CN115373330B - 一种用于喷漆机库的环境智能控制系统 - Google Patents

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CN115373330B CN202211307343.3A CN202211307343A CN115373330B CN 115373330 B CN115373330 B CN 115373330B CN 202211307343 A CN202211307343 A CN 202211307343A CN 115373330 B CN115373330 B CN 115373330B
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Abstract

本发明涉及飞机喷漆作业环境控制技术领域，公开了一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，包括环境监测终端布设模块、空气污染监测分析模块、控制数据库、危险监测点识别模块、危险监测点排风处理模块、进风管道内壁漆灰附着监控处理模块、危险监测点进风处理模块和空气排放控制终端，通过在飞机喷漆机库内均匀布设若干监测点，以此分析各监测点的空气污染系数，将其作为排风换气的触发依据，提高了排风换气触发依据考量的全面性，从而大大避免了触发延迟现象，与此同时在进行排风换气控制时，通过基于各监测点空气污染系数的分析从中识别出危险监测点，从而对危险监测点执行排风和进风处理，实现了排风换气的针对性控制。

Description

一种用于喷漆机库的环境智能控制系统
技术领域
本发明涉及飞机喷漆作业环境控制技术领域，具体而言，是一种用于喷漆机库的环境智能控制系统。
背景技术
飞机的喷漆是飞机制造的重要组成部分，是保证飞机表面质量的关键环节，与飞机的总体性能有着密切的关系。对于飞机的整机喷漆工作来说这是一项工作程序繁琐、工作量比较大的工作，通常在飞机喷漆机库内进行，由人工手持喷枪进行喷漆操作。
由于飞机喷漆的溶剂中含有大量有毒的有机物质，使得在实施喷漆过程中，这些有机物质经挥发悬浮在空气中，形成挥发性有机气体。同时飞机喷漆过程中也伴随着打磨操作，使得打磨的粉尘废屑也会悬浮在空气中。这些挥发性有机气体和粉尘废屑会导致喷漆作业环境受到污染，严重危害喷漆人员的身体健康。在这种情况下，对飞机喷漆机库进行作业环境控制显得刻不容缓。
目前对飞机喷漆机库的作业环境控制常采用的方式为活性炭吸附方式或排风换气方式。其中活性炭吸附方式只能对悬浮的挥发性有机气体起到有效的吸附作用，对粉尘废屑的吸附力有限。且当活性碳的吸附能力达到饱和时，就无法继续进行吸附，导致以活性炭吸附方式达到的作业环境控制效果不如排风换气方式。但目前的排风换气方式也存在以下缺陷：1.排风换气的触发依据过于单一：目前对飞机喷漆机库执行排风换气的触发只单纯以挥发性有机气体浓度和粉尘浓度作为依据，即达到触发浓度时进行排风换气，忽略了喷漆作业环境对挥发性有机气体扩散及粉尘释放造成的影响，例如促使挥发性有机气体扩散加剧、引发粉尘爆炸等。这些影响极有可能在挥发性有机气体浓度、粉尘浓度未达到触发浓度之前就已经存在安全隐患。因此单纯依据挥发性有机气体浓度和粉尘浓度触发排风换气，容易导致触发延迟，难以及时有效地保障飞机喷漆机库内空气的干净安全。
2.排风换气的控制过于统一：目前在达到设定的触发浓度时进行的排风换气控制是统一的，即对飞机喷漆机库内的所有排风口统一执行排风操作，对所有进风口统一执行进风换气操作。但是由于挥发性有机气体和粉尘废屑的漂浮不定性使得飞机喷漆机库内不是所有的作业区域环境都达到触发浓度。因此排风换气的统一控制缺乏对真正存在排风需求的区域进行排风换气操作，导致控制针对性不强，容易造成排风资源浪费，不利于排风资源的有效利用，实用性不强。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。
一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，包括：环境监测终端布设模块，用于在飞机喷漆机库内均匀布设若干监测点，并在各监测点位置设置环境监测终端和监控摄像头。
空气污染监测分析模块，用于由各监测点设置的环境监测终端采集各监测点的喷漆环境空气参数，同时由各监测点设置的监控摄像头采集各监测点的作业环境图像，进而基于各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像分析各监测点的空气污染系数。
控制数据库，用于存储各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，存储各种挥发性有机气体在各温度下的挥发程度因子，存储允许释放粉尘浓度和警戒爆炸氧气浓度，并存储各种排风速度对应的空气污染系数区间。
危险监测点识别模块，用于根据各监测点的空气污染系数识别出危险监测点。
危险监测点排风处理模块，用于依据危险监测点确定优选排风口，并启动风机由优选排风口对危险监测点位置处的空气进行排风处理，同时对优选排风口对应的排风速度进行智能调控。
危险监测点进风处理模块，用于依据危险监测点确定优选进风口，进而由优选进风口通过进风管道将室外的空气向危险监测点进行进风处理，并对优选进风口对应的进风速度进行智能调控。
空气排放控制终端，用于通过排风管道对排出的空气进行净化处理，并在排风管道的排放口设置挥发性有机气体检测仪，由其检测经净化处理后的空气中各种挥发性有机气体浓度，并根据检测结果进行排放控制。
在一些可独立实施的设计方案中，所述喷漆环境空气参数包括温度、氧气浓度、粉尘浓度和各种挥发性有机气体浓度。
在一些可独立实施的设计方案中，所述基于各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像分析各监测点的空气污染系数具体参照如下步骤：（1）从喷漆环境空气参数中提取各种挥发性有机气体浓度和温度，并将各监测点对应的各种挥发性有机气体浓度减去控制数据库中存储的各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，得到各监测点对应的各种挥发性有机气体浓度对比差值
Figure 475066DEST_PATH_IMAGE001
，其中i表示为监测点的编号，
Figure 280211DEST_PATH_IMAGE002
，j表示为挥发性有机气体的种类编号，
Figure 864776DEST_PATH_IMAGE003
，同时将各监测点的温度与控制数据库中存储的各种挥发性有机气体在各温度下的挥发程度因子进行对比，从中提取对比一致的挥发程度因子作为各监测点对应各种挥发性有机气体的挥发程度因子
Figure 907819DEST_PATH_IMAGE004
。
（2）将
Figure 795003DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 618603DEST_PATH_IMAGE006
代入有机气体挥发危险度评估公式
Figure 210121DEST_PATH_IMAGE007
，计算出各监测点对应的有机气体挥发危险度
Figure 310932DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 759231DEST_PATH_IMAGE009
表示为第j种挥发性有机气体对应的限制释放浓度。
（3）从喷漆环境空气参数中提取粉尘浓度和氧气浓度，并将各监测点对应的粉尘浓度和氧气浓度分别与控制数据库中存储的允许释放粉尘浓度和警戒爆炸氧气浓度进行对比，计算各监测点对应的粉尘释放危险度
Figure 211072DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 137440DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 420654DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 915220DEST_PATH_IMAGE013
分别表示为第i个监测点对应的粉尘浓度、氧气浓度，
Figure 713412DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 53257DEST_PATH_IMAGE015
分别表示为允许释放粉尘浓度、警戒爆炸氧气浓度。
（4）从各监测点的作业环境图像中识别是否存在人体，若某监测点的作业环境图像中未识别出人体，则将该监测点对应的空气污染危险波及度记为
Figure 253295DEST_PATH_IMAGE016
，若某监测点的作业环境图像中能够识别出人体，则分析该监测点对应的人员聚集度，将其作为该监测点对应的空气污染危险波及度，记为
Figure 184342DEST_PATH_IMAGE017
。
（5）将各监测点对应的有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度和空气污染危险波及度导入到空气污染系数计算公式
Figure 204250DEST_PATH_IMAGE018
，计算出各监测点的空气污染系数
Figure 613366DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 871172DEST_PATH_IMAGE020
表示为第i个监测点对应的空气污染危险波及度，其中
Figure 566595DEST_PATH_IMAGE021
的取值为
Figure 480325DEST_PATH_IMAGE022
或
Figure 552186DEST_PATH_IMAGE023
，a、b分别表示为设定的有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度对应的比例系数。
在一些可独立实施的设计方案中，所述根据各监测点的空气污染系数识别出危险监测点对应的识别方式为：将各监测点的空气污染系数与预定义的限制空气污染系数进行对比，若某监测点的空气污染系数大于限制空气污染系数，则识别该监测点为危险监测点。
在一些可独立实施的设计方案中，所述依据危险监测点确定优选排风口对应的确定方法如下：以危险监测点所在位置为圆心，以设定长度为半径作球，由此构建危险监测点对应的筛选空间区域。
从危险监测点对应的筛选空间区域中统计存在的排风口数量，并分别定位各排风口的设置位置，由此获取各排风口与危险监测点之间的距离，记为排风距离，同时获取各排风口的排风方向与危险监测点所在位置形成的夹角，记为排风角度。
将各排风口对应的排风距离和排风角度通过排风适配度公式
Figure 664499DEST_PATH_IMAGE024
，得到各排风口对应的排风适配度
Figure 937348DEST_PATH_IMAGE025
，k表示为危险监测点对应筛选空间区域中存在的排风口编号，
Figure 135111DEST_PATH_IMAGE026
，其中
Figure 10663DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 180745DEST_PATH_IMAGE028
表示为第k排风口对应的排风距离、排风角度，R表示为设定长度，e表示为自然常数，
Figure 421233DEST_PATH_IMAGE029
表示为预定的排风距离对应的权重因子。
从各排风口对应的排风适配度中提取排风适配度最大的排风口，记为优选排风口。
在一些可独立实施的设计方案中，所述对优选排风口对应的排风速度进行智能调控具体执行过程为：将危险监测点的空气污染系数与控制数据库中存储的各种排风速度对应的空气污染系数区间进行匹配，从中筛选出匹配成功的排风速度作为优选排风口对应的需求排风速度。
通过风机调控优选排风口对应的排风速度，使其符合需求排风速度。
在一些可独立实施的设计方案中，由危险监测点确定优选进风口对应的确定方式参照优选排风口的确定。
在一些可独立实施的设计方案中，所述对优选进风口对应的进风速度进行智能调控具体包括：第一步、识别危险监测点的作业环境图像中是否存在人体，若存在人体，则执行第二步，若不存在人体，则将优选进风口对应的进风速度按照设定的常规进风速度进行调控。
第二步、将危险监测点的作业环境图像聚焦在人体上肢区域，并提取人体上肢姿态轮廓，将其与喷漆动作姿态轮廓进行重合对比，计算人体上肢姿态轮廓与喷漆动作姿态轮廓的相似度，并将其与预设的相似度阈值进行对比，若小于预设的相似度阈值，则参照第一步将优选进风口对应的进风速度按照设定的常规进风速度进行调控，若大于或等于预设的相似度阈值，则从危险监测点的作业环境图像中提取人体所在位置相对喷漆区域的距离，记为喷漆距离，此时将喷漆距离结合常规进风速度计算优选进风口对应的需求进风速度
Figure 434188DEST_PATH_IMAGE030
。
第三步、调控优选进风口对应的进风速度，使其符合需求进风速度。
在一些可独立实施的设计方案中，所述该系统还包括进风管道内壁漆灰附着监控处理模块，用于在进风管道口设置微型摄像头、声音报警器和超声波测距仪，由其实时对进风管道的内壁进行漆灰附着监控处理，其具体实现过程如下：A、由微型摄像头实时对进风管道的内壁进行图像采集，进而从采集的进风管道内壁图像中提取漆灰附着厚度。
B、由超声波测距仪实时对进风管道进行超声波发射，并根据超声波发射结果获取漆灰附着位置与进风管道口的距离，记为漆灰附着距离。
C、将漆灰附着厚度与设置的允许漆灰附着厚度进行对比，若漆灰附着厚度大于允许漆灰附着厚度，则判断进风管道需要进行清洁处理，此时启动声音报警器进行清洁报警，并将漆灰附着距离传输至喷漆环境管理中心。
在一些可独立实施的设计方案中，所述空气排放控制终端中根据检测结果进行排放控制对应的控制过程如下：将各种挥发性有机气体浓度与各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度进行对比，若所有挥发性有机气体浓度均小于或等于对应挥发性有机气体对应的限制释放浓度，则打开排风管道的排放口阀门进行空气排放，反之，则继续关闭排风管道的排放口阀门，使排风管道内的空气执行二次净化操作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1.本发明通过在飞机喷漆机库内均匀布设若干监测点，以此采集各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像，进而据此分析各监测点的空气污染系数，将其作为排风换气的触发依据，提高了排风换气触发依据考量的全面性，从而大大避免了触发延迟现象，能够在飞机喷漆机库内的作业环境存在安全隐患时就触发排风换气，最大限度提高了排风换气的及时性，不仅有利于实时保障飞机喷漆机库内空气的干净，还在一定程度上规避了粉尘爆炸事故的发生，提高了飞机喷漆机库内人员和设备安全的保障力度。
2.本发明在进行排风换气控制时，通过基于各监测点空气污染系数的分析从中识别出危险监测点，从而对危险监测点执行排风和进风处理，实现了排风换气的针对性控制，相对于统计控制而言，该控制方式提高了排风换气控制与排风需求的匹配度，体现了排风换气的按需控制，以此避免了排风资源的浪费，有利于提高排风资源的利用率，具有实用性强的特点。
3.本发明在对危险监测点进行进风处理时，充分考虑到进来的风因改变喷漆方向对喷漆效果产生的影响，通过对危险监测点的作业环境图像进行分析，识别危险监测点是否存在喷漆操作，进而根据识别结果对危险监测点的进风速度进行灵活调控，使得对危险监测点的进风处理不对正在进行的喷漆操作造成干扰，从而提高了危险监测点进风处理的适配度，达到了进风顺利和喷漆正常的双重效果。
4.本发明通过设置进风管道内壁漆灰附着监控处理模块，对进风管道内附着的漆灰进行实时监控，进而根据监控结果判断是否需要进行清洁处理，当判断需要进行清洁处理时进行清洁报警，实现了进风管道的智能清洁报警，并通过将漆灰附着距离传输至喷漆环境管理中心，给清洁人员提供了精准的清洁位置目标，便于清洁人员快速寻找到漆灰附着位置，从而提高了清洁及时度和清洁效率，避免进风管道内壁漆灰未及时清理造成对进风的污染，有利于维持进风的干净。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明系统连接示意图。
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。
参照图1所示，本发明提出一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，包括环境监测终端布设模块、空气污染监测分析模块、控制数据库、危险监测点识别模块、危险监测点排风处理模块、进风管道内壁漆灰附着监控处理模块、危险监测点进风处理模块和空气排放控制终端。
上述中环境监测终端布设模块与空气污染监测分析模块连接，空气污染监测分析模块与危险监测点识别模块连接，危险监测点识别模块分别与危险监测点排风处理模块和危险监测点进风处理模块连接，进风管道内壁漆灰附着监控处理模块与危险监测点进风处理模块连接，危险监测点排风处理模块与空气排放控制终端连接，控制数据库分别与空气污染监测分析模块、危险监测点排风处理模块和空气排放控制终端连接。
所述环境监测终端布设模块用于在飞机喷漆机库内均匀布设若干监测点，并在各监测点位置设置环境监测终端和监控摄像头，其中环境监测终端包括温度传感器、氧气监测仪、粉尘浓度传感器和挥发性有机气体检测仪。
所述空气污染监测分析模块用于由各监测点设置的环境监测终端采集各监测点的喷漆环境空气参数，其中喷漆环境空气参数包括温度、氧气浓度、粉尘浓度和各种挥发性有机气体浓度，同时由各监测点设置的监控摄像头采集各监测点的作业环境图像，进而基于各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像分析各监测点的空气污染系数。
需要说明的是，上述提到的挥发性有机气体包括但不限于丙酮、甲苯、苯酚...。
在一个优选实施例中，上述分析各监测点的空气污染系数具体参照如下步骤：（1）从喷漆环境空气参数中提取各种挥发性有机气体浓度和温度，并将各监测点对应的各种挥发性有机气体浓度减去控制数据库中存储的各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，得到各监测点对应的各种挥发性有机气体浓度对比差值
Figure 723218DEST_PATH_IMAGE031
，其中i表示为监测点的编号，
Figure 810123DEST_PATH_IMAGE032
，j表示为挥发性有机气体的种类编号，
Figure 283830DEST_PATH_IMAGE033
，同时将各监测点的温度与控制数据库中存储的各种挥发性有机气体在各温度下的挥发程度因子进行对比，从中提取对比一致的挥发程度因子作为各监测点对应各种挥发性有机气体的挥发程度因子
Figure 128289DEST_PATH_IMAGE034
。
（2）将
Figure 548906DEST_PATH_IMAGE035
和
Figure 552634DEST_PATH_IMAGE036
代入有机气体挥发危险度评估公式
Figure 72608DEST_PATH_IMAGE037
，计算出各监测点对应的有机气体挥发危险度
Figure 732260DEST_PATH_IMAGE038
，其中
Figure 753305DEST_PATH_IMAGE039
表示为第j种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，其中某监测点对应的各种挥发性有机气体浓度对比差值越大，挥发程度因子越大，该监测点对应的有机气体挥发危险度越大。
（3）从喷漆环境空气参数中提取粉尘浓度和氧气浓度，并将各监测点对应的粉尘浓度和氧气浓度分别与控制数据库中存储的允许释放粉尘浓度和警戒爆炸氧气浓度进行对比，计算各监测点对应的粉尘释放危险度
Figure 481047DEST_PATH_IMAGE040
，其中
Figure 499818DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 177924DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 878027DEST_PATH_IMAGE043
分别表示为第i个监测点对应的粉尘浓度、氧气浓度，
Figure 590768DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 780441DEST_PATH_IMAGE045
分别表示为允许释放粉尘浓度、警戒爆炸氧气浓度。
（4）从各监测点的作业环境图像中识别是否存在人体，若某监测点的作业环境图像中未识别出人体，则将该监测点对应的空气污染危险波及度记为
Figure 352368DEST_PATH_IMAGE046
，若某监测点的作业环境图像中能够识别出人体，则分析该监测点对应的人员聚集度，将其作为该监测点对应的空气污染危险波及度，记为
Figure 652899DEST_PATH_IMAGE047
。
需要说明的是，本发明考虑空气污染危险波及度的目的在于当某监测点的作业环境中存在人体时，有机气体挥发和粉尘释放势必会对存在的人体造成很大的波及影响，且人员聚集度越大，造成的安全影响越大，反之，当某监测点的作业环境不存在人体时，有机气体挥发和粉尘释放造成的波及影响较小。
在一个具体实施例中，上述分析该监测点对应的人员聚集度具体参照如下分析步骤：从该监测点对应的作业环境图像中提取人员聚集区域面积，并统计聚集人员数量，进而将人员聚集区域面积和聚集人员数量通过人员聚集度计算公式
Figure 220147DEST_PATH_IMAGE048
，计算出该监测点对应的人员聚集度。
（5）将各监测点对应的有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度和空气污染危险波及度导入到空气污染系数计算公式
Figure 518404DEST_PATH_IMAGE049
，计算出各监测点的空气污染系数
Figure 171102DEST_PATH_IMAGE050
，
Figure 275325DEST_PATH_IMAGE051
表示为第i个监测点对应的空气污染危险波及度，其中
Figure 103603DEST_PATH_IMAGE052
的取值为
Figure 635079DEST_PATH_IMAGE053
或
Figure 775073DEST_PATH_IMAGE054
，a、b分别表示为设定的有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度对应的比例系数，其中有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度和空气污染危险波及度都对空气污染系数产生正影响。
所述控制数据库用于存储各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，存储各种挥发性有机气体在各温度下的挥发程度因子，存储允许释放粉尘浓度和警戒爆炸氧气浓度，并存储各种排风速度对应的空气污染系数区间。
所述危险监测点识别模块用于根据各监测点的空气污染系数识别出危险监测点，其识别方式为：将各监测点的空气污染系数与预定义的限制空气污染系数进行对比，若某监测点的空气污染系数大于限制空气污染系数，则识别该监测点为危险监测点。
本发明通过在飞机喷漆机库内均匀布设若干监测点，以此采集各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像，进而据此分析各监测点的空气污染系数，将其作为排风换气的触发依据，提高了排风换气触发依据考量的全面性，从而大大避免了触发延迟现象，能够在飞机喷漆机库内的作业环境存在安全隐患时就触发排风换气，最大限度提高了排风换气的及时性，不仅有利于实时保障飞机喷漆机库内空气的干净，还在一定程度上规避了粉尘爆炸事故的发生，提高了飞机喷漆机库内人员和设备安全的保障力度。
本发明实施例在进行排风换气控制时，通过基于各监测点空气污染系数的分析从中识别出危险监测点，从而对危险监测点执行排风和进风处理，实现了排风换气的针对性控制，相对于统计控制而言，该控制方式提高了排风换气控制与排风需求的匹配度，体现了排风换气的按需控制，以此避免了排风资源的浪费，有利于提高排风资源的利用率，具有实用性强的特点。
所述危险监测点排风处理模块用于依据危险监测点确定优选排风口，并启动风机由优选排风口对危险监测点位置处的空气进行排风处理，同时对优选排风口对应的排风速度进行智能调控。
上述中依据危险监测点确定优选排风口对应的确定方法如下：以危险监测点所在位置为圆心，以设定长度为半径作球，其中球内区域即为危险监测点对应的筛选空间区域。
从危险监测点对应的筛选空间区域中统计存在的排风口数量，并分别定位各排风口的设置位置，由此获取各排风口与危险监测点之间的距离，记为排风距离，同时获取各排风口的排风方向与危险监测点所在位置形成的夹角，记为排风角度。
将各排风口对应的排风距离和排风角度通过排风适配度公式
Figure 355090DEST_PATH_IMAGE055
，得到各排风口对应的排风适配度
Figure 896930DEST_PATH_IMAGE056
，k表示为危险监测点对应筛选空间区域中存在的排风口编号，
Figure 599307DEST_PATH_IMAGE057
，其中
Figure 101963DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 610305DEST_PATH_IMAGE059
表示为第k排风口对应的排风距离、排风角度，R表示为设定长度，e表示为自然常数，
Figure 475493DEST_PATH_IMAGE060
表示为预定的排风距离对应的权重因子。
需要说明的是，上述对各排风口对应排风适配度的计算从排风距离和排风角度两个维度进行分析，其目的在于排风距离决定了排风的效率，排风距离越近，越容易将被污染的空气快速排出去，排风角度决定了排风口的有效排风面积，当排风口的排风方向正对着危险监测点所在位置时，当前的排风角度接近0度，此时排风口的有效排风面积为整个排风口的面积，其呈现的排风效果最佳，而当排风口的排风方向与危险监测点所在位置呈现一定的夹角时，当前的排风角度大于0度，此时排风口的有效排风面积减小，其呈现的排风效果随之减弱，而当排风口的排风方向反向对着危险监测点所在位置时，当前的排风角度接近180度，此时排风口的有效排风面积最小，其呈现的排风效果最差。
从各排风口对应的排风适配度中提取排风适配度最大的排风口，记为优选排风口。
上述中对优选排风口对应的排风速度进行智能调控具体执行过程为：将危险监测点的空气污染系数与控制数据库中存储的各种排风速度对应的空气污染系数区间进行匹配，从中筛选出匹配成功的排风速度作为优选排风口对应的需求排风速度。
通过风机调控优选排风口对应的排风速度，使其符合需求排风速度。
本发明中通过对优选排风口对应的排风速度进行调控，使其在能够满足危险监测点对应空气污染系数排风需求的同时减少风机操作的电能浪费。
所述危险监测点进风处理模块用于依据危险监测点确定优选进风口，其确定方式参照优选排风口的确定，进而由优选进风口通过进风管道将室外的空气向危险监测点进行进风处理，并对优选进风口对应的进风速度进行智能调控，具体包括：第一步、识别危险监测点的作业环境图像中是否存在人体，若存在人体，则执行第二步，若不存在人体，则将优选进风口对应的进风速度按照设定的常规进风速度进行调控。
第二步、将危险监测点的作业环境图像聚焦在人体上肢区域，并提取人体上肢姿态轮廓，将其与喷漆动作姿态轮廓进行重合对比，计算人体上肢姿态轮廓与喷漆动作姿态轮廓的相似度，其中相似度的计算方式为将重合轮廓面积除以喷漆动作姿态轮廓面积，并将人体上肢姿态轮廓与喷漆动作姿态轮廓的相似度与预设的相似度阈值进行对比，若小于预设的相似度阈值，则参照第一步将优选进风口对应的进风速度按照设定的常规进风速度进行调控，若大于或等于预设的相似度阈值，则从危险监测点的作业环境图像中提取人体所在位置相对喷漆区域的距离，记为喷漆距离，此时将喷漆距离结合常规进风速度计算优选进风口对应的需求进风速度
Figure 20875DEST_PATH_IMAGE061
，其中喷漆距离越长，需求进风速度越小。
第三步、调控优选进风口对应的进风速度，使其符合需求进风速度。
本发明实施例在对危险监测点进行进风处理时，充分考虑到进来的风因改变喷漆方向对喷漆效果产生的影响，通过对危险监测点的作业环境图像进行分析，识别危险监测点是否存在喷漆操作，进而根据识别结果对危险监测点的进风速度进行灵活调控，使得对危险监测点的进风处理不对正在进行的喷漆操作造成干扰，从而提高了危险监测点进风处理的适配度，达到了进风顺利和喷漆正常的双重效果。
所述进风管道内壁漆灰附着监控处理模块用于在进风管道口设置微型摄像头、声音报警器和超声波测距仪，由其实时对进风管道的内壁进行漆灰附着监控处理，其具体实现过程如下：A、由微型摄像头实时对进风管道的内壁进行图像采集，进而从采集的进风管道内壁图像中提取漆灰附着厚度。
B、由超声波测距仪实时对进风管道进行超声波发射，并根据超声波发射结果获取漆灰附着位置与进风管道口的距离，记为漆灰附着距离。
C、将漆灰附着厚度与设置的允许漆灰附着厚度进行对比，若漆灰附着厚度大于允许漆灰附着厚度，则判断进风管道需要进行清洁处理，此时启动声音报警器进行清洁报警，并将漆灰附着距离传输至喷漆环境管理中心。
本发明通过设置进风管道内壁漆灰附着监控处理模块，对进风管道内附着的漆灰进行实时监控，进而根据监控结果判断是否需要进行清洁处理，当判断需要进行清洁处理时进行清洁报警，实现了进风管道的智能清洁报警，并通过将漆灰附着距离传输至喷漆环境管理中心，给清洁人员提供了精准的清洁位置目标，便于清洁人员快速寻找到漆灰附着位置，从而提高了清洁及时度和清洁效率，避免进风管道内壁漆灰未及时清理造成对进风的污染，有利于维持进风的干净。
所述空气排放控制终端用于通过排风管道对排出的空气进行净化处理，并在排风管道的排放口设置挥发性有机气体检测仪，由其检测经净化处理后的空气中各种挥发性有机气体浓度，并根据检测结果进行排放控制，具体控制过程如下：将各种挥发性有机气体浓度与各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度进行对比，若所有挥发性有机气体浓度均小于或等于对应挥发性有机气体对应的限制释放浓度，则打开排风管道的排放口阀门进行空气排放，反之，则继续关闭排风管道的排放口阀门，使排风管道内的空气执行二次净化操作。
本发明中对排风管道进行排放控制的目的在于避免排出去的空气污染大气环境，减少环境治理成本。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于，包括：
环境监测终端布设模块，用于在飞机喷漆机库内均匀布设若干监测点，并在各监测点位置设置环境监测终端和监控摄像头；
空气污染监测分析模块，用于由各监测点设置的环境监测终端采集各监测点的喷漆环境空气参数，同时由各监测点设置的监控摄像头采集各监测点的作业环境图像，进而基于各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像分析各监测点的空气污染系数；
控制数据库，用于存储各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，存储各种挥发性有机气体在各温度下的挥发程度因子，存储允许释放粉尘浓度和警戒爆炸氧气浓度，并存储各种排风速度对应的空气污染系数区间；
危险监测点识别模块，用于根据各监测点的空气污染系数识别出危险监测点；
危险监测点排风处理模块，用于依据危险监测点确定优选排风口，并启动风机由优选排风口对危险监测点位置处的空气进行排风处理，同时对优选排风口对应的排风速度进行智能调控；
危险监测点进风处理模块，用于依据危险监测点确定优选进风口，进而由优选进风口通过进风管道将室外的空气向危险监测点进行进风处理，并对优选进风口对应的进风速度进行智能调控；
空气排放控制终端，用于通过排风管道对排出的空气进行净化处理，并在排风管道的排放口设置挥发性有机气体检测仪，由其检测经净化处理后的空气中各种挥发性有机气体浓度，并根据检测结果进行排放控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述喷漆环境空气参数包括温度、氧气浓度、粉尘浓度和各种挥发性有机气体浓度。
3.根据权利要求2所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述基于各监测点的喷漆环境空气参数和作业环境图像分析各监测点的空气污染系数具体参照如下步骤：
（1）从喷漆环境空气参数中提取各种挥发性有机气体浓度和温度，并将各监测点对应的各种挥发性有机气体浓度减去控制数据库中存储的各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度，得到各监测点对应的各种挥发性有机气体浓度对比差值
Figure 634992DEST_PATH_IMAGE001
，其中i表示为监测点的编号，
Figure 841983DEST_PATH_IMAGE002
，j表示为挥发性有机气体的种类编号，
Figure 486591DEST_PATH_IMAGE003
，同时将各监测点的温度与控制数据库中存储的各种挥发性有机气体在各温度下的挥发程度因子进行对比，从中提取对比一致的挥发程度因子作为各监测点对应各种挥发性有机气体的挥发程度因子
Figure 146242DEST_PATH_IMAGE004
；
（2）将
Figure 771215DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 895029DEST_PATH_IMAGE006
代入有机气体挥发危险度评估公式
Figure 913801DEST_PATH_IMAGE007
，计算出各监测点对应的有机气体挥发危险度
Figure 732852DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 292010DEST_PATH_IMAGE009
表示为第j种挥发性有机气体对应的限制释放浓度；
（3）从喷漆环境空气参数中提取粉尘浓度和氧气浓度，并将各监测点对应的粉尘浓度和氧气浓度分别与控制数据库中存储的允许释放粉尘浓度和警戒爆炸氧气浓度进行对比，计算各监测点对应的粉尘释放危险度
Figure 208013DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 335369DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 969613DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 66882DEST_PATH_IMAGE013
分别表示为第i个监测点对应的粉尘浓度、氧气浓度，
Figure 775075DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 135649DEST_PATH_IMAGE015
分别表示为允许释放粉尘浓度、警戒爆炸氧气浓度；
（4）从各监测点的作业环境图像中识别是否存在人体，若某监测点的作业环境图像中未识别出人体，则将该监测点对应的空气污染危险波及度记为
Figure 53926DEST_PATH_IMAGE016
，若某监测点的作业环境图像中能够识别出人体，则分析该监测点对应的人员聚集度，将其作为该监测点对应的空气污染危险波及度，记为
Figure 830252DEST_PATH_IMAGE017
；
（5）将各监测点对应的有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度和空气污染危险波及度导入到空气污染系数计算公式
Figure 720848DEST_PATH_IMAGE018
，计算出各监测点的空气污染系数
Figure 314640DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 330001DEST_PATH_IMAGE020
表示为第i个监测点对应的空气污染危险波及度，其中
Figure 237914DEST_PATH_IMAGE021
的取值为
Figure 45333DEST_PATH_IMAGE022
或
Figure 747710DEST_PATH_IMAGE023
，a、b分别表示为设定的有机气体挥发危险度、粉尘释放危险度对应的比例系数。
4.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述根据各监测点的空气污染系数识别出危险监测点对应的识别方式为：将各监测点的空气污染系数与预定义的限制空气污染系数进行对比，若某监测点的空气污染系数大于限制空气污染系数，则识别该监测点为危险监测点。
5.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述依据危险监测点确定优选排风口对应的确定方法如下：
以危险监测点所在位置为圆心，以设定长度为半径作球，由此构建危险监测点对应的筛选空间区域；
从危险监测点对应的筛选空间区域中统计存在的排风口数量，并分别定位各排风口的设置位置，由此获取各排风口与危险监测点之间的距离，记为排风距离，同时获取各排风口的排风方向与危险监测点所在位置形成的夹角，记为排风角度；
将各排风口对应的排风距离和排风角度通过排风适配度公式
Figure 250367DEST_PATH_IMAGE024
，得到各排风口对应的排风适配度
Figure 493129DEST_PATH_IMAGE025
，k表示为危险监测点对应筛选空间区域中存在的排风口编号，
Figure 358317DEST_PATH_IMAGE026
，其中
Figure 106961DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 424810DEST_PATH_IMAGE028
表示为第k排风口对应的排风距离、排风角度，R表示为设定长度，e表示为自然常数，
Figure 205684DEST_PATH_IMAGE029
表示为预定的排风距离对应的权重因子；
从各排风口对应的排风适配度中提取排风适配度最大的排风口，记为优选排风口。
6.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述对优选排风口对应的排风速度进行智能调控具体执行过程为：
将危险监测点的空气污染系数与控制数据库中存储的各种排风速度对应的空气污染系数区间进行匹配，从中筛选出匹配成功的排风速度作为优选排风口对应的需求排风速度；
通过风机调控优选排风口对应的排风速度，使其符合需求排风速度。
7.根据权利要求5所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：由危险监测点确定优选进风口对应的确定方式参照优选排风口的确定。
8.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述对优选进风口对应的进风速度进行智能调控具体包括：
第一步、识别危险监测点的作业环境图像中是否存在人体，若存在人体，则执行第二步，若不存在人体，则将优选进风口对应的进风速度按照设定的常规进风速度进行调控；
第二步、将危险监测点的作业环境图像聚焦在人体上肢区域，并提取人体上肢姿态轮廓，将其与喷漆动作姿态轮廓进行重合对比，计算人体上肢姿态轮廓与喷漆动作姿态轮廓的相似度，并将其与预设的相似度阈值进行对比，若小于预设的相似度阈值，则参照第一步将优选进风口对应的进风速度按照设定的常规进风速度进行调控，若大于或等于预设的相似度阈值，则从危险监测点的作业环境图像中提取人体所在位置相对喷漆区域的距离，记为喷漆距离，此时将喷漆距离结合常规进风速度计算优选进风口对应的需求进风速度
Figure 863062DEST_PATH_IMAGE030
；
第三步、调控优选进风口对应的进风速度，使其符合需求进风速度。
9.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：该系统还包括进风管道内壁漆灰附着监控处理模块，用于在进风管道口设置微型摄像头、声音报警器和超声波测距仪，由其实时对进风管道的内壁进行漆灰附着监控处理，其具体实现过程如下：
A、由微型摄像头实时对进风管道的内壁进行图像采集，进而从采集的进风管道内壁图像中提取漆灰附着厚度；
B、由超声波测距仪实时对进风管道进行超声波发射，并根据超声波发射结果获取漆灰附着位置与进风管道口的距离，记为漆灰附着距离；
C、将漆灰附着厚度与设置的允许漆灰附着厚度进行对比，若漆灰附着厚度大于允许漆灰附着厚度，则判断进风管道需要进行清洁处理，此时启动声音报警器进行清洁报警，并将漆灰附着距离传输至喷漆环境管理中心。
10.根据权利要求1所述的一种用于喷漆机库的环境智能控制系统，其特征在于：所述空气排放控制终端中根据检测结果进行排放控制对应的控制过程如下：
将各种挥发性有机气体浓度与各种挥发性有机气体对应的限制释放浓度进行对比，若所有挥发性有机气体浓度均小于或等于对应挥发性有机气体对应的限制释放浓度，则打开排风管道的排放口阀门进行空气排放，反之，则继续关闭排风管道的排放口阀门，使排风管道内的空气执行二次净化操作。
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RU2532365C2 (ru) * 2012-05-25 2014-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) Способ мониторинга загрязнения природных сред техногенным источником
WO2022097081A1 (en) * 2020-11-07 2022-05-12 Gist Advisory Switzerland System for valuing impacts of air pollution due to business activity of an enterprise
CN215354289U (zh) * 2021-02-18 2021-12-31 同济大学 一种用于船舶涂装并可调节送风口面积的通风设备
CN113586796B (zh) * 2021-07-30 2023-06-30 利晟（杭州）科技有限公司 一种废气处理管路中阀门控制系统
CN114087713B (zh) * 2022-01-11 2022-04-15 维睿空气系统产品（深圳）有限公司 一种室内空气质量自动调节系统
CN115014439B (zh) * 2022-06-07 2023-02-17 多彩贵州印象网络传媒股份有限公司 一种基于人工智能的工业园区智能巡检预警系统

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