量传感器204探测到空气质量优于设定值时，水雾化架构不工作；自然的，上述传感器模块的设定方式有利于节约水源，避免在下雨天气，或者有风天气，或者非常寒冷时，或者天气优良时，避免水雾化作业的无用与浪费。
进一步的，水雾化架构还包括储水箱7和水管1；所述水管1包括第一水管101、第二水管102、第三水管103和第四水管104，所述动力模块包括增压泵6，第四水管104的两端分别与增压泵6的出水口和多个水雾化喷头111连通，第三水管103的一端与增压泵6的进水口连通，第三水管103的另一端同时与第一水管101和第二水管102的一端连通，第一水管101的另一端与水源110连通，第二水管102的另一端与储水箱7连通，第一水管101上设置有第一阀门105，第二水管102上设置有第二阀门106。
储水箱7中设置有液位传感器701，第三水管103上设置有水压传感器107和Y型过滤器108，第一水管101上设置有水表109，水表109为智能水表，水表109通过数据传送线路903可以将数据传输至远程通讯模块3，并通过远程通讯模块3将用水量计数值传输至云端系统。水表109与AC/DC转换电路5通过供电电路901连接，通过数据传送线路903与远程通讯模块3连接，液位传感器701和水压传感器107均与AC/DC转换电路5通过供电电路901连接，与控制模块通过数据传送线路903连接。第一阀门105和第二阀门106均为电动阀门，第一阀门105和第二阀门106均与控制模块通过控制电路902连接，储水箱7为保温储水箱，保温储水箱可以对储水箱7中的水进行保温，以应对冬季使用时，避免储水箱7中的水可能发生的结冰现象。
如图2所示，第一阀门105和第二阀门106与220V交流电4连接，第一阀门105和第二阀门106此时均为交流电驱动；如图3所示，第一阀门105和第二阀门106与AC/DC转换电路5连接，第一阀门105和第二阀门106此时均为直流电驱动。
云端系统包括云端服务器801、管理平台802和移动客户端803，云端服务器801分别与管理平台802、移动客户端803和远程通讯模块3双向通信。管理平台802为后台管理工具，可以为工控机、上位机等具有显示输入指令功能的计算机，用于后台工作人员查看各水雾化架构处的局部气象条件，气象条件指该处是否下雨、风向风力为多少、气温湿度为多少和空气质量为多少，方便后台工作人员掌握该水雾化架构处的气象条件；移动客户端803为手机端或平板端，方便工作人员随时掌握系统的工作情况；自然的，移动客户端803可设置相应的应用程序或者通过微信公众号，以与云端服务器801连接。在某些情况下，管理平台802接收的局部气象条件数据可与当地的气象管理单位互相接入，一方面为气象管理单位提供相应的数据，可以减少气象勘测所需的硬件以及人工投入，有利于建设海绵城市；另一方面，管理平台802也可以查看气象管理单位的气象数据，以应对传感器模块可能存在的误判现象。
本发明的工作方式为：以第一阀门105和第二阀门106均为交流电驱动，控制模块为单片机模块2，动力模块为增压泵6；单片机模块2预设的工作时间开始时，雨水传感器202、风向风力传感器201和温湿度传感器203依次探测工作，空气质量传感器204仅用于探测局部的空气质量。
如图1、图2和图4所示，依照上述连接关系以及相应的云端系统设置本发明的水雾化除霾系统，水雾化架构可相应依托城市中的行道树、路灯杆、墙体、线缆等城市中的固定物进行固定，当然还可以自行加设金属材料的固定架对水雾化架构进行固定。水源110为市政用水，储水箱7为保温储水箱，保温储水箱中设置有液位传感器701，电表109、AC/DC转换电路5、增压泵6、单片机模块2、远程通讯模块3，相应的供电电路901、控制电路902和数据传送线路903均集成设置在一控制柜10中，传感器模块设置在控制柜10的外部。单片机模块2中预设相应的工作程序或者通过云端系统对其发出数据指令，在水雾化架构预设的开始工作的时间到达后，单片机模块2优先执行传感器模块的探测工作，传感器模块开始进行探测工作，即预设的工作时间到达后、且满足水雾化作业的条件时，水雾化架构才开始工作，即打开增压泵6，使水雾化架构进行水雾化喷水作业；如果传感器模块探测到相应不能工作的情况，则水雾化架构不工作。同时，工作人员通过管理平台802和移动客户端803则可以根据当时的气象条件灵活的调整水雾化作业的时间和工作模式。例如：该地区的气象条件可以进行水雾化作业，但是因为传感器模块的误判，导致水雾化架构没有工作，此时，后台工作人员可通过管理平台802或者移动客户端803进行远程启动水雾化架构，使其进行水雾化喷水作业；又或者该地区的气象条件不可以进行水雾化作业，但是因为传感器模块的误判，导致水雾化架构工作，此时，后台工作人员可通过管理平台802或者移动客户端803进行远程关闭水雾化架构，使其停止工作。
具体的工作过程为：单片机模块2设定的开始工作时间到达后，例如设定上午十点开始工作，则单片机模块2在十点时开始工作，首先开始计时二十秒的探测过程，在这二十秒的时间差内，传感器模块依次开始工作：雨水传感器202将数据传输至单片机模块2，雨水天气，水雾化架构不进行下步工作，无雨天气，风向风力传感器201将数据传输至单片机模块2，风向与水雾化喷头111方向相反时，水雾化架构不进行下步工作；温湿度传感器203将数据传输至单片机模块2，气温低于冰点时，水雾化架构不进行下步工作，气温高于冰点时，打开第一阀门105，此时是自然水压，水压传感器107将水压数值传输至云端系统，管理平台802和移动客户端803均能够掌握水雾化架构的气象数据以及水雾化架构的工作模式，同时单片机模块2控制启动增压泵6，水源110提升至水雾化喷头111开始进行水雾化喷水作业。自然的，上述设定的工作时间仅为本发明的其中一种实施方式，其并不是对本发明技术方案的限定。
在春、夏、秋季节时，水雾化架构达到设定工作终止时间时，关闭第一阀门105和增压泵6，水雾化架构停止工作，等待下一轮工作开始。
在冬季时，更进一步的，液位传感器701将数据传输至单片机模块2，储水箱7中无水时，第二阀门106保持关闭状态，有水时，打开第二阀门106，储水箱7中的水在增压泵6的作用下参与水雾化喷水作业，待液位传感器701探测不到水时，关闭第二阀门106。在水雾化架构达到设定工作时间的终止时间时，关闭第一阀门105和增压泵6，打开第二阀门106，第四水管104和第三水管103内存水回流至储水箱7，水压传感器107探测压力值降为正常气压时，关闭第二阀门106。上述工作可以防止水管内存水在冬季结冰，有利于下一轮除霾工作开始时，水雾化架构可以正常工作。
另外，在水雾化架构水雾化喷水时，水压传感器107将水压数值传输至移动客户端803，水压低于设定压力值时，移动客户端803提示工作人员清洁Y型过滤器108。
以上所述，仅是本发明的优选实施方式，并不是对本发明技术方案的限定，应当指出，本领域的工作人员，再本发明技术方案的前提下，还可以作出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水雾化除霾系统，其特征在于，包括云端系统和至少一个水雾化架构；
所述水雾化架构，包括水源，以及将水源中的水提升至水雾化喷头的控制模块和动力模块，动力模块与控制模块连接，所述水雾化喷头不止一个，还包括与云端系统进行通信连接的远程通讯模块，远程通讯模块与控制模块连接；
所述云端系统，通过远程通讯模块向控制模块发送信息，接收所述控制模块的信息并存储、显示和提示；
所有水雾化架构与所述云端系统进行通信连接。
2.根据权利要求1所述的水雾化除霾系统，其特征在于，还包括220V交流电和AC/DC转换电路，220V交流电分别与AC/DC转换电路和动力模块供电连接，AC/DC转换电路分别与控制模块和远程通讯模块供电连接。
3.根据权利要求2所述的水雾化除霾系统，其特征在于，还包括电表，220V交流电经电表后分别与AC/DC转换电路和动力模块供电连接，电表还与远程通讯模块连接。
4.根据权利要求2所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述水雾化架构还包括传感器模块，传感器模块与AC/DC转换电路连接，传感器模块包括风向风力传感器、雨水传感器、温湿度传感器、空气质量传感器，上述传感器均与控制模块连接。
5.根据权利要求2所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述水雾化架构还包括水管和储水箱；所述水管包括第一水管、第二水管、第三水管和第四水管，所述动力模块包括增压泵，第四水管的两端分别与增压泵的出水口和多个水雾化喷头连通，第三水管的一端与增压泵的进水口连通，第三水管的另一端同时与第一水管和第二水管的一端连通，第一水管的另一端与水源连通，第二水管的另一端与储水箱连通，第一水管上设置有第一阀门，第二水管上设置有第二阀门。
6.根据权利要求5所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述储水箱中设置有液位传感器，第三水管上设置有水压传感器和Y型过滤器，第一水管上设置有水表，水表分别与AC/DC转换电路和远程通讯模块连接，液位传感器和水压传感器均分别与AC/DC转换电路和控制模块连接。
7.根据权利要求5或6所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述储水箱为保温储水箱，第一阀门和第二阀门均为电动阀门，第一阀门和第二阀门均与控制模块连接。
8.根据权利要求7所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述第一阀门和第二阀门与220V交流电连接，或者第一阀门和第二阀门与AC/DC转换电路连接。
9.根据权利要求1所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述云端系统包括云端服务器、管理平台和移动客户端，云端服务器分别与管理平台、移动客户端和远程通讯模块双向通信。
10.根据权利要求1所述的水雾化除霾系统，其特征在于，所述控制模块为单片机模块。
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