CN111691353A - 一种基于大数据监测的城市扬尘治理*** - Google Patents

一种基于大数据监测的城市扬尘治理*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据监测的城市扬尘治理***，包括供水池；多个第一喷雾组件，其包括多个弧形喷雾杆和多个喷雾球；多个第二喷雾组件，其设置成花茎样的多个支撑管和固定在支撑管上端的设置成花朵样的喷头；泵Ⅰ和泵Ⅱ；多个闪烁灯，其设置在支撑管上；扬尘监测仪；控制器，其与泵Ⅰ、泵Ⅱ、多个闪烁灯、湿度传感器和扬尘监测仪电连接；控制器用于实时获取扬尘监测仪的检测数值，并将获得的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果，根据比较结果进行控制启闭喷雾。本发明提供的基于大数据监测的城市扬尘治理***通过与市政设施有机结合的方式，在合理利用水资源的基础上，实现对城市扬尘的有效治理。

Description

一种基于大数据监测的城市扬尘治理***
技术领域
本发明涉及绿化环保技术领域，尤其涉及一种基于大数据监测的城市扬尘治理***。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市建设得到进一步发展，城市大面积的建设楼房，都会产生大量的灰尘，在城市的十字路口因为车辆较多也会造成尘土飞扬，扬尘是当前大气污染主要元素之一，城市扬尘主要来源于建筑工地，城市道路建设和车辆行驶等，扬尘对PM2.5的贡献高达30％。
现城市马路扬尘处理基本上都是经过清扫车或洒水车进行处理，这种设置一是浪费大量人力物力，有的地方扬尘数值较小不需要进行降尘处理，但是洒水车还是会进行喷洒，造成资源的浪费，并且这种设置有一定的延迟性，不能进行及时喷洒，因此，针对上述问题提出一种城市扬尘喷淋装置及其方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于大数据监测的城市扬尘治理***，其通过与市政设施有机结合的方式，在合理利用水资源的基础上，实现对城市扬尘的有效治理。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于大数据监测的城市扬尘治理***，包括：
供水池，其设置在城市道路的绿化带或隔离带的地面以下，且供水池的开口上方的绿化带或隔离带设置为过滤组件，自上向下，所述过滤组件包括培植土层、第一支撑网、沙砾层、沸石层、无纺布层和第二支撑网；供水池的底部还通过双向管路与城市供水中水管相连通；
多个第一喷雾组件，其一一对应设置在城市道路的多个路灯杆上，任一喷雾组件包括支撑管，其同轴竖直固定设置在路灯杆上端，且支撑管内设置有储水腔，所述储水腔通过供水管Ⅰ连通至供水池；多个弧形喷雾杆，其以支撑管为轴线向支撑管外侧发散设置，且位于路面上方的部分弧形喷雾杆的长度大于位于非路面上方的部分弧形喷雾杆的长度，多个弧形喷雾杆的杆体上开分布多个喷雾孔；多个喷雾球，其一一对应固定在多个弧形喷雾杆的尾端，且多个喷雾球内腔与多个弧形喷雾杆内的导水管相连通，多个喷雾球的球面上均布多个喷雾孔；
多个第二喷雾组件，其设置在绿化带或隔离带内，任一第二喷雾组件包括设置成花茎样的多个支撑管和固定在支撑管上端的设置成花朵样的喷头，喷头上均匀分布多个喷雾孔，且多个支撑管通过供水管Ⅱ连通至供水池；
泵Ⅰ和泵Ⅱ，其分别设置在供水管Ⅰ和供水管Ⅱ上；
多个闪烁灯，其设置在支撑管上；
扬尘监测仪，其设置在路灯杆上；
控制器，其与泵Ⅰ、泵Ⅱ、多个闪烁灯、湿度传感器和扬尘监测仪电连接；控制器用于实时获取扬尘监测仪的检测数值，并将获得的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果：
若扬尘监测仪的检测数值中可吸入颗粒物浓度大于等于规定值150μg/m3，则控制器控制启动多个闪烁灯持续闪烁1-3min，之后，控制器控制关闭多个闪烁灯，同时控制器控制启动多个第一喷雾组件开始喷雾；
若扬尘监测仪的检测数值中可吸入颗粒物浓度大于等于规定值230μg/m3，则启动多个闪烁灯持续闪烁1-3min，之后，控制器控制启动多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件开始喷雾。
优选的是，任一个喷雾球直径与任一弧形喷雾杆的最大直径的比例为2:1-3:1。
优选的是，控制器控制每间隔30min-60min，关闭一次处于喷雾状态的多个第一喷雾组件，或者处于喷雾状态的多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件，并根据实时获取的扬尘监测仪的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果，并根据比较结果调整多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件的喷雾状态。
优选的是，沉淀井，其紧邻供水池设置，且沉淀井的上端贯通延伸至绿化带或隔离带的地面，沉淀井内设置倾斜格栅；
盖体，其可升降的设置在沉淀井的开口处；
多个补水柱，其插设在过滤组件的培植土层内，且多个补水柱的上端进水口通过供水管Ⅲ连通至沉淀井的上层水体内，多个补水柱的下端还开设有出水口；
泵Ⅲ，其设置在供水管Ⅲ上；
液位传感器Ⅰ，其设置在沉淀井内；
液位传感器Ⅱ，其设置在供水池内；
其中，所述控制器分别与液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ和泵Ⅲ电连接，且控制器实时获取液位传感器Ⅰ的液位值Ⅰ和液位传感器Ⅱ的液位值Ⅱ，将液位值Ⅰ与控制器内预存储的沉淀井最低水位值和沉淀井最高水位值进行比较，同时，将液位值Ⅱ与控制器内预存储的供水池最低水位值和供水池最高水位值进行比较：
当液位值Ⅰ小于沉淀井最低水位值时，控制器控制关闭泵Ⅲ；
当液位值Ⅰ大于沉淀井最高水位值时，且液位值Ⅱ小于供水池最高水位值时；或者，当液位值位于沉淀井最低水位值和沉淀井最高水位值之间时，且液位值Ⅱ小于供水池最高水位值时；控制器控制开启泵Ⅲ直至液位值Ⅱ达到供水池最高水位值。
优选的是，所述无纺布层内包设有活性炭。
优选的是，还包括：漏斗形输送口，其设置在供水池上方，且过滤组件填充在漏斗形输送口内。
优选的是，所述过滤组件的总厚度≥2m，培植土层、第一支撑网、沙砾层、沸石层、无纺布层和第二支撑网的厚度比例为8:1:3:2:3:1-10:1:3:2:3:1。
优选的是，扬尘监测仪的检测数值为可吸入颗粒物1小时平均检测数值。
优选的是，还包括：防护栏，其围绕所述盖体设置在地面上，且盖体的边沿通过电动升降杆可升降的设置在防护栏上，所述电动升降杆与控制器通讯连接。
本发明至少包括以下有益效果：
供水池用于供给多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件用水，当供水池内水位过低时，自城市供水中水管补水，而当供水池超过最高水位线时，则可将供水池内水补给入城市供水***；多个第一喷雾组件主要用于城市道路路面及其围边的喷雾净化环境，多个第二喷雾组件用于辅助提高净化范围，同时对其周围的花卉起到浇灌和净化的作用，使得城市景观更易于维护；多个闪烁灯用于提醒过往行人车辆即将开始喷雾作业，根据可吸入颗粒物浓度的不同控制启闭多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件，在实现扬尘有效治理的同时，合理利用水资源，避免水资源的浪费。
综上，本发明提供的基于大数据监测的城市扬尘治理***通过与市政设施有机结合的方式，在合理利用水资源的基础上，实现对城市扬尘的有效治理。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1根据本发明一个实施例中所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***的结构示意图；
图2根据本发明一个实施例中所述的沉淀井的结构示意图；
图3根据本发明一个实施例中所述的供水池的结构示意图；
图4根据本发明另一个实施例中所述的沉淀井的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
如图1所示，一种基于大数据监测的城市扬尘治理***，包括：
供水池10，其设置在靠近城市道路的绿化带或隔离带的地面20以下，且供水池的开口上方的绿化带或隔离带设置为过滤组件30，自上向下，所述过滤组件包括培植土层301、第一支撑网302、沙砾层303、沸石层304、无纺布层305和第二支撑网306；供水池的底部还通过双向管路与城市供水中水管相连通；
多个第一喷雾组件40，其一一对应设置在城市道路的多个路灯杆50上，任一喷雾组件包括支撑管401，其同轴竖直固定设置在路灯杆上端，且支撑管内设置有储水腔，所述储水腔通过供水管Ⅰ连通至供水池；多个弧形喷雾杆402，其以支撑管为轴线向支撑管外侧发散设置，且位于路面上方的部分弧形喷雾杆的长度大于位于非路面上方的部分弧形喷雾杆的长度，多个弧形喷雾杆的杆体上开分布多个喷雾孔；比如：位于路面上方的部分弧形喷雾杆的长度为3m,位于非路面上方的部分弧形喷雾杆的长度为1m、1.5m或2m；多个喷雾球403，其一一对应固定在多个弧形喷雾杆的尾端，且多个喷雾球内腔与多个弧形喷雾杆内的导水管相连通，多个喷雾球的球面上均布多个喷雾孔；多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件的喷雾颗粒粒径为1um-10um；
多个第二喷雾组件60，其设置在绿化带或隔离带内，任一第二喷雾组件包括设置成花茎样的多个支撑管601和固定在支撑管上端的设置成花朵样的喷头602，喷头上均匀分布多个喷雾孔，且多个支撑管通过供水管Ⅱ连通至供水池；多个喷雾组件设置成花卉样式，且一般设置为高于其他花卉至少30min，以有效增加喷雾面积；
泵Ⅰ和泵Ⅱ，其分别设置在供水管Ⅰ和供水管Ⅱ上；
多个闪烁灯4011，其设置在支撑管上；
扬尘监测仪70，其设置在路灯杆上；
控制器，其与泵Ⅰ、泵Ⅱ、多个闪烁灯、湿度传感器和扬尘监测仪电连接；控制器用于实时获取扬尘监测仪的检测数值，并将获得的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果：
若扬尘监测仪的检测数值中可吸入颗粒物浓度大于等于规定值150μg/m3，则控制器控制启动多个闪烁灯持续闪烁1-3min，之后，控制器控制关闭多个闪烁灯，同时控制器控制启动多个第一喷雾组件开始喷雾；
若扬尘监测仪的检测数值中可吸入颗粒物浓度大于等于规定值230μg/m3，则启动多个闪烁灯持续闪烁1-3min，之后，控制器控制启动多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件开始喷雾。
在本方案中，供水池用于供给多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件用水，当供水池内水位过低时，自城市供水中水管补水，而当供水池超过最高水位线时，则可将供水池内水补给入城市供水***；过滤组件用于有效收集过滤雨水及灌溉水，以补给供水池；且经过滤组件过滤的水可直接补入城市供水中水***；多个第一喷雾组件主要用于城市道路路面及其围边的喷雾净化环境，多个第二喷雾组件用于辅助提高净化范围，同时对其周围的花卉起到浇灌和净化的作用，使得城市景观更易于维护；多个闪烁灯用于提醒过往行人车辆即将开始喷雾作业，根据可吸入颗粒物浓度的不同控制启闭多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件，在实现扬尘有效治理的同时，合理利用水资源，避免水资源的浪费。
综上，本发明提供的基于大数据监测的城市扬尘治理***通过与市政设施有机结合的方式，在合理利用水资源的基础上，实现对城市扬尘的有效治理。
如图1所示一个优选方案中，任一个喷雾球直径与任一弧形喷雾杆的最大直径的比例为2:1-3:1。比如比例可以是3:1或4:1。
一个优选方案中，控制器控制每间隔30min-60min，关闭一次处于喷雾状态的多个第一喷雾组件，或者处于喷雾状态的多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件，并根据实时获取的扬尘监测仪的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果，并根据比较结果调整多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件的喷雾状态。在本方案中，在喷雾处理过程中，每间隔一定时间根据当地空气中的可吸入颗粒物浓度进行再次检测及判断之后，再调整多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件的喷雾状态，以在保证有效改善环境的同时实现合理利用水资源。
如图2所示，一个优选方案中，沉淀井80，其紧邻供水池设置，且沉淀井的上端贯通延伸至绿化带或隔离带的地面，沉淀井内设置倾斜格栅804；
盖体801，其可升降的设置在沉淀井的开口处；
多个补水柱802，其插设在过滤组件的培植土层内，且多个补水柱的上端进水口通过供水管Ⅲ连通至沉淀井的上层水体内，多个补水柱的下端还开设有出水口；
泵Ⅲ803，其设置在供水管Ⅲ上；
液位传感器Ⅰ，其设置在沉淀井内；
液位传感器Ⅱ，其设置在供水池内；
其中，所述控制器分别与液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ和泵Ⅲ电连接，且控制器实时获取液位传感器Ⅰ的液位值Ⅰ和液位传感器Ⅱ的液位值Ⅱ，将液位值Ⅰ与控制器内预存储的沉淀井最低水位值和沉淀井最高水位值进行比较，同时，将液位值Ⅱ与控制器内预存储的供水池最低水位值和供水池最高水位值进行比较：
当液位值Ⅰ小于沉淀井最低水位值时，控制器控制关闭泵Ⅲ；
当液位值Ⅰ大于沉淀井最高水位值时，且液位值Ⅱ小于供水池最高水位值时；或者，当液位值位于沉淀井最低水位值和沉淀井最高水位值之间时，且液位值Ⅱ小于供水池最高水位值时；控制器控制开启泵Ⅲ直至液位值Ⅱ达到供水池最高水位值。在本方案中，当降雨量达到10mm以上时，控制器可控制盖体升起，使得雨水快速流入沉淀井内，在收集雨水同时，可一定程度上缓解城市下水道管网排水压力。
当需要从沉淀池向供水池供水时，水首先本泵入多个补水柱内，使得水仍然经过滤组件过滤后再进入供水池，以保证水质。
所述控制器与液位传感器Ⅰ和液位传感器Ⅱ通讯连接，以保证沉淀井内和供水池内水位得到有效控制，若降雨较大时，且沉淀井内水位超过最高水位线，则控制器控制盖体下降扣合沉淀池的入口，以免沉淀池的水溢出。一个优选方案中，所述无纺布层内包设有活性炭。
如图3所示，一个优选方案中，还包括：漏斗形输送口307，其设置在供水池上方，且过滤组件填充在漏斗形输送口内。漏斗形输送口便于设置过滤组件，同时便于集中水分至供水池。
如图1或图3所示，一个优选方案中，所述过滤组件的总厚度≥2m，培植土层、第一支撑网、沙砾层、沸石层、无纺布层和第二支撑网的厚度比例为8:1:3:2:3:1-10:1:3:2:3:1。培植土层用于植物花卉生长，也提高了植物花卉根部对水的过滤作用，第一支撑网和第二支撑网可以是水泥混凝土板、金属网、硬质塑料网等，第一支撑网用于支撑固定配置图层、沙砾层和沸石层对水中较小颗粒杂质进行吸附、无纺布层对水进行最后的细致过滤，第二支撑网用于支撑以上各层。
一个优选方案中，扬尘监测仪的检测数值为可吸入颗粒物1小时平均检测数值。
如图4所示，一个优选方案中，还包括：防护栏90，其围绕所述盖体设置在地面上，且盖体的边沿通过电动升降杆901可升降的设置在防护栏上，所述电动升降杆与控制器通讯连接。防护栏一方面防止人员误入，发生危险；另一方面为盖体升降提供支撑。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，包括：
供水池，其设置在城市道路的绿化带或隔离带的地面以下，且供水池的开口上方的绿化带或隔离带设置为过滤组件，自上向下，所述过滤组件包括培植土层、第一支撑网、沙砾层、沸石层、无纺布层和第二支撑网；供水池的底部还通过双向管路与城市供水中水管相连通；
多个第一喷雾组件，其一一对应设置在城市道路的多个路灯杆上，任一喷雾组件包括支撑管，其同轴竖直固定设置在路灯杆上端，且支撑管内设置有储水腔，所述储水腔通过供水管Ⅰ连通至供水池；多个弧形喷雾杆，其以支撑管为轴线向支撑管外侧发散设置，且位于路面上方的部分弧形喷雾杆的长度大于位于非路面上方的部分弧形喷雾杆的长度，多个弧形喷雾杆的杆体上开分布多个喷雾孔；多个喷雾球，其一一对应固定在多个弧形喷雾杆的尾端，且多个喷雾球内腔与多个弧形喷雾杆内的导水管相连通，多个喷雾球的球面上均布多个喷雾孔；
多个第二喷雾组件，其设置在绿化带或隔离带内，任一第二喷雾组件包括设置成花茎样的多个支撑管和固定在支撑管上端的设置成花朵样的喷头，喷头上均匀分布多个喷雾孔，且多个支撑管通过供水管Ⅱ连通至供水池；
泵Ⅰ和泵Ⅱ，其分别设置在供水管Ⅰ和供水管Ⅱ上；
多个闪烁灯，其设置在支撑管上；
扬尘监测仪，其设置在路灯杆上；
控制器，其与泵Ⅰ、泵Ⅱ、多个闪烁灯、湿度传感器和扬尘监测仪电连接；控制器用于实时获取扬尘监测仪的检测数值，并将获得的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果：
若扬尘监测仪的检测数值中可吸入颗粒物浓度大于等于规定值150μg/m3，则控制器控制启动多个闪烁灯持续闪烁1-3min，之后，控制器控制关闭多个闪烁灯，同时控制器控制启动多个第一喷雾组件开始喷雾；
若扬尘监测仪的检测数值中可吸入颗粒物浓度大于等于规定值230μg/m3，则启动多个闪烁灯持续闪烁1-3min，之后，控制器控制启动多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件开始喷雾。
2.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，任一个喷雾球直径与任一弧形喷雾杆的最大直径的比例为2:1-3:1。
3.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，控制器控制每间隔30min-60min，关闭一次处于喷雾状态的多个第一喷雾组件，或者处于喷雾状态的多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件，并根据实时获取的扬尘监测仪的检测数值与规定值进行比较，获得比较结果，并根据比较结果调整多个第一喷雾组件和多个第二喷雾组件的喷雾状态。
4.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，还包括：
沉淀井，其紧邻供水池设置，且沉淀井的上端贯通延伸至绿化带或隔离带的地面，沉淀井内设置倾斜格栅；
盖体，其可升降的设置在沉淀井的开口处；
多个补水柱，其插设在过滤组件的培植土层内，且多个补水柱的上端进水口通过供水管Ⅲ连通至沉淀井的上层水体内，多个补水柱的下端还开设有出水口；
泵Ⅲ，其设置在供水管Ⅲ上；
液位传感器Ⅰ，其设置在沉淀井内；
液位传感器Ⅱ，其设置在供水池内；
其中，所述控制器分别与液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ和泵Ⅲ电连接，且控制器实时获取液位传感器Ⅰ的液位值Ⅰ和液位传感器Ⅱ的液位值Ⅱ，将液位值Ⅰ与控制器内预存储的沉淀井最低水位值和沉淀井最高水位值进行比较，同时，将液位值Ⅱ与控制器内预存储的供水池最低水位值和供水池最高水位值进行比较：
当液位值Ⅰ小于沉淀井最低水位值时，控制器控制关闭泵Ⅲ；
当液位值Ⅰ大于沉淀井最高水位值时，且液位值Ⅱ小于供水池最高水位值时；或者，当液位值位于沉淀井最低水位值和沉淀井最高水位值之间时，且液位值Ⅱ小于供水池最高水位值时；控制器控制开启泵Ⅲ直至液位值Ⅱ达到供水池最高水位值。
5.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，所述无纺布层内包设有活性炭。
6.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，还包括：漏斗形输送口，其设置在供水池上方，且过滤组件填充在漏斗形输送口内。
7.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，所述过滤组件的总厚度≥2m，培植土层、第一支撑网、沙砾层、沸石层、无纺布层和第二支撑网的厚度比例为8:1:3:2:3:1-10:1:3:2:3:1。
8.如权利要求1所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，扬尘监测仪的检测数值为可吸入颗粒物1小时平均检测数值。
9.如权利要求4所述的基于大数据监测的城市扬尘治理***，其特征在于，还包括：
防护栏，其围绕所述盖体设置在地面上，且盖体的边沿通过电动升降杆可升降的设置在防护栏上，所述电动升降杆与控制器通讯连接。
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