CN112807915A - 一种智能管控的除尘系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种智能管控的除尘系统及方法,除尘单元前后端各安装一个颗粒物传感器,环卫车前后端安装一个积尘负荷传感器,在车顶安装一个大气环境传感器。通过三种传感器监测的不同参数,配合主控单元内部的算法,可以实现除尘单元过滤效果实时监测,根据吸入含尘空气的颗粒物浓度调节内部旋风除尘、静电除尘器、水过滤除尘器功率,对含尘颗粒物粒径大小的监测可以精准控制静电除尘等高效过滤细微尘的设备。计算大气颗粒物浓度与出风口浓度实现监测设备净化效果,对耗材、维护时间做出准确指导,维持设备最佳使用状态。车辆前后部测量积尘负荷浓度,用数据考核设备对道路的清洁效果,甄别道路污染情况,实时调整风机功率大小,对不同污染路段实现高效保洁。
Description
技术领域
本发明涉及除尘技术领域,特别涉及一种智能管控的除尘系统及方法。
背景技术
目前城市环卫车等领域所使用的除尘吸尘设备,其原理皆为负压吸的形式进行收集,再对含尘空气进行过滤分离,此过程含尘空气浓度变换差异大,但是设备功耗为恒定值,无法由效果反馈作用于吸尘、除尘设备。在使用过程中的有效功率极低,能耗增大。对于所需耗材、设备维护等周期无可量化的数据支撑均为建议维护时长,无法维持除尘设备最佳使用状态。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题,本发明提供了一种智能管控的除尘系统及方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:该种智能管控的除尘系统,包括除尘单元,除尘单元安装在环卫车上,除尘单元的进气口和排气口上各安装有一颗粒物传感器,除尘单元内设有水过滤除尘、静电除尘、旋风除尘及风机,环卫车顶安装有大气监测设备,除尘单元和大气监测设备与主控单元连接;环卫车的前端和后端各安装有一积尘负荷监测设备,积尘负荷监测传感器与主控单元连接,环卫车中部贴近地面位置安装有采集口,采集口通过采集管与除尘单元连接。
进一步地,主控单元根据颗粒物传感器的监测数据控制除尘单元内水过滤除尘、静电除尘、旋风除尘及风机各部分的启动。
进一步地,在道路保洁运行时,环卫车前端的积尘负荷监测设备监测、收集道路污染信息,将数据实时上传到主控单元,根据主控单元内设置的阈值,当积尘负荷浓度大于设定值1g/m2时,开启除尘单元中的风机;除尘单元开始运行;
含尘气体由风机的负压吸附作用,从采集口进入除尘单元,此时含尘气体由前端颗粒物传感器进行监测,测得颗粒物PM100浓度与颗粒物1μm-100μm粒径分布数值;根据PM100浓度及颗粒物1μm-100μm粒径分布数值不同,对应开启除尘单元中不同除尘的部件;
计算进气口、排气口位置颗粒物传感器监测的颗粒物浓度比值大小作为过滤效率,根据过滤效率的大小判定水过滤除尘的工作状态;
计算进气口、排气口位置颗粒物传感器监测的颗粒物不同粒径的粒子数量变化情况,判定静电除尘的工作状态;
计算排气口位置颗粒物传感器与车顶大气监测设备的颗粒物浓度差异,排气口位置颗粒物传感器PM100浓度高于大气监测设备的PM100浓度时,对环境起到副作用,整套设备,吸尘、除尘单元全部停止工作,对设备进行检修、维护、更换耗材;当再次启动时,后端颗粒物传感器PM100浓度低于大气监测设备的PM100浓度,设备可继续正常工作。
进一步地,PM100浓度大于50mg/m3时,开启所有除尘功能,包括水过滤、旋风除尘、静电除尘,PM100浓度大于20mg/m3时,关闭水过滤降低功耗;测得粒径在1-20μm的粒子数占比超过50%时,静电除尘开启最大档位;测得粒径在1-20μm的粒子数占比超过30%时,静电除尘开启小档位;测得粒径在1-20μm的粒子数占比不超过10%时,关闭静电除尘降低功耗。
进一步地,当过滤效率数值小于0.01时,过滤效率为99%即为除尘单元正常;当数值小于0.05时,过滤效率为95%,需维护除尘单元滤芯;当数值大于0.1时,过滤效率低于90%,需对除尘单元进行检修。
进一步地,测得粒径在1-20μm的粒子数的数量下降幅度大于99%,即为静电除尘正常,数量下降幅度小于95%,需维护静电除尘设备。
进一步地,计算车辆前、后端的积尘负荷监测数值,根据监测数值调节车辆速度。
进一步地,车辆前后端间隔5m,在车辆前端测得积尘负荷数值大于2g/m2时,风机功率为50%,车速为18km/h时,每秒前进5m,计算1s后的车辆后端测得积尘负荷数值与前端的积尘负荷监测数值的比例关系再乘100%,所得数为清洁效率;当清洁效率大于90%,认为清扫效果合格,若是大于80%低于或等于90%,则在风机现有功率基础上提高10%,若是大于60%低于或等于80%,则在风机现有功率基础上提高50%;在车辆前端测得积尘负荷数值大于5g/m2时,风机功率为100%,车速为18km/h;当清洁效率大于90%,认为清扫效果合格,若是低于90%,则降低车速20%,至15km/h。
综上,本发明的上述技术方案的有益效果如下:
本发明创造为一种智能管控的除尘系统及方法,除尘单元前后端各安装一个颗粒物传感器,在环卫车前后端安装一个积尘负荷检测设备及积尘负荷监测传感器,在车顶安装一个大气环境监测设备及大气环境监测传感器。通过三种传感器监测的不同参数,配合主控单元内部的算法,可以实现除尘单元过滤效果实时监测。根据吸入含尘空气的颗粒物浓度实时调节内部旋风除尘、静电除尘器、水过滤除尘器的功率,对含尘颗粒物粒径大小的监测可以精准控制静电除尘等高效过滤细微尘的设备。计算大气颗粒物浓度与出风口浓度可以实现监测设备净化效果,以及对耗材、维护时间做出准确指导,维持设备在最佳使用状态。车辆前后部测量积尘负荷浓度,可以用数据考核设备对道路的清洁效果,甄别道路污染情况,实时调整风机功率大小,对不同污染路段实现高效保洁,提高风机有效功率。
附图说明
图1为本发明除尘单元结构视图。
图2为本发明整体结构视图。
图中:
1除尘单元,2进气口,3排气口,4颗粒物传感器,5主控单元,6积尘负荷监测传感器,7环卫车,8采集口,9采集管,10大气监测设备。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明,所举实施例仅用于解释本发明,并非以此限定本发明的保护范围。
如图1、图2,该种智能管控的除尘系统,包括除尘单元1,除尘单元1安装在环卫车7上,除尘单元1的进气口2和排气口3上各安装有一颗粒物传感器4,除尘单元1内设有水过滤除尘、静电除尘、旋风除尘及风机,环卫车7顶安装有大气监测设备10,除尘单元1和大气监测设备10与主控单元5连接;环卫车7的前端和后端各安装有一积尘负荷监测设备,积尘负荷监测传感器6与主控单元5连接,环卫车7中部贴近地面位置安装有采集口8,采集口8通过采集管9与除尘单元1连接。
主控单元5根据颗粒物传感器4的监测数据控制除尘单元1内水过滤除尘、静电除尘、旋风除尘及风机各部分的启动。
在道路保洁运行时,环卫车7前端的积尘负荷监测设备监测、收集道路污染信息,将数据实时上传到主控单元5,根据主控单元5内设置的阈值,当积尘负荷浓度大于设定值1g/m2时,开启除尘单元1中的风机;除尘单元1开始运行。
含尘气体由风机的负压吸附作用,从采集口8进入除尘单元1,此时含尘气体由前端颗粒物传感器4进行监测,测得颗粒物PM100浓度与颗粒物1μm-100μm粒径分布数值;根据PM100浓度及颗粒物1μm-100μm粒径分布数值不同,对应开启除尘单元1中不同除尘的部件。
计算进气口2、排气口3位置颗粒物传感器4监测的颗粒物浓度比值大小作为过滤效率,根据过滤效率的大小判定水过滤除尘的工作状态。计算排气口3位置颗粒物传感器4与车顶大气监测设备10的颗粒物浓度差异,排气口3位置颗粒物传感器4PM100浓度高于大气监测设备10的PM100浓度时,对环境起到副作用,整套设备,吸尘、除尘单元1全部停止工作,对设备进行检修、维护、更换耗材。当再次启动时,后端颗粒物传感器4PM100浓度低于大气监测设备10的PM100浓度,设备可继续正常工作。PM100浓度大于50mg/m3时,开启所有除尘功能,包括水过滤、旋风除尘、静电除尘,PM100浓度大于20mg/m3时,关闭水过滤降低功耗。测得粒径在1-20μm的粒子数占比超过50%时,静电除尘开启最大档位。测得粒径在1-20μm的粒子数占比超过30%时,静电除尘开启小档位。测得粒径在1-20μm的粒子数占比不超过10%时,关闭静电除尘降低功耗。测得粒径在1-20μm的粒子数的数量下降幅度大于99%,即为静电除尘正常,数量下降幅度小于95%,需维护静电除尘设备。
计算进气口2、排气口3位置颗粒物传感器4监测的颗粒物不同粒径的粒子数量变化情况,判定静电除尘的工作状态。静电除尘后端颗粒物设备监测数值用于考量过滤效果,后端颗粒物传感器4安装在除尘设备的出风口处,含尘设备经过多层过滤后,由此处排至大气中。当过滤效率数值小于0.01时,过滤效率为99%即为除尘单元1正常;当数值小于0.05时,过滤效率为95%,需维护除尘单元1滤芯;当数值大于0.1时,过滤效率低于90%,需对除尘单元1进行检修。
计算车辆前、后端的积尘负荷监测数值,根据监测数值调节车辆速度,以为保证道路保洁的清扫效率,针对不同路况调节车辆速度,洗扫功率等。车辆前后端间隔5m,在车辆前端测得积尘负荷数值大于2g/m2时,风机功率为50%,车速为18km/h时,每秒前进5m,计算1s后的车辆后端测得积尘负荷数值与前端的积尘负荷监测数值的比例关系再乘100%,所得数为清洁效率。当清洁效率大于90%,认为清扫效果合格,若是大于80%低于或等于90%,则在风机现有功率基础上提高10%,若是大于60%低于或等于80%,则在风机现有功率基础上提高50%。在车辆前端测得积尘负荷数值大于5g/m2时,风机功率为100%,车速为18km/h。当清洁效率大于90%,认为清扫效果合格,若是低于90%,则降低车速20%,至15km/h。
本发明创造为一种智能管控的除尘系统及方法,除尘单元1前后端各安装一个颗粒物传感器4,在环卫车7前后端安装一个积尘负荷检测设备及积尘负荷监测传感器6,在车顶安装一个大气环境监测设备及大气环境监测传感器。通过三种传感器监测的不同参数,配合主控单元5内部的算法,可以实现除尘单元1过滤效果实时监测。根据吸入含尘空气的颗粒物浓度实时调节内部旋风除尘、静电除尘器、水过滤除尘器的功率,对含尘颗粒物粒径大小的监测可以精准控制静电除尘等高效过滤细微尘的设备。计算大气颗粒物浓度与出风口浓度可以实现监测设备净化效果,以及对耗材、维护时间做出准确指导,维持设备在最佳使用状态。车辆前后部测量积尘负荷浓度,可以用数据考核设备对道路的清洁效果,甄别道路污染情况,实时调整风机功率大小,对不同污染路段实现高效保洁,提高风机有效功率。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进,均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种智能管控的除尘系统,其特征在于,包括除尘单元,除尘单元安装在环卫车上,除尘单元的进气口和排气口上各安装有一颗粒物传感器,除尘单元内设有水过滤除尘、静电除尘、旋风除尘及风机,环卫车顶安装有大气监测设备,除尘单元和大气监测设备与主控单元连接;环卫车的前端和后端各安装有一积尘负荷监测设备,积尘负荷监测传感器与主控单元连接,环卫车中部贴近地面位置安装有采集口,采集口通过采集管与除尘单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能管控的除尘系统,其特征在于,主控单元根据颗粒物传感器的监测数据控制除尘单元内水过滤除尘、静电除尘、旋风除尘及风机各部分的启动。
3.利用权利要求1或2所述任一智能管控的除尘系统除尘的方法,其特征在于,在道路保洁运行时,环卫车前端的积尘负荷监测设备监测、收集道路污染信息,将数据实时上传到主控单元,根据主控单元内设置的阈值,当积尘负荷浓度大于设定值1g/m2时,开启除尘单元中的风机;除尘单元开始运行;
含尘气体由风机的负压吸附作用,从采集口进入除尘单元,此时含尘气体由前端颗粒物传感器进行监测,测得颗粒物PM100浓度与颗粒物1μm-100μm粒径分布数值;根据PM100浓度及颗粒物1μm-100μm粒径分布数值不同,对应开启除尘单元中不同除尘的部件;
计算进气口、排气口位置颗粒物传感器监测的颗粒物浓度比值大小作为过滤效率,根据过滤效率的大小判定水过滤除尘的工作状态;
计算进气口、排气口位置颗粒物传感器监测的颗粒物不同粒径的粒子数量变化情况,判定静电除尘的工作状态;
计算排气口位置颗粒物传感器与车顶大气监测设备的颗粒物浓度差异,排气口位置颗粒物传感器PM100浓度高于大气监测设备的PM100浓度时,对环境起到副作用,整套设备,吸尘、除尘单元全部停止工作,对设备进行检修、维护、更换耗材;当再次启动时,后端颗粒物传感器PM100浓度低于大气监测设备的PM100浓度,设备可继续正常工作。
4.根据权利要求3所述的智能管控的除尘方法,其特征在于,PM100浓度大于50mg/m3时,开启所有除尘功能,包括水过滤、旋风除尘、静电除尘,PM100浓度大于20mg/m3时,关闭水过滤降低功耗;测得粒径在1-20μm的粒子数占比超过50%时,静电除尘开启最大档位;测得粒径在1-20μm的粒子数占比超过30%时,静电除尘开启小档位;测得粒径在1-20μm的粒子数占比不超过10%时,关闭静电除尘降低功耗。
5.根据权利要求3所述的智能管控的除尘方法,其特征在于,当过滤效率数值小于0.01时,过滤效率为99%即为除尘单元正常;当数值小于0.05时,过滤效率为95%,需维护除尘单元滤芯;当数值大于0.1时,过滤效率低于90%,需对除尘单元进行检修。
6.根据权利要求3所述的智能管控的除尘方法,其特征在于,测得粒径在1-20μm的粒子数的数量下降幅度大于99%,即为静电除尘正常,数量下降幅度小于95%,需维护静电除尘设备。
7.根据权利要求3所述的智能管控的除尘方法,其特征在于,计算车辆前、后端的积尘负荷监测数值,根据监测数值调节车辆速度。
8.根据权利要求7所述的智能管控的除尘方法,其特征在于,车辆前后端间隔5m,在车辆前端测得积尘负荷数值大于2g/m2时,风机功率为50%,车速为18km/h时,每秒前进5m,计算1s后的车辆后端测得积尘负荷数值与前端的积尘负荷监测数值的比例关系再乘100%,所得数为清洁效率;当清洁效率大于90%,认为清扫效果合格,若是大于80%低于或等于90%,则在风机现有功率基础上提高10%,若是大于60%低于或等于80%,则在风机现有功率基础上提高50%;在车辆前端测得积尘负荷数值大于5g/m2时,风机功率为100%,车速为18km/h;当清洁效率大于90%,认为清扫效果合格,若是低于90%,则降低车速20%,至15km/h。
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