CN113341842B - 一种堆场喷雾除尘智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种堆场喷雾除尘智能控制系统，包括用于将煤炭运输至煤堆区域的运输轨道，煤堆区域设置在运输轨道的一侧或者两侧，在煤堆区域设置有数据监测模块、浓度超限报警模块、智能控制模块和自动喷淋模块；数据监测模块的数据监测端与智能控制模块的数据监测端相连，智能控制模块的喷淋控制端与自动喷淋模块的喷淋控制端相连，智能控制模块的报警端与浓度超限报警模块的报警端相连；智能控制模块根据数据监测模块监测的监测数据，控制其自动喷淋模块工作，并通过浓度超限报警模块发出警报，实现大范围降尘、保证抑尘效果。本发明考虑了煤堆场中风速风向对粉尘起扬的影响，同时根据风速风向、粉尘浓度等因素对喷淋头集中控制，实现精准化降尘，在提高抑尘降尘效果的基础上，实现经济化降尘。

Description

一种堆场喷雾除尘智能控制系统

技术领域

本发明涉及一种粉尘环境污染防治技术领域，特别是涉及一种堆场喷雾除尘智能控制系统。

背景技术

我国煤炭资源相对丰富，长期以来煤炭资源在我国能源消耗中占到60％以上，因而煤炭在我国主体能源占有重要的地位。随着煤炭运输与贮存过程中产尘量的增大，粉尘污染也越来越受到社会的关注。喷雾降尘系统作为一种新型的降尘技术对大型开阔范围的控尘降尘有很好的效果，一些煤矿堆场也实现了扬尘监测系统的控制。粉尘污染主要来源于煤矿堆和电厂的储煤区域以及输煤系统产生的煤尘污染。煤矿堆场及电厂储煤区域的粉尘污染主要是由于煤炭粉末在风速的吹扬作用下造成的，当堆场风速发生交替变换时，为保证抑尘效果，操作人员会依据经验和现场实际进行考察，在使用抑尘雾化喷淋头角度方面也会有所变化，但是它的反应速度、抑尘效果很难得到保证。目前现有煤堆场降尘系统作业由人工控制，存在水资源和电能消耗多、及时性差、智能化程度低等缺点，因此在煤矿储煤区域及输煤过程中，对现有扬尘监测系统进行改进，解决堆场风速扬尘、人工控制除尘效率低、喷洒水不全面等问题具有重要的意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种堆场喷雾除尘智能控制系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种堆场喷雾除尘智能控制系统，包括用于将煤炭运输至煤堆区域的运输轨道，煤堆区域设置在运输轨道的一侧或者两侧，在煤堆区域设置有数据监测模块、浓度超限报警模块、智能控制模块和自动喷淋模块；数据监测模块的数据监测端与智能控制模块的数据监测端相连，智能控制模块的喷淋控制端与自动喷淋模块的喷淋控制端相连，智能控制模块的报警端与浓度超限报警模块的报警端端相连；

智能控制模块根据数据监测模块监测的监测数据，控制其自动喷淋模块工作，并通过浓度超限报警模块发出警报，实现大范围降尘、保证抑尘效果。

在本发明的一种优选实施方式中，所述数据监测模块包括M₁个风速仪、M₂个粉尘浓度传感器、M₃个水压变送器、M₄个水流量监测仪和M₅个图像传感器之一或者任意组合；M_m为大于或者等于1的正整数，m为小于或者等于5的正整数，即是M₁、M₂、M₃、M₄、M₅均为大于或者等于1的正整数；以及M₆个数据监测分站，所述M₆等于M₁、M₂、M₃、M₄、M₅中的最大值；

M₁个风速仪分别为第1风速仪、第2风速仪、第3风速仪、……、第M₁风速仪，M₂个粉尘浓度传感器分别为第1粉尘浓度传感器、第2粉尘浓度传感器、第3粉尘浓度传感器、……、第M₂粉尘浓度传感器，M₃个水压变送器分别为第1水压变送器、第2水压变送器、第3水压变送器、……、第M₃水压变送器，M₄个水流量监测仪包括第1水流量监测仪、第2水流量监测仪、第3水流量监测仪、……、第M₄水流量监测仪，M₅个图像传感器分别为第1图像传感器、第2图像传感器、第3图像传感器、……、第M₅图像传感器，M₆个数据监测分站分别为第1数据监测分站、第2数据监测分站、第3数据监测分站、……、第M₆数据监测分站；

第M₁′风速仪的风速数据监测输出端与第M₁′数据监测分站的风速数据监测输入端相连，所述M₁′为小于或者等于M₁的正整数；即是第1风速仪的风速数据监测输出端与第1数据监测分站的风速数据监测输入端相连，第2风速仪的风速数据监测输出端与第2数据监测分站的风速数据监测输入端相连，第3风速仪的风速数据监测输出端与第3数据监测分站的风速数据监测输入端相连，……，第M₁风速仪的风速数据监测输出端与第M₁数据监测分站的风速数据监测输入端相连；

第M₂′粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第M₂′数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，所述M₂′为小于或者等于M₂的正整数；即是第1粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第1数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，第2粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第2数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，第3粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第3数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，……，第M₂粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第M₂数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连；

第M₃′水压变送器的水压数据监测输出端与第M₃′数据监测分站的水压数据监测输入端相连，所述M₃′为小于或者等于M₃的正整数；即是第1水压变送器的水压数据监测输出端与第1数据监测分站的水压数据监测输入端相连，第2水压变送器的水压数据监测输出端与第2数据监测分站的水压数据监测输入端相连，第3水压变送器的水压数据监测输出端与第3数据监测分站的水压数据监测输入第3端相连，……，第M₃水压变送器的水压数据监测输出端与第M₃数据监测分站的水压数据监测输入端相连；

第M₄′水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第M₄′数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，所述M₄′为小于或者等于M₄的正整数；即是第1水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第1数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，第2水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第2数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，第3水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第3数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，……，第M₄水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第M₄数据监测分站的水流量数据监测输入端相连；

第M₅′图像传感器的图像数据监测输出端与第M₅′数据监测分站的图像数据监测输入端相连；所述M₅′为小于或者等于M₅的正整数；即是第1图像传感器的图像数据监测输出端与第1数据监测分站的图像数据监测输入端相连，第2图像传感器的图像数据监测输出端与第2数据监测分站的图像数据监测输入端相连，第3图像传感器的图像数据监测输出端与第3数据监测分站的图像数据监测输入端相连，……，第M₅图像传感器的图像数据监测输出端与第M₅数据监测分站的图像数据监测输入端相连；

第M₆′数据监测分站的数据监测端与PLC控制器的数据监测第M₆′端相连；所述M₆′为小于或者等于M₆的正整数；即是第1数据监测分站的数据监测端与PLC控制器的数据监测第1端相连，第2数据监测分站的数据监测端与PLC控制器的数据监测第2端相连，第3数据监测分站的数据监测端与PLC控制器的数据监测第3端相连，……，第M₆数据监测分站的数据监测端与PLC控制器的数据监测第M₆端相连；

PLC控制器的数据通讯端与上位主机的数据通讯端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，浓度超限报警模块包括M₇个声光报警器，所述M₇为大于或者等于1的正整数，M₇个声光报警器分别为第1声光报警器、第2声光报警器、第3声光报警器、……、第M₇声光报警器，第M₇′声光报警器的报警端与PLC控制器的报警第M₇′端相连，所述M₇′为小于或者等于M₇的正整数；即是第1声光报警器的报警端与PLC控制器的报警第1端相连，第2声光报警器的报警端与PLC控制器的报警第2端相连，第3声光报警器的报警端与PLC控制器的报警第3端相连，……，第M₇声光报警器的报警端与PLC控制器的报警第M₇端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，智能控制模块包括上位主机、PLC控制器、M₈个稳流电磁阀和M₉个流量控制阀，所述M₈、M₉为大于或者等于1的正整数；

M₈个稳流电磁阀包括第1稳流电磁阀、第2稳流电磁阀、第3稳流电磁阀、……、第M₈稳流电磁阀，M₉个流量控制阀分别为第1流量控制阀、第2流量控制阀、第3流量控制阀、……、第M₉流量控制阀；

第M₈′稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器的稳流控制第M₈′端相连，所述M₈′为小于或者等于M₈的正整数；即是第1稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器的稳流控制第1端相连，第2稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器的稳流控制第2端相连，第3稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器的稳流控制第3端相连，……，第M₈稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器的稳流控制第M₈端相连；第M₉′流量控制阀的流量控制端与PLC控制器的流量控制第M₉′端相连，所述M₉′为小于或者等于M₉的正整数；即是第1流量控制阀的流量控制端与PLC控制器的流量控制第1端相连，第2流量控制阀的流量控制端与PLC控制器的流量控制第2端相连，第3流量控制阀的流量控制端与PLC控制器的流量控制第3端相连，……，第M₉流量控制阀的流量控制端与PLC控制器的流量控制第M₉端相连；

PLC控制器的数据通讯端与上位主机的数据通讯端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，自动喷淋模块包括泵房、高压水泵、主管道、M₁₀个支管和M₁₁个喷淋头，所述M₁₀、M₁₁为大于或者等于1的正整数，且M₁₁≤M₁₀；

M₁₀个支管分别为第1支管、第2支管、第3支管、……、第M₁₀支管，M₁₁个喷淋头分别为第1喷淋头、第2喷淋头、第3喷淋头、……、第M₁₁喷淋头；

泵房的喷淋液出口端通过连接管道与主管道连接，在主管道上从左到右依次设置有第1支管、第2支管、第3支管、……、第M₁₀支管，第M₁₀′支管与第M₁₀′+1支管间的距离与第M₁₀′+1支管与第M₁₀′+2支管间的距离相等或者不等，所述M₁₀′为大于或者等于1且小于或者等于M₁₀-2的正整数；即是相邻支管间的距离相等或者不等；在第M₁₀″支管末端上设置有第M₁₀″喷淋头，所述M₁₀″为小于或者等于M₁₁的正整数；即是在第1支管末端上设置有第1喷淋头，在第2支管末端上设置有第2喷淋头，在第3支管末端上设置有第3喷淋头，……，在第M₁₁支管末端上设置有第M₁₁喷淋头；其高压水泵安设在主管道上；

高压水泵的控制端与PLC控制器的水泵控制端相连，第M₁₁′喷淋头的角度控制端与PLC控制器的角度控制第M₁₁′端相连，所述M₁₁′为小于或者等于M₁₁的正整数；即是第1喷淋头的角度控制端与PLC控制器的角度控制第1端相连，第2喷淋头的角度控制端与PLC控制器的角度控制第2端相连，第3喷淋头的角度控制端与PLC控制器的角度控制第3端相连，……，第M₁₁喷淋头的角度控制端与PLC控制器的角度控制第M₁₁端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，M₁＝M₂＝M₃＝…＝M₁₁＝M；

在第M′支管上设置有用于固定安装第M′风速仪的第M′风速仪固定安装座和用于固定安装第M′粉尘浓度传感器的第M′粉尘浓度传感器固定安装座，M′为小于或者等于M的正整数，第M′风速仪固定安装在第M′风速仪固定安装座上，第M′粉尘浓度传感器固定安装在第M′粉尘浓度传感器固定安装座上；第M′水压变送器、第M′水流量监测仪、第M′流量控制阀和设置在第M′支管上；即是在第1支管上设置有用于固定安装第1风速仪的第1风速仪固定安装座和用于固定安装第1粉尘浓度传感器的第1粉尘浓度传感器固定安装座，第1风速仪固定安装在第1风速仪固定安装座上，第1粉尘浓度传感器固定安装在第1粉尘浓度传感器固定安装座上，第1水压变送器、第1水流量监测仪、第1流量控制阀和设置在第1支管上；在第2支管上设置有用于固定安装第2风速仪的第2风速仪固定安装座和用于固定安装第2粉尘浓度传感器的第2粉尘浓度传感器固定安装座，第2风速仪固定安装在第2风速仪固定安装座上，第2粉尘浓度传感器固定安装在第2粉尘浓度传感器固定安装座上，第2水压变送器、第2水流量监测仪、第2流量控制阀和设置在第2支管上；在第3支管上设置有用于固定安装第3风速仪的第3风速仪固定安装座和用于固定安装第3粉尘浓度传感器的第3尘浓度传感器固定安装座，第3风速仪固定安装在第3风速仪固定安装座上，第3粉尘浓度传感器固定安装在第3粉尘浓度传感器固定安装座上，第3水压变送器、第3水流量监测仪、第3流量控制阀和设置在第3支管上；……；在第M支管上设置有用于固定安装第M风速仪的第M风速仪固定安装座和用于固定安装第M粉尘浓度传感器的第M粉尘浓度传感器固定安装座；第M风速仪固定安装在第M风速仪固定安装座上，第M粉尘浓度传感器固定安装在第M粉尘浓度传感器固定安装座上，第M水压变送器、第M水流量监测仪、第M流量控制阀和设置在第M支管上。

在本发明的一种优选实施方式中，当其M＝4时，在第1支管上设置有用于固定安装第1风速仪的第1风速仪固定安装座和用于固定安装第1粉尘浓度传感器的第1粉尘浓度传感器固定安装座，第1风速仪固定安装在第1风速仪固定安装座上，第1粉尘浓度传感器固定安装在第1粉尘浓度传感器固定安装座上，第1水压变送器、第1水流量监测仪、第1流量控制阀和设置在第1支管上；在第2支管上设置有用于固定安装第2风速仪的第2风速仪固定安装座和用于固定安装第2粉尘浓度传感器的第2粉尘浓度传感器固定安装座，第2风速仪固定安装在第2风速仪固定安装座上，第2粉尘浓度传感器固定安装在第2粉尘浓度传感器固定安装座上，第2水压变送器、第2水流量监测仪、第2流量控制阀和设置在第2支管上；在第3支管上设置有用于固定安装第3风速仪的第3风速仪固定安装座和用于固定安装第3粉尘浓度传感器的第3尘浓度传感器固定安装座，第3风速仪固定安装在第3风速仪固定安装座上，第3粉尘浓度传感器固定安装在第3粉尘浓度传感器固定安装座上，第3水压变送器、第3水流量监测仪、第3流量控制阀和设置在第3支管上；在第4支管上设置有用于固定安装第4风速仪的第4风速仪固定安装座和用于固定安装第4粉尘浓度传感器的第4粉尘浓度传感器固定安装座；第4风速仪固定安装在第4风速仪固定安装座上，第4粉尘浓度传感器固定安装在第4粉尘浓度传感器固定安装座上，第4水压变送器、第4水流量监测仪、第4流量控制阀和设置在第4支管上；

或/和从泵房出来的喷淋液经高压水泵后依次经过稳流电磁阀、单向阀达到第1支管。

本发明还公开了一种堆场喷雾除尘智能控制系统的智能控制方法，包括以下步骤：

S1，在风的吹扬作用下，堆场区域内堆放的煤炭粉末会造成粉尘污染，智能控制系统中的风速仪及粉尘浓度传感器对现场监测区域的风速风向及粉尘浓度进行监测，根据堆场实际情况预先设定粉尘报警浓度参数区间，当粉尘浓度大于报警浓度下限时，与各监测区域相对应的声光报警器进行声光报警；

S2，数据监测分站将监测数据传输给PLC控制器，PLC控制器接收数据监测分站发出的监测数据后，将监测数据整合传输给上位主机，此时上位主机对整合信息进行数据显示，PLC控制器计算出需要喷洒喷淋液的对应监测区域及喷淋头旋转角度，发出指令，控制稳流电磁阀及对应支管处的流量控制阀打开泵房及对应喷淋头；

S3，稳流电磁阀及支管处的流量控制阀打开后，泵房及喷淋头开始按照指令进行单机或集中工作，水压变送器及水流量监测仪对支管进行实时监测，将各个喷淋头操作状态的数据传送给数据监测分站，喷淋头操作状态的数据包括喷淋头的出水量或/和支管压力，并对各喷淋头的启停时间、泵房出水量进行统计；

S4，智能控制系统工作一段时间后，风速仪监测到风速减小，粉尘传感器监测到区域内粉尘浓度降低至报警浓度以下，数据监测分站将数据传送给PLC控制器；

S5，PLC控制器接收数据监测分站发出的数据后进行程序运算，发出命令控制稳流电磁阀及各支管处的流量控制阀，智能控制系统依次关闭高压水泵、喷淋头设备，喷雾自动停止，警报解除。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1包括以下步骤：

S11，获取第M₅′图像传感器采集的图像，将获取的第M₅′图像传感器采集的图像记作原始捕获图像Original captured

；令M₅′＝1；

S12，对原始捕获图像Original captured

进行图像处理调整后，得到其处理调整图像Process adjust

，其得到处理调整图像Process adjust

的方法包括以下步骤：

S121，确定其原始捕获图像Original captured

的色彩度：

若原始捕获图像Original captured

为彩色图像，则进行如下处理：

其中，

表示处理后第λ行第

列像素点的像素值，λ为小于或者等于

的正整数，

表示原始捕获图像Original captured

中每行像素点的总个数，y表示原始捕获图像Original captured

的高度值，e表示原始捕获图像Originalcaptured

的像素分辨率，

为小于或者等于σ的正整数，σ＝g×e，σ原始捕获图像Original captured

中每列像素点的总个数，g表示原始捕获图像Originalcaptured

的宽度值；

其中，

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的红通道色彩度；a表示红通道色彩度的调节系数；

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的绿通道色彩度；b表示绿通道色彩度的调节系数；

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的蓝通道色彩度；c表示蓝通道色彩度的调节系数；

表示处理调整后的图像；M₅′＝M₅′+1；

S122，判断其M₅′＞M₅是否成立：

若M₅′＞M₅，则结束；

若M₅′≤M₅，则返回步骤S12；

S13，对步骤S12中得到的处理调整图像Process adjust

进行头部特征提取，得到其头部特征图像Head feature

，其得到其头部特征图像Head feature

的方法为利用与头部相适应的轮廓线对处理调整图像Process adjust

进行头部特征提取；

S14，判断其头部特征图像Head feature

与预设对比图像相似度；

若H_image≥ε，ε表示预设相似度阈值，则表明巡察工作人员佩戴了安全面罩；

若H_image＜ε，则表明巡察工作人员未佩戴安全面罩；对应区域的声光报警器声光报警进行提醒。防止巡查人员的工作不规范，造成生命健康安全。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2包括以下步骤：

S21，获取其风速仪监测的风速和风向，以及粉尘浓度传感器监测的粉尘浓度；

S22，根据步骤S21得到的风速、风向和粉尘浓度调节流量控制阀：

Q＝ρ|v|cosαl，

其中，Q表示流量控制阀的开度大小；

v表示风速仪监测的风速和风向，|v|表示风速仪监测的风速，喷淋头所喷出的喷淋液方向与风速仪监测的风向的水平分量相反；l表示粉尘浓度传感器监测的粉尘浓度，ρ表示流量控制阀的开度平衡系数，α表示风速仪监测的风向与水平方向的夹角。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明考虑了煤堆场中风速风向对粉尘起扬的影响，同时根据风速风向、粉尘浓度等因素对喷淋头集中控制，实现精准化降尘，在提高抑尘降尘效果的基础上，实现经济化降尘。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明原理框图。

图2为本发明现场分布图。

图3为本发明局部支管示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种堆场喷雾除尘智能控制系统，如图1～3所示，包括用于将煤炭运输至煤堆区域的运输轨道，将煤堆区域划分为J个煤堆区域单元，J为大于或者等于1的正整数，分别为第1煤堆区域单元、第2煤堆区域单元、第3煤堆区域单元、……、第J煤堆区域单元；将运输来的煤炭堆放在煤堆区域单元，煤堆区域设置在运输轨道的一侧或者两侧，在煤堆区域设置有数据监测模块、浓度超限报警模块、智能控制模块和自动喷淋模块；数据监测模块的数据监测端与智能控制模块的数据监测端相连，智能控制模块的喷淋控制端与自动喷淋模块的喷淋控制端相连，智能控制模块的报警端与浓度超限报警模块的报警端相连；

智能控制模块根据数据监测模块监测的监测数据，控制其自动喷淋模块工作，并通过浓度超限报警模块发出警报，实现大范围降尘、保证抑尘效果。

在本发明的一种优选实施方式中，所述数据监测模块包括M₁个风速仪16、M₂个粉尘浓度传感器14、M₃个水压变送器15、M₄个水流量监测仪13和M₅个图像传感器之一或者任意组合；其作用是实现堆场风速风向、粉尘浓度及管路的压力、流量等参数的监测，对风速风向、设备使用时间、喷淋头12和泵房1用水量等实时监测的信息进行统计，将数字信号转换为电信号，通过数据监测分站4传输至PLC控制器3，为控制程序的运算提供基础参数；以及采集各个煤堆区域单元的图像数据，分析巡察人员的安全。M_m为大于或者等于1的正整数，m为小于或者等于5的正整数，即是M₁、M₂、M₃、M₄、M₅均为大于或者等于1的正整数；以及M₆个数据监测分站4，所述M₆等于M₁、M₂、M₃、M₄、M₅中的最大值；

M₁个风速仪16分别为第1风速仪、第2风速仪、第3风速仪、……、第M₁风速仪，M₂个粉尘浓度传感器14分别为第1粉尘浓度传感器、第2粉尘浓度传感器、第3粉尘浓度传感器、……、第M₂粉尘浓度传感器，M₃个水压变送器15分别为第1水压变送器、第2水压变送器、第3水压变送器、……、第M₃水压变送器，M₄个水流量监测仪13包括第1水流量监测仪、第2水流量监测仪、第3水流量监测仪、……、第M₄水流量监测仪，M₅个图像传感器分别为第1图像传感器、第2图像传感器、第3图像传感器、……、第M₅图像传感器，M₆个数据监测分站4分别为第1数据监测分站、第2数据监测分站、第3数据监测分站、……、第M₆数据监测分站；

第M₁′风速仪的风速数据监测输出端与第M₁′数据监测分站的风速数据监测输入端相连，所述M₁′为小于或者等于M₁的正整数；即是第1风速仪的风速数据监测输出端与第1数据监测分站的风速数据监测输入端相连，第2风速仪的风速数据监测输出端与第2数据监测分站的风速数据监测输入端相连，第3风速仪的风速数据监测输出端与第3数据监测分站的风速数据监测输入端相连，……，第M₁风速仪的风速数据监测输出端与第M₁数据监测分站的风速数据监测输入端相连；

第M₂′粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第M₂′数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，所述M₂′为小于或者等于M₂的正整数；即是第1粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第1数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，第2粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第2数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，第3粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第3数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，……，第M₂粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第M₂数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连；

第M₃′水压变送器的水压数据监测输出端与第M₃′数据监测分站的水压数据监测输入端相连，所述M₃′为小于或者等于M₃的正整数；即是第1水压变送器的水压数据监测输出端与第1数据监测分站的水压数据监测输入端相连，第2水压变送器的水压数据监测输出端与第2数据监测分站的水压数据监测输入端相连，第3水压变送器的水压数据监测输出端与第3数据监测分站的水压数据监测输入第3端相连，……，第M₃水压变送器的水压数据监测输出端与第M₃数据监测分站的水压数据监测输入端相连；

第M₄′水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第M₄′数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，所述M₄′为小于或者等于M₄的正整数；即是第1水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第1数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，第2水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第2数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，第3水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第3数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，……，第M₄水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第M₄数据监测分站的水流量数据监测输入端相连；

第M₅′图像传感器的图像数据监测输出端与第M₅′数据监测分站的图像数据监测输入端相连；所述M₅′为小于或者等于M₅的正整数；即是第1图像传感器的图像数据监测输出端与第1数据监测分站的图像数据监测输入端相连，第2图像传感器的图像数据监测输出端与第2数据监测分站的图像数据监测输入端相连，第3图像传感器的图像数据监测输出端与第3数据监测分站的图像数据监测输入端相连，……，第M₅图像传感器的图像数据监测输出端与第M₅数据监测分站的图像数据监测输入端相连；

第M₆′数据监测分站的数据监测端与PLC控制器3的数据监测第M₆′端相连；所述M₆′为小于或者等于M₆的正整数；即是第1数据监测分站的数据监测端与PLC控制器3的数据监测第1端相连，第2数据监测分站的数据监测端与PLC控制器3的数据监测第2端相连，第3数据监测分站的数据监测端与PLC控制器3的数据监测第3端相连，……，第M₆数据监测分站的数据监测端与PLC控制器3的数据监测第M₆端相连；

PLC控制器3的数据通讯端与上位主机2的数据通讯端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，浓度超限报警模块包括M₇个声光报警器5，当监测的煤堆区域单元内风速风向发生转变，粉尘浓度达到预先设定的报警浓度值时，与监测区域对应的报警器可进行声光报警。所述M₇为大于或者等于1的正整数，M₇个声光报警器5分别为第1声光报警器、第2声光报警器、第3声光报警器、……、第M₇声光报警器，第M₇′声光报警器的报警端与PLC控制器3的报警第M₇′端相连，所述M₇′为小于或者等于M₇的正整数；即是第1声光报警器的报警端与PLC控制器3的报警第1端相连，第2声光报警器的报警端与PLC控制器3的报警第2端相连，第3声光报警器的报警端与PLC控制器3的报警第3端相连，……，第M₇声光报警器的报警端与PLC控制器3的报警第M₇端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，智能控制模块包括上位主机2、PLC控制器3、M₈个稳流电磁阀9和M₉个流量控制阀11，所述M₈、M₉为大于或者等于1的正整数；数据监测分站4可整合监测数据传输给PLC控制器3，PLC控制器3将整合数据传输给上位主机2，上位主机2将信号进行数显发出控制指令给PLC控制器3，PLC控制器3再将此命令解释成相应时序信号直接控制高压水泵8的启停，精准调控监测区域的喷淋头12启停及其旋转角度，进而实现对泵房1及各喷淋头12的远程集中控制。

M₈个稳流电磁阀9包括第1稳流电磁阀、第2稳流电磁阀、第3稳流电磁阀、……、第M₈稳流电磁阀，M₉个流量控制阀11分别为第1流量控制阀、第2流量控制阀、第3流量控制阀、……、第M₉流量控制阀；

第M₈′稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器3的稳流控制第M₈′端相连，所述M₈′为小于或者等于M₈的正整数；即是第1稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器3的稳流控制第1端相连，第2稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器3的稳流控制第2端相连，第3稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器3的稳流控制第3端相连，……，第M₈稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器3的稳流控制第M₈端相连；第M₉′流量控制阀的流量控制端与PLC控制器3的流量控制第M₉′端相连，所述M₉′为小于或者等于M₉的正整数；即是第1流量控制阀的流量控制端与PLC控制器3的流量控制第1端相连，第2流量控制阀的流量控制端与PLC控制器3的流量控制第2端相连，第3流量控制阀的流量控制端与PLC控制器3的流量控制第3端相连，……，第M₉流量控制阀的流量控制端与PLC控制器3的流量控制第M₉端相连；

PLC控制器3的数据通讯端与上位主机2的数据通讯端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，自动喷淋模块包括泵房1、高压水泵8、主管道6、M₁₀个支管7和M₁₁个喷淋头12，所述M₁₀、M₁₁为大于或者等于1的正整数，且M₁₁≤M₁₀；该自动喷淋模块通过流量控制阀11改变水流量，多角度旋转喷淋头12实现堆场大范围喷淋降尘。该系统根据风向、风速、粉尘浓度等因素对监测区域内喷淋水量、喷淋头启停及角度进行智能化调节，在实现大范围降尘、保证抑尘效果的基础上，实现经济化、精准化降尘。数据监测分站可实现粉尘浓度、风速风向等多个参数的实时接收及传输，以满足煤堆降尘实施过程中的数据快速传输需求；喷淋头由上位主机依据监测数据进行精准计算后对PLC控制核心发出命令进行驱动，使其在启停和旋转角度方面有所改变；风速仪作为系统的高精度传感器，对煤堆现场的风速和风向进行实时监测，以便于智能控制模块考虑风向偏差对喷射角度进行程序运算，发出控制命令；PLC控制其利用光纤连接监测分站和上位主机，可实时接收信号并发出控制命令，实现高压水泵的启停，调控监测区域的喷淋头启停及其旋转角度，进行远程集中控制。

M₁₀个支管7分别为第1支管、第2支管、第3支管、……、第M₁₀支管，M₁₁个喷淋头12分别为第1喷淋头、第2喷淋头、第3喷淋头、……、第M₁₁喷淋头；

泵房1的喷淋液出口端通过连接管道与主管道6连接，在主管道6上从左到右依次设置有第1支管、第2支管、第3支管、……、第M₁₀支管，第M₁₀′支管与第M₁₀′+1支管间的距离与第M₁₀′+1支管与第M₁₀′+2支管间的距离相等或者不等，所述M₁₀′为大于或者等于1且小于或者等于M₁₀-2的正整数；即是相邻支管间的距离相等或者不等；在第M₁₀″支管末端上设置有第M₁₀″喷淋头，所述M₁₀″为小于或者等于M₁₁的正整数；即是在第1支管末端上设置有第1喷淋头，在第2支管末端上设置有第2喷淋头，在第3支管末端上设置有第3喷淋头，……，在第M₁₁支管末端上设置有第M₁₁喷淋头；其高压水泵8安设在主管道6上；

高压水泵8的控制端与PLC控制器3的水泵控制端相连，第M₁₁′喷淋头的角度控制端与PLC控制器3的角度控制第M₁₁′端相连，所述M₁₁′为小于或者等于M₁₁的正整数；即是第1喷淋头的角度控制端与PLC控制器3的角度控制第1端相连，第2喷淋头的角度控制端与PLC控制器3的角度控制第2端相连，第3喷淋头的角度控制端与PLC控制器3的角度控制第3端相连，……，第M₁₁喷淋头的角度控制端与PLC控制器3的角度控制第M₁₁端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，M₁＝M₂＝M₃＝…＝M₁₁＝M；

在第M′支管上设置有用于固定安装第M′风速仪的第M′风速仪固定安装座和用于固定安装第M′粉尘浓度传感器的第M′粉尘浓度传感器固定安装座，M′为小于或者等于M的正整数，第M′风速仪固定安装在第M′风速仪固定安装座上，第M′粉尘浓度传感器固定安装在第M′粉尘浓度传感器固定安装座上；第M′水压变送器、第M′水流量监测仪、第M′流量控制阀和设置在第M′支管上；即是在第1支管上设置有用于固定安装第1风速仪的第1风速仪固定安装座和用于固定安装第1粉尘浓度传感器的第1粉尘浓度传感器固定安装座，第1风速仪固定安装在第1风速仪固定安装座上，第1粉尘浓度传感器固定安装在第1粉尘浓度传感器固定安装座上，第1水压变送器、第1水流量监测仪、第1流量控制阀和设置在第1支管上；在第2支管上设置有用于固定安装第2风速仪的第2风速仪固定安装座和用于固定安装第2粉尘浓度传感器的第2粉尘浓度传感器固定安装座，第2风速仪固定安装在第2风速仪固定安装座上，第2粉尘浓度传感器固定安装在第2粉尘浓度传感器固定安装座上，第2水压变送器、第2水流量监测仪、第2流量控制阀和设置在第2支管上；在第3支管上设置有用于固定安装第3风速仪的第3风速仪固定安装座和用于固定安装第3粉尘浓度传感器的第3尘浓度传感器固定安装座，第3风速仪固定安装在第3风速仪固定安装座上，第3粉尘浓度传感器固定安装在第3粉尘浓度传感器固定安装座上，第3水压变送器、第3水流量监测仪、第3流量控制阀和设置在第3支管上；……；在第M支管上设置有用于固定安装第M风速仪的第M风速仪固定安装座和用于固定安装第M粉尘浓度传感器的第M粉尘浓度传感器固定安装座；第M风速仪固定安装在第M风速仪固定安装座上，第M粉尘浓度传感器固定安装在第M粉尘浓度传感器固定安装座上，第M水压变送器、第M水流量监测仪、第M流量控制阀和设置在第M支管上。

在本发明的一种优选实施方式中，当其M＝4时，此时划分有4个煤堆区域单元，在第1支管上设置有用于固定安装第1风速仪的第1风速仪固定安装座和用于固定安装第1粉尘浓度传感器的第1粉尘浓度传感器固定安装座，第1风速仪固定安装在第1风速仪固定安装座上，第1粉尘浓度传感器固定安装在第1粉尘浓度传感器固定安装座上，第1水压变送器、第1水流量监测仪、第1流量控制阀和设置在第1支管上；在第2支管上设置有用于固定安装第2风速仪的第2风速仪固定安装座和用于固定安装第2粉尘浓度传感器的第2粉尘浓度传感器固定安装座，第2风速仪固定安装在第2风速仪固定安装座上，第2粉尘浓度传感器固定安装在第2粉尘浓度传感器固定安装座上，第2水压变送器、第2水流量监测仪、第2流量控制阀和设置在第2支管上；在第3支管上设置有用于固定安装第3风速仪的第3风速仪固定安装座和用于固定安装第3粉尘浓度传感器的第3尘浓度传感器固定安装座，第3风速仪固定安装在第3风速仪固定安装座上，第3粉尘浓度传感器固定安装在第3粉尘浓度传感器固定安装座上，第3水压变送器、第3水流量监测仪、第3流量控制阀和设置在第3支管上；在第4支管上设置有用于固定安装第4风速仪的第4风速仪固定安装座和用于固定安装第4粉尘浓度传感器的第4粉尘浓度传感器固定安装座；第4风速仪固定安装在第4风速仪固定安装座上，第4粉尘浓度传感器固定安装在第4粉尘浓度传感器固定安装座上，第4水压变送器、第4水流量监测仪、第4流量控制阀和设置在第4支管上；

或/和从泵房1出来的喷淋液经高压水泵8后依次经过稳流电磁阀9、单向阀10达到第1支管。该喷淋液可以为河水、自来水，也可以是其他能快速抑尘的水溶液。

本发明还公开了一种堆场喷雾除尘智能控制系统的智能控制方法，包括以下步骤：

S1，在风的吹扬作用下，堆场区域内堆放的煤炭粉末会造成粉尘污染，智能控制系统中的风速仪16及粉尘浓度传感器14对现场监测区域的风速风向及粉尘浓度进行监测，根据堆场实际情况预先设定粉尘报警浓度参数区间，当粉尘浓度大于报警浓度下限时，与各监测区域相对应的声光报警器5进行声光报警；

S2，数据监测分站4将监测数据传输给PLC控制器3，PLC控制器3接收数据监测分站4发出的监测数据后，将监测数据整合传输给上位主机2，此时上位主机2对整合信息进行数据显示，PLC控制器3计算出需要喷洒喷淋液的对应监测区域及喷淋头旋转角度，发出指令，控制稳流电磁阀9及对应支管处的流量控制阀11打开泵房1及对应喷淋头12；

S3，稳流电磁阀9及支管处的流量控制阀11打开后，泵房1及喷淋头12开始按照指令进行单机或集中工作，水压变送器15及水流量监测仪13对支管进行实时监测，将各个喷淋头12操作状态的数据传送给数据监测分站4，喷淋头12操作状态的数据包括喷淋头12的出水量或/和支管压力，并对各喷淋头12的启停时间、泵房出水量进行统计；

S4，智能控制系统工作一段时间后，风速仪16监测到风速减小，粉尘传感器14监测到区域内粉尘浓度降低至报警浓度以下，数据监测分站4将数据传送给PLC控制器3；

S5，PLC控制器3接收数据监测分站4发出的数据后进行程序运算，发出命令控制稳流电磁阀9及各支管处的流量控制阀11，智能控制系统依次关闭高压水泵8、喷淋头12设备，喷雾自动停止，警报解除。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1包括以下步骤：

S11，获取第M₅′图像传感器采集的图像，将获取的第M₅′图像传感器采集的图像记作原始捕获图像Original captured

；令M₅′＝1；

S12，对原始捕获图像Original captured

进行图像处理调整后，得到其处理调整图像Process adjust

，其得到处理调整图像Process adjust

的方法包括以下步骤：

S121，确定其原始捕获图像Original captured

的色彩度：

若原始捕获图像Original captured

为彩色图像，则进行如下处理：

其中，

表示处理后第λ行第

列像素点的像素值，λ为小于或者等于

的正整数，

表示原始捕获图像Original captured

中每行像素点的总个数，y表示原始捕获图像Original captured

的高度值，e表示原始捕获图像Originalcaptured

的像素分辨率，

为小于或者等于σ的正整数，σ＝g×e，σ原始捕获图像Original captured

中每列像素点的总个数，g表示原始捕获图像Originalcaptured

的宽度值；

其中，

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的红通道色彩度；a表示红通道色彩度的调节系数；

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的绿通道色彩度；b表示绿通道色彩度的调节系数；

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的蓝通道色彩度；c表示蓝通道色彩度的调节系数；

表示处理调整后的图像；M₅′＝M₅′+1；

S122，判断其M₅′＞M₅是否成立：

若M₅′＞M₅，则结束；

若M₅′≤M₅，则返回步骤S12；

S13，对步骤S12中得到的处理调整图像Process adjust

进行头部特征提取，得到其头部特征图像Head feature

，其得到其头部特征图像Head feature

的方法为利用与头部相适应的轮廓线对处理调整图像Process adjust

进行头部特征提取；

S14，判断其头部特征图像Head feature

与预设对比图像相似度，其相似度的计算方法为：

其中，f_z表示头部特征图像Head feature

中标记点处的像素值，f_w表示头部特征图像Head feature

中非标记点处的像素值，∑f_z表示头部特征图像Headfeature

中标记点处的所有像素值的和，∑f_w表示头部特征图像Head feature

中非标记点处的所有像素值的和，τ表示赋予头部特征图像Head feature

中标记点处的权重系数，τ∈(0.934,1]，S_z表示预设对比图像中的非标记点处的像素值，S_w表示预设对比图像中的标记点处的像素值，∑S_z表示预设对比图像中的非标记点处的所有像素值的和，∑S_w表示预设对比图像中的标记点处的所有像素值的和，ξ∈(0.957,1]，ξ表示赋予预设对比图像中标记点处的权重系数；H_image表示相似度；

若H_image≥ε，ε表示预设相似度阈值，则表明巡察工作人员佩戴了安全面罩；

若H_image＜ε，则表明巡察工作人员未佩戴安全面罩；对应区域的声光报警器5声光报警进行提醒。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2包括以下步骤：

S21，获取其风速仪16监测的风速和风向，以及粉尘浓度传感器14监测的粉尘浓度；

S22，根据步骤S21得到的风速、风向和粉尘浓度调节流量控制阀11：

Q＝ρ|v|cosαl，

其中，Q表示流量控制阀11的开度大小；

v表示风速仪16监测的风速和风向，|v|表示风速仪16监测的风速，喷淋头15所喷出的喷淋液方向与风速仪16监测的风向的水平分量相反；l表示粉尘浓度传感器14监测的粉尘浓度，ρ表示流量控制阀11的开度平衡系数，α表示风速仪16监测的风向与水平方向的夹角。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种堆场喷雾除尘智能控制系统，包括用于将煤炭运输至煤堆区域的运输轨道，煤堆区域设置在运输轨道的一侧或者两侧，其特征在于，在煤堆区域设置有数据监测模块、浓度超限报警模块、智能控制模块和自动喷淋模块；数据监测模块的数据监测端与智能控制模块的数据监测端相连，智能控制模块的喷淋控制端与自动喷淋模块的喷淋控制端相连，智能控制模块的报警端与浓度超限报警模块的报警端端相连；

智能控制模块根据数据监测模块监测的监测数据，控制其自动喷淋模块工作，并通过浓度超限报警模块发出警报，实现大范围降尘、保证抑尘效果；

该堆场喷雾除尘智能控制系统的智能控制方法，包括以下步骤：

S1，在风的吹扬作用下，堆场区域内堆放的煤炭粉末会造成粉尘污染，智能控制系统中的风速仪及粉尘浓度传感器对现场监测区域的风速风向及粉尘浓度进行监测，根据堆场实际情况预先设定粉尘报警浓度参数区间，当粉尘浓度大于报警浓度下限时，与各监测区域相对应的声光报警器进行声光报警；其实现声光报警的方法包括以下步骤：

S11，获取第M₅′图像传感器采集的图像，将获取的第M₅′图像传感器采集的图像记作原始捕获图像Original captured

令M₅′＝1；

S12，对原始捕获图像Original captured

进行图像处理调整后，得到其处理调整图像Process adjust

其得到处理调整图像Process adjust

的方法包括以下步骤：

S121，确定其原始捕获图像Original captured

的色彩度：

若原始捕获图像Original captured

为彩色图像，则进行如下处理：

其中，

表示处理后第λ行第

列像素点的像素值，λ为小于或者等于

的正整数，

表示原始捕获图像Original captured

中每行像素点的总个数，y表示原始捕获图像Original captured

的高度值，e表示原始捕获图像Originalcaptured

的像素分辨率，

为小于或者等于σ的正整数，σ＝g×e，σ原始捕获图像Original captured

中每列像素点的总个数，g表示原始捕获图像Originalcaptured

的宽度值；

a+b+c＝1；

其中，

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的红通道色彩度；a表示红通道色彩度的调节系数；

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的绿通道色彩度；b表示绿通道色彩度的调节系数；

表示原始捕获图像Original captured

中第λ行第

列像素点的蓝通道色彩度；c表示蓝通道色彩度的调节系数；

表示处理调整后的图像；M₅′＝M₅′+1；

S122，判断其M₅′＞M₅是否成立：

若M₅′＞M₅，则结束；

若M₅′≤M₅，则返回步骤S12；

S13，对步骤S12中得到的处理调整图像Process adjust

进行头部特征提取，得到其头部特征图像Head feature

其得到其头部特征图像Head feature

的方法为利用与头部相适应的轮廓线对处理调整图像Process adjust

进行头部特征提取；

S14，判断其头部特征图像Head feature

与预设对比图像相似度；

若H_image≥ε，ε表示预设相似度阈值，则表明巡察工作人员佩戴了安全面罩；

若H_image＜ε，则表明巡察工作人员未佩戴安全面罩；对应区域的声光报警器声光报警进行提醒；

S2，数据监测分站将监测数据传输给PLC控制器，PLC控制器接收数据监测分站发出的监测数据后，将监测数据整合传输给上位主机，此时上位主机对整合信息进行数据显示，PLC控制器计算出需要喷洒喷淋液的对应监测区域及喷淋头旋转角度，发出指令，控制稳流电磁阀及对应支管处的流量控制阀打开泵房及对应喷淋头；

S3，稳流电磁阀及支管处的流量控制阀打开后，泵房及喷淋头开始按照指令进行单机或集中工作，水压变送器及水流量监测仪对支管进行实时监测，将各个喷淋头操作状态的数据传送给数据监测分站，喷淋头操作状态的数据包括喷淋头的出水量或/和支管压力，并对各喷淋头的启停时间、泵房出水量进行统计；

S4，智能控制系统工作一段时间后，风速仪监测到风速减小，粉尘传感器监测到区域内粉尘浓度降低至报警浓度以下，数据监测分站将数据传送给PLC控制器；

S5，PLC控制器接收数据监测分站发出的数据后进行程序运算，发出命令控制稳流电磁阀及各支管处的流量控制阀，智能控制系统依次关闭高压水泵、喷淋头设备，喷雾自动停止，警报解除。

2.根据权利要求1所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，所述数据监测模块包括M₁个风速仪、M₂个粉尘浓度传感器、M₃个水压变送器、M₄个水流量监测仪和M₅个图像传感器之一或者任意组合；M_m为大于或者等于1的正整数，m为小于或者等于5的正整数，以及M₆个数据监测分站，所述M₆等于M₁、M₂、M₃、M₄、M₅中的最大值；

M₁个风速仪分别为第1风速仪、第2风速仪、第3风速仪、……、第M₁风速仪，M₂个粉尘浓度传感器分别为第1粉尘浓度传感器、第2粉尘浓度传感器、第3粉尘浓度传感器、……、第M₂粉尘浓度传感器，M₃个水压变送器分别为第1水压变送器、第2水压变送器、第3水压变送器、……、第M₃水压变送器，M₄个水流量监测仪包括第1水流量监测仪、第2水流量监测仪、第3水流量监测仪、……、第M₄水流量监测仪，M₅个图像传感器分别为第1图像传感器、第2图像传感器、第3图像传感器、……、第M₅图像传感器，M₆个数据监测分站分别为第1数据监测分站、第2数据监测分站、第3数据监测分站、……、第M₆数据监测分站；

第M₁′风速仪的风速数据监测输出端与第M₁′数据监测分站的风速数据监测输入端相连，所述M₁′为小于或者等于M₁的正整数；第M₂′粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据监测输出端与第M₂′数据监测分站的粉尘浓度数据监测输入端相连，所述M₂′为小于或者等于M₂的正整数；第M₃′水压变送器的水压数据监测输出端与第M₃′数据监测分站的水压数据监测输入端相连，所述M₃′为小于或者等于M₃的正整数；第M₄′水流量监测仪的水流量数据监测输出端与第M₄′数据监测分站的水流量数据监测输入端相连，所述M₄′为小于或者等于M₄的正整数；第M₅′图像传感器的图像数据监测输出端与第M₅′数据监测分站的图像数据监测输入端相连；所述M₅′为小于或者等于M₅的正整数；第M₆′数据监测分站的数据监测端与PLC控制器的数据监测第M₆′端相连；所述M₆′为小于或者等于M₆的正整数；

PLC控制器的数据通讯端与上位主机的数据通讯端相连。

3.根据权利要求1所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，浓度超限报警模块包括M₇个声光报警器，所述M₇为大于或者等于1的正整数，M₇个声光报警器分别为第1声光报警器、第2声光报警器、第3声光报警器、……、第M₇声光报警器，第M₇′声光报警器的报警端与PLC控制器的报警第M₇′端相连，所述M₇′为小于或者等于M₇的正整数。

4.根据权利要求1所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，智能控制模块包括上位主机、PLC控制器、M₈个稳流电磁阀和M₉个流量控制阀，所述M₈、M₉为大于或者等于1的正整数；

M₈个稳流电磁阀包括第1稳流电磁阀、第2稳流电磁阀、第3稳流电磁阀、……、第M₈稳流电磁阀，M₉个流量控制阀分别为第1流量控制阀、第2流量控制阀、第3流量控制阀、……、第M₉流量控制阀；

第M₈′稳流电磁阀的稳流控制端与PLC控制器的稳流控制第M₈′端相连，所述M₈′为小于或者等于M₈的正整数；第M₉′流量控制阀的流量控制端与PLC控制器的流量控制第M₉′端相连，所述M₉′为小于或者等于M₉的正整数；

PLC控制器的数据通讯端与上位主机的数据通讯端相连。

5.根据权利要求1所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，自动喷淋模块包括泵房、高压水泵、主管道、M₁₀个支管和M₁₁个喷淋头，所述M₁₀、M₁₁为大于或者等于1的正整数，且M₁₁≤M₁₀；

M₁₀个支管分别为第1支管、第2支管、第3支管、……、第M₁₀支管，M₁₁个喷淋头分别为第1喷淋头、第2喷淋头、第3喷淋头、……、第M₁₁喷淋头；

泵房的喷淋液出口端通过连接管道与主管道连接，在主管道上从左到右依次设置有第1支管、第2支管、第3支管、……、第M₁₀支管，第M₁₀′支管与第M₁₀′+1支管间的距离与第M₁₀′+1支管与第M₁₀′+2支管间的距离相等或者不等，所述M₁₀′为大于或者等于1且小于或者等于M₁₀-2的正整数；在第M₁₀″支管末端上设置有第M₁₀″喷淋头，所述M₁₀″为小于或者等于M₁₁的正整数；其高压水泵安设在主管道上；

高压水泵的控制端与PLC控制器的水泵控制端相连，第M₁₁′喷淋头的角度控制端与PLC控制器的角度控制第M₁₁′端相连，所述M₁₁′为小于或者等于M₁₁的正整数。

6.根据权利要求1～5之一所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，M₁＝M₂＝M₃＝…＝M₁₁＝M；

在第M′支管上设置有用于固定安装第M′风速仪的第M′风速仪固定安装座和用于固定安装第M′粉尘浓度传感器的第M′粉尘浓度传感器固定安装座，M′为小于或者等于M的正整数，第M′风速仪固定安装在第M′风速仪固定安装座上，第M′粉尘浓度传感器固定安装在第M′粉尘浓度传感器固定安装座上；第M′水压变送器、第M′水流量监测仪、第M′流量控制阀和设置在第M′支管上。

7.根据权利要求6所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，当其M＝4时，在第1支管上设置有用于固定安装第1风速仪的第1风速仪固定安装座和用于固定安装第1粉尘浓度传感器的第1粉尘浓度传感器固定安装座，第1风速仪固定安装在第1风速仪固定安装座上，第1粉尘浓度传感器固定安装在第1粉尘浓度传感器固定安装座上，第1水压变送器、第1水流量监测仪、第1流量控制阀和设置在第1支管上；在第2支管上设置有用于固定安装第2风速仪的第2风速仪固定安装座和用于固定安装第2粉尘浓度传感器的第2粉尘浓度传感器固定安装座，第2风速仪固定安装在第2风速仪固定安装座上，第2粉尘浓度传感器固定安装在第2粉尘浓度传感器固定安装座上，第2水压变送器、第2水流量监测仪、第2流量控制阀和设置在第2支管上；在第3支管上设置有用于固定安装第3风速仪的第3风速仪固定安装座和用于固定安装第3粉尘浓度传感器的第3尘浓度传感器固定安装座，第3风速仪固定安装在第3风速仪固定安装座上，第3粉尘浓度传感器固定安装在第3粉尘浓度传感器固定安装座上，第3水压变送器、第3水流量监测仪、第3流量控制阀和设置在第3支管上；在第4支管上设置有用于固定安装第4风速仪的第4风速仪固定安装座和用于固定安装第4粉尘浓度传感器的第4粉尘浓度传感器固定安装座；第4风速仪固定安装在第4风速仪固定安装座上，第4粉尘浓度传感器固定安装在第4粉尘浓度传感器固定安装座上，第4水压变送器、第4水流量监测仪、第4流量控制阀和设置在第4支管上；

或/和从泵房出来的喷淋液经高压水泵后依次经过稳流电磁阀、单向阀达到第1支管。

8.根据权利要求1所述的堆场喷雾除尘智能控制系统，其特征在于，在步骤S2包括以下步骤：

S21，获取其风速仪监测的风速和风向，以及粉尘浓度传感器监测的粉尘浓度；

S22，根据步骤S21得到的风速、风向和粉尘浓度调节流量控制阀：

Q＝ρ|v|cosαl，

其中，Q表示流量控制阀的开度大小；

v表示风速仪监测的风速和风向，|v|表示风速仪监测的风速，喷淋头所喷出的喷淋液方向与风速仪监测的风向的水平分量相反；l表示粉尘浓度传感器监测的粉尘浓度，ρ表示流量控制阀的开度平衡系数，α表示风速仪监测的风向与水平方向的夹角。

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