CN113709350A - 一种ai智能降尘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AI智能降尘系统，包括有视频图像采集系统、信息传输系统、监控中心、自动控制系统和雾炮、雾帘降尘设备，视频图像采集系统采集作业现场的视频图像信息，通过信息传输系统发送至监控中心，监控中心采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对视频图像信息进行分析，识别当前空气质量，在当前空气质量超标后，一方面输出报警信号，另一方面通过自动控制系统控制雾炮、雾帘降尘设备开启。本发明可以迅速高效的部署，节省了投资；将监控中心分别与视频图像采集系统和雾炮、雾帘除尘设备进行关联，依据采集得到的作业现场的视频图像，分析并识别出作业现场的空气质量情况，能够自动控制雾炮、雾帘除尘设备的开启，节约了资源。
Description
技术领域
本发明涉及智能除尘、降尘技术领域，具体是一种AI智能降尘系统。
背景技术
近年来，大气环境污染日益严重，为了响应国家“加强工业企业无组织粉尘环境治理”、“抓好工业企业环境能力建设”的号召，工业企业积极响应政府号召，大型工业企业创A评比，认真治理原料堆场无组织粉尘、烟尘排放，大规模安装雾炮、雾帘等除尘降尘设备。
雾炮、雾帘等除尘降尘设备的大规模安装使用，需要工业企业投入专人看管维护，需要大量的工业用水和用电。人员也无法做到及时关开，会造成不必要的浪费。
此外，在检测端需要依托诸多的传感器，例如：颗粒物(PM2.5、PM10)浓度传感器、风速传感器、温度传感器以及湿度传感器等，因此需要在监测现场大规模建设大气环境监测站，建造和维护成本均十分的高昂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种AI智能降尘系统，可以迅速高效的部署，以节省投资；将监控中心分别与视频图像采集系统和雾炮、雾帘除尘设备进行关联，依据采集得到的作业现场的视频图像，分析并识别出作业现场的空气质量情况，能够自动控制雾炮、雾帘除尘设备的开启，以节约资源。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种AI智能降尘系统，其特征在于：包括有视频图像采集系统、信息传输系统、监控中心、自动控制系统和雾炮、雾帘降尘设备，所述的视频图像采集系统采集作业现场的视频图像信息，通过所述信息传输系统发送至所述监控中心，监控中心采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对所述视频图像信息进行分析，识别当前空气质量，在识别出当前空气质量超标后，一方面输出报警信号，另一方面通过所述自动控制系统控制所述雾炮、雾帘降尘设备开启，进行降尘除尘作业。
进一步的，所述的视频图像采集系统包括有摄像头、数据预处理模块和数据混合编码模块，所述的摄像头设置在作业现场。
进一步的，所述的信息传输系统包括有第一网络接入模块、第二网络接入模块和网络交换机，所述的视频图像采集系统通过所述第一网络接入模块接入网络，所述监控中心依次通过所述网络交换机和第二网络接入模块接入网络。
进一步的，所述的监控中心包括有数据服务器、信息处理服务器、席位机和显示屏。
进一步的，所述的自动控制系统包括有PLC。
进一步的，所述雾炮、雾帘降尘设备的供电回路中安装有继电器，所述的PLC与所述继电器电连接。
进一步的，所述的继电器采用常开型继电器。
进一步的，所述的摄像头采集作业现场的视频图像信息并发送至所述数据预处理模块，数据预处理模块对所述视频图像信息进行预处理，将所述视频图像信息转换成所述信息处理服务器进行分析所需要的视频图像数据，并进行编码压缩后发送至所述数据混合编码模块；数据混合编码模块将所述的视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息按统一格式进行统一编码，并通过所述第一网络接入模块发送至网络；
所述的数据服务器经网络接收并存储所述视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息，所述信息处理服务器依据所述席位机的请求，从所述数据服务器调取所述视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息，提取所述视频图像数据的特征，得到特征矢量，再采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对所述特征矢量进行分析，识别出当前空气质量，然后结合所述定位信息和状态信息，得出作业现场的当前PM2.5值和/或PM10值，然后一方面将当前PM2.5值和/或PM10值发送至所述席位机，另一方面将当前PM2.5值和/或PM10值与PM2.5标准值和/或PM10标准值进行比较，在当前PM2.5值和/或PM10值超出PM2.5标准值和/或PM10标准值后，向所述席位机发送报警信号，并向所述PLC发送控制指令，PLC向所述继电器发送控制指令，继电器闭合，所述雾炮、雾帘降尘设备的供电回路导通并开启，进行降尘除尘作业；
所述的席位机将当前PM2.5值和/或PM10值以及报警信号发送至所述数据服务器和显示屏，分别对应进行存储和显示，所述的显示屏接收报警信号后，以声音和/或弹出报警窗口的方式进行报警。
进一步的，所述的信息处理服务器在向所述席位机发送报警信号的同时，通过网络向所述摄像头发送指令，摄像头对作业现场进行拍照，并将得到的图像数据通过网络回传至所述席位机，然后发送至所述显示屏进行显示。
进一步的，所述的显示屏还可显示作业现场的视频图像信息和所述雾炮、雾帘降尘设备的运行情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明充分依托视频图像采集系统，可以迅速高效的部署，大大节省了投资，通过物联网智能技术，将监控中心分别与视频图像采集系统和雾炮、雾帘除尘设备进行关联，依据采集得到的作业现场的视频图像，采用视频图像分析和人工智能深度学习方法，分析并识别出作业现场的空气质量情况，能够自动控制雾炮、雾帘除尘设备的开启，并能够实时调整除尘设备运行时长，节约了资源。
附图说明
图1为本发明结构原理框图。
图2为本发明中视频图像采集系统的结构原理框图。
图3为本发明中监控中心的结构原理框图。
图4为本发明中自动控制系统和雾炮、雾帘降尘设备的结构原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-4，一种AI智能降尘系统，包括有视频图像采集系统1、信息传输系统2、监控中心3、自动控制系统4和雾炮、雾帘降尘设备5，视频图像采集系统1采集作业现场的视频图像信息，通过信息传输系统2发送至监控中心3，监控中心3采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对视频图像信息进行分析，识别当前空气质量，在识别出当前空气质量超标后，一方面输出报警信号，另一方面通过自动控制系统4控制雾炮、雾帘降尘设备5开启，进行降尘除尘作业。
本发明中，视频图像采集系统1包括有摄像头11、数据预处理模块12和数据混合编码模块13，摄像头11设置在作业现场。
本发明中，信息传输系统2包括有第一网络接入模块21、第二网络接入模块22和网络交换机23，视频图像采集系统1通过第一网络接入模块21接入网络，监控中心3依次通过网络交换机23和第二网络接入模块22接入网络。
本发明中，监控中心3包括有数据服务器31、信息处理服务器32、席位机33和显示屏34。
需要说明的是，席位机33是操作人员使用本系统以及管理维护使用本系统的平台，通常设置有两台，其中一台是操作使用席，用于平时日常监控；另一台是管理维护席，主要负责对系统进行维护管理、基础数据学习等。
本发明中，自动控制系统4包括有PLC41。
本发明中，雾炮、雾帘降尘设备5的供电回路中安装有继电器6，PLC41与继电器6电连接。
相应的，继电器6采用常开型继电器。
以下结合附图对本发明作进一步的说明：
工作时，摄像头11采集作业现场的视频图像信息并发送至数据预处理模块12，数据预处理模块12对视频图像信息进行预处理，将视频图像信息转换成信息处理服务器32进行分析所需要的视频图像数据，并进行编码压缩后发送至数据混合编码模块13；数据混合编码模块13将视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息按统一格式进行统一编码，并通过第一网络接入模块21发送至网络。
数据服务器31经网络接收并存储视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息，信息处理服务器32依据席位机33的请求，从数据服务器31调取视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息，提取视频图像数据的特征，得到特征矢量，再采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对特征矢量进行分析，识别出当前空气质量，然后结合定位信息和状态信息，得出作业现场的当前PM2.5值和/或PM10值，然后一方面将当前PM2.5值和/或PM10值发送至席位机33，另一方面将当前PM2.5值和/或PM10值与PM2.5标准值和/或PM10标准值进行比较，在当前PM2.5值和/或PM10值超出PM2.5标准值和/或PM10标准值后，向席位机33发送报警信号，并向PLC41发送控制指令，PLC41向继电器6发送控制指令，继电器闭合，雾炮、雾帘降尘设备5的供电回路导通并开启，进行降尘除尘作业。
需要说明的是，雾炮、雾帘降尘设备5的运行时长可依据实时回传的作业现场的视频图像数据，通过程序设定的方式进行调整，在此不作限定。
例如，依据实时回传的作业现场的视频图像数据，在作业现场的空气质量超标时，雾炮、雾帘降尘设备5开启，运行三分钟后，作业现场的空气质量好转，雾炮、雾帘降尘设备5关闭；停止运行五分钟后，作业现场的空气质量再次超标，雾炮、雾帘降尘设备5再次开启，如此循环，这样可以避免雾炮、雾帘降尘设备5长时间开启导致地面积水以及在对原料仓进行喷雾降尘时导致原料含水量高等问题。
当然，作业现场的所有雾炮、雾帘降尘设备可同时开启，也可轮流循环开启，还可以在不同的时间段(早、中、晚)开启。
此外，数据服务器31除了接收由视频图像采集系统1采集得到的各种基础数据外，还支持由席位机33手工录入的基础数据，并形成基础数据库。
席位机33将当前PM2.5值和/或PM10值以及报警信号发送至数据服务器31和显示屏34，分别对应进行存储和显示，显示屏34接收报警信号后，以声音和/或弹出报警窗口的方式进行报警。
需要说明的是，信息处理服务器32在向席位机33发送报警信号的同时，通过网络向摄像头11发送指令，摄像头11对作业现场进行拍照，并将得到的图像数据通过网络回传至席位机33，然后发送至显示屏34进行显示。
此外，显示屏34还可显示作业现场的视频图像信息和雾炮、雾帘降尘设备5的运行情况。
需要说明的是，本发明具有自动学习的功能，即根据分析的结果，结合采集到的各种基础数据，不断丰富完善基础数据库，逐步提高算法的精度，以提高识别的准确度。
此外，本发明具有统计的功能，即能够对识别结果数据进行深度挖掘，发现其中规律，形成态势图、趋势图、比较曲线等多种报表。
本发明还具有管理的功能，即能够实现对用户管理，权限管理，日志管理，告警信息存储，回访以及分析等。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种AI智能降尘系统，其特征在于：包括有视频图像采集系统、信息传输系统、监控中心、自动控制系统和雾炮、雾帘降尘设备，所述的视频图像采集系统采集作业现场的视频图像信息，通过所述信息传输系统发送至所述监控中心，监控中心采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对所述视频图像信息进行分析，识别当前空气质量，在识别出当前空气质量超标后，一方面输出报警信号，另一方面通过所述自动控制系统控制所述雾炮、雾帘降尘设备开启，进行降尘除尘作业。
2.根据权利要求1所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的视频图像采集系统包括有摄像头、数据预处理模块和数据混合编码模块，所述的摄像头设置在作业现场。
3.根据权利要求1所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的信息传输系统包括有第一网络接入模块、第二网络接入模块和网络交换机，所述的视频图像采集系统通过所述第一网络接入模块接入网络，所述监控中心依次通过所述网络交换机和第二网络接入模块接入网络。
4.根据权利要求1所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的监控中心包括有数据服务器、信息处理服务器、席位机和显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的自动控制系统包括有PLC。
6.根据权利要求5所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述雾炮、雾帘降尘设备的供电回路中安装有继电器，所述的PLC与所述继电器电连接。
7.根据权利要求6所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的继电器采用常开型继电器。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的摄像头采集作业现场的视频图像信息并发送至所述数据预处理模块，数据预处理模块对所述视频图像信息进行预处理，将所述视频图像信息转换成所述信息处理服务器进行分析所需要的视频图像数据，并进行编码压缩后发送至所述数据混合编码模块；数据混合编码模块将所述的视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息按统一格式进行统一编码，并通过所述第一网络接入模块发送至网络；
所述的数据服务器经网络接收并存储所述视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息，所述信息处理服务器依据所述席位机的请求，从所述数据服务器调取所述视频图像数据和与其相匹配的定位信息和状态信息，提取所述视频图像数据的特征，得到特征矢量，再采用视频图像分析和人工智能深度学习方法对所述特征矢量进行分析，识别出当前空气质量，然后结合所述定位信息和状态信息，得出作业现场的当前PM2.5值和/或PM10值，然后一方面将当前PM2.5值和/或PM10值发送至所述席位机，另一方面将当前PM2.5值和/或PM10值与PM2.5标准值和/或PM10标准值进行比较，在当前PM2.5值和/或PM10值超出PM2.5标准值和/或PM10标准值后，向所述席位机发送报警信号，并向所述PLC发送控制指令，PLC向所述继电器发送控制指令，继电器闭合，所述雾炮、雾帘降尘设备的供电回路导通并开启，进行降尘除尘作业；
所述的席位机将当前PM2.5值和/或PM10值以及报警信号发送至所述数据服务器和显示屏，分别对应进行存储和显示，所述的显示屏接收报警信号后，以声音和/或弹出报警窗口的方式进行报警。
9.根据权利要求8中任一项所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的信息处理服务器在向所述席位机发送报警信号的同时，通过网络向所述摄像头发送指令，摄像头对作业现场进行拍照，并将得到的图像数据通过网络回传至所述席位机，然后发送至所述显示屏进行显示。
10.根据权利要求8中任一项所述的一种AI智能降尘系统，其特征在于：所述的显示屏还可显示作业现场的视频图像信息和所述雾炮、雾帘降尘设备的运行情况。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211126 |