[发明专利]一种堆场内的自动抑尘降尘系统及堆场内抑尘降尘方法

权利要求书

1.一种堆场内的自动抑尘降尘系统，其特征在于，包括感知模块、视觉模块、执行模块与控制模块；

所述感知模块设在堆场中，用于获取堆场中的环境参数以及测量点的粉尘浓度值；

所述执行模块设在堆场中，所述执行模块包括若干不同抑尘形式的抑尘装置，以用于对堆场进行全面抑尘；

所述视觉模块设在堆场中，所述视觉模块包括若干不同摄像形式的摄像装置，以用于获取 设在堆场中各个位置的多视角图像；

所述控制模块与视觉模块通信相连，用于获取堆场中各个位置的多视角图像，通过对堆场中各个位置的多视角图像进行拼接，将堆场网格化，得到堆场的三维网格化视场；

所述控制模块与感知模块通信相连，用于获取 堆场中的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于环境参数、测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到堆场中的粉尘浓度分布，进而通过堆场的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；

所述控制模块与执行模块通信相连，用于根据控制策略控制执行模块中各抑尘装置的运行；

所述控制模块包括：

视场生成子模块，与视觉模块通信相连，用于获取堆场中各个位置的多视角图像，通过对堆场中各个位置的多视角图像进行拼接，将堆场网格化，得到堆场的三维网格化视场；

浓度分布生成子模块，与视场生成子模块、感知模块通信相连，用于获取堆场中的环境参数以及测量点的粉尘浓度值，并基于堆场的环境参数以及测量点的粉尘浓度值结合三维网格化视场得到堆场的粉尘浓度分布；

策略生成子模块，与浓度分布生成子模块通信相连，用于通过堆场的浓度分布得到执行模块中各抑尘装置的控制策略；

策略发送子模块，与策略生成子模块、执行模块通信相连，用于将各抑尘装置的控制策略发送至执行模块；

其中，基于视场生成子模块得到三维网格化视场以及基于浓度分布生成子模块得到待测控治区域的浓度分布具体包括如下步骤：

步骤201，基于堆场中各个位置的多视角图像得到三维网格化视场内粉尘的分布空间；

步骤202，获取三维网格化视场内所有粉尘在多视角图像中对应的灰度值；

步骤203，获取三维网格化视场内各测量点的粉尘浓度值以及测量点在多视角图像中对应的灰度值；

步骤204，通过三维网格化视场内所有粉尘在多视角图像中对应的灰度值、各测量点的粉尘浓度值以及测量点在多视角图像中对应的灰度值三者进行插值，得到三维网格化视场内的粉尘浓度分布；

步骤201中，基于堆场中各个位置的多视角图像得到三维网格化视场内粉尘的分布空间，具体为：

步骤301，获取采样周期内堆场中各个位置的多视角图像，将多视角图像按时间排序，得到视频图像序列；

步骤302，基于视频图像序列识别三维网格化视场中的静止几何物体，得到三维网格化视场中静止物体的空间坐标；

步骤303，将视频图像序列中相邻的两帧视频图像作差分运算，得到灰度图序列，基于灰度图序列与设定的像素点第一阈值得到三维网格化视场在采样周期内新增运动物体的空间坐标以及新增高浓度粉尘的点云图形；

步骤304，基于灰度图序列与设定的像素点第二阈值得到三维网格化视场在采样周期内新增低浓度粉尘的点云图形，其中，像素点第二阈值小于像素点第一阈值；

步骤305，将三维网格化视场中新增高浓度粉尘、新增低浓度粉尘与静止物体、新增运动物体之间进行空间相对位置分析，确定粉尘产生的运动物体源头、静止物体源头；

步骤306，由粉尘产生的运动物体源头、静止物体源头的空间坐标得到新增运动粉尘的空间坐标，其中，新增运动粉尘包括新增高浓度粉尘与新增低浓度粉尘；

步骤307，基于粉尘的运移参数对新增运动粉尘进行跟踪，得到新增运动粉尘在下一个采样周期内的空间坐标；

步骤308，重复步骤307，完成对三维网格化视场内新增粉尘的持续跟踪定位。

2.根据权利要求1所述堆场内的自动抑尘降尘系统，其特征在于，所述感知模块包括：

空气质量监测子模块，设在堆场中，用于获取堆场的环境参数，其中，所述环境参数包括但不限于温度、湿度、风速、风向、大气压；

粉尘传感监测子模块，设在堆场中的测量点，用于获取堆场中测量点的粉尘浓度值，其中，所述粉尘浓度值包括PM2.5浓度值、PM10浓度值、TSP浓度值；

所述空气质量监测子模块、粉尘传感监测子模块与控制模块通信相连。