[发明专利]基于大数据的露天矿运输道路智能抑尘系统

说明书

本发明公开了一种基于矿山小气候、道路及运输频繁，环境条件复杂多变、随机、不确定的露天矿运输道路的抑尘系统，属环境领域。本发明的有益效果是，基于露天矿所在区域气象信息、道路位置、路况以及车辆运行情况等实时监测数据，通过大数据、机器学习和人工智能技术，对道路的启尘条件进行判断，自适应天气、路况以及车辆运输状况，实现运输道路的喷洒启动时间、喷洒压力、喷洒时长及喷洒量进行自动化、智能化控制，可适用于露天矿山运输道路及其他厚大粉尘适合固定喷洒防尘等场所，在车载及自然风力扰动下的粉尘控制。智能判识，自动启停，自适应复杂扬尘条件，抑尘效率高，节约大量水资源、人力、物力和财力消耗，成本低，效益高。

技术领域：

本发明涉及一种基于大数据的露天矿运输道路粉尘智能抑尘系统，可用于露天矿山运输道路、排土场、矿石堆场、尾矿库等土石路面或散体堆场的粉尘控制，属环境领域。

背景技术：

露天矿运输道路通常为土质或土石低等级道路，加之车辆碾压及土石洒落等原因，积尘大，在干燥、自然风及运输车辆行驶时会产生厚大粉尘，严重污染环境。由于露天矿运输车吨位大，行驶频繁，且运输扰动及天气具有随机性、不确定性、动态性，露天矿运输道路具有易生尘、复生尘、生大尘的特点。常规洒水防尘及抑尘剂防尘根本无法解决矿山运输道路的粉尘控制问题。

大量实践表明，洒水防尘的有效抑尘时间大约为30分钟左右，但由于汽车行驶与洒水抑尘最佳时间可能出现分离，即抑尘效果好的时候车辆少或无车，抑尘效果差的时候，车辆反而多，出现启尘与抑尘不同步。

抑尘剂防尘有多种类型，但从原理上无外乎吸湿、保水、黏结等，很难满足复杂多变的矿山道路。因为再强的抑尘剂也无法抵挡车辆的碾压、洒土的覆盖以及松散、厚大的积尘。

为了解决露天矿现行抑尘技术难题，本发明将解决启尘与抑尘分离的技术瓶颈，提出基于天气、车辆、粉尘及路面状态实时监测，根据路面附近区域空气温度、湿度、风力、晴雨、来车及频度等的变化实施喷洒的抑尘技术，通过监测大数据、机器学习和类脑智能，实现自动感应判识和自适应喷洒，达到高效抑尘的目的。

发明内容：

本发明针对露天矿运输道路等厚大粉尘场地抑尘中，现有抑尘技术难以解决启尘与抑尘分离，造成抑尘时效与启尘时间分异而难以实施高效抑尘的技术难题，创建基于天气、来车振动与频率、道路粉尘状况自适应喷洒抑尘系统，采用清水或/加抑尘剂喷洒，根据来车振动及频率、路面附近大气湿度、温度、风力、晴雨等天气信息，基于监测大数据，通过机器学习和类脑智能技术，对矿山道路粉尘发生条件进行智能判识；并根据道路状况，自适应确定喷洒压力、时间和喷洒量，启尘与抑尘同步，抑尘时效长，效率高。本发明可适用于露天矿山及其他低等级运输道路的粉尘控制。

本发明提供一种针对具有随机性、不确定性、动态性、易生性及复生性等露天矿运输道路或其他场地扬尘的抑尘技术，其特征在于，该技术包括数据感应单元、数控单元、自适应喷洒单元；

所述数据感应单元是为抑尘条件判识提供原始数据信息的主体，抑尘条件判识由位置传感器、振动传感器、温度传感器、湿度传感器、风力传感器及路面图像采集单元组成。

所述位置传感器是确定粉尘场地位置的数字式传感单元，用以定位粉尘发生场地的位置信息；

所述振动传感器是测量行驶车辆的振动位移、速度及加速度的数字传感单元，用以监测来车时的地面振动加速度、位移及速度；

所述温度传感器是感测大气温度的数字传感单元，用以监测大气中的温度；

所述湿度传感器是感测大气湿度的数字式传感单元，用以监测大气中的湿度；

所述风力传感器是感测大气风流速度的数字传感单元，用以监测风力大小；

所述路面图像采集单元是感测粉尘场地地面状态的数字式传感单元，用以监测场地粉尘堆积状况。