CN108803739A - 一种智慧工地喷雾联动管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工地喷雾联动管理系统，包括环境监测单元、喷雾降尘单元、现场联动控制及显示单元和云智慧管理平台；喷雾降尘单元包括加压泵自动控制柜、主加压泵、备用加压泵；浮球开关、智能电表、智能水表、电磁阀、管道及喷雾喷头；环境监测单元包括噪音扬尘监测仪；现场联动控制显示单元包括设备网关及图形显示单元、IO控制模块、通讯转换模块、DC12V开关电源；云智慧管理平台含多台云服务器,包括主从数据库服务器，应用服务器，Web服务器。本发明提供一种高效的工地喷雾联动控制系统，实现喷雾系统的自动运行，提高了工作效率，节省管理人员人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种工地喷雾联动管理系统。
背景技术
当前的工地喷雾系统在使用上存在的难点包括：
A.何时启动，何时停止喷雾系统，现场人员只能通过人的感觉去判定，与实际有很大的出入。
B.对喷雾系统所用蓄水池水位没有监测，缺少对加压泵的控制保护，可能对泵造成损坏。
C.没有对喷雾系统进行分区控制，造成很大的资源浪费。
D.缺少统一管理的平台，不能及时的对各个工地环境进行评估，缺少数字化管理依据。
E.缺少一种形象展示工地施工环境的手段。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智慧工地喷雾联动管理系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：工地喷雾联动管理系统，包括环境监测单元、喷雾降尘单元、现场联动控制及显示单元和云智慧管理平台；
喷雾降尘单元包括加压泵自动控制柜、主加压泵、备用加压泵；电磁阀；浮球开关、智能电表(监测水泵的工作电压、电流、功率、、功率因素、能耗等数据)、智能水表(监测喷雾系统的用水量)；管道及喷雾喷头；
环境监测单元包括噪音扬尘监测仪，可监视PM2.5、PM10、温湿度、风速风向、噪音等环境指标。
现场联动控制显示单元包括设备网关及图形显示单元、IO控制模块、通讯转换模块、DC12V开关电源。
云智慧管理平台含多台云服务器,包括主从数据库服务器，应用服务器，Web服务器。
作为优选方式，加压泵自动控制柜针对两台加压泵提供多个控制信号。每个水泵一共三个输入(分别是启停状态、故障状态、手自动状态)和一个输出(启停控制)的干接点信号。在故障状态和手动状态的泵是不能被启动的。如果主加压泵故障，系统会自动选择备用加压泵进行工作，提高系统的稳定性和保障能力。
作为优选方式，将喷雾喷头设置在不同的区域，喷雾系统分区支线管道加装电磁阀，系统实现对特定区域的电池阀的开关，实现对不同区域的喷雾控制。电池阀的控制电压为DC12V。
作为优选方式，现场主机和/或云智慧管理平台通过设备网关、通讯转换模块和IO模块控制加压泵自动控制柜，加压泵自动控制柜实现对加压泵的控制。
作为优选方式，浮球开关提供干接点信号，接入IO模块作为最低水位信号量，浮子设置在喷雾系统专用蓄水池中；浮球开关的作用在于防止储水装置没有水的时候水泵错误启动和水用完的时候及时停止水泵，它提供一个干接点信号，用于判断蓄水池是否有水。
作为优选方式，IO模块配置为8输入(8DI)、8输出(8DO)，采用RS485接口，标准Modbus协议，DC12V供电。
作为优选方式，噪音扬尘监测仪具有包括：温度、湿度、风向、风速、PM2.5、PM10、噪音等多个环境参数，具有RS485接口，采用标准Modbus通讯协议。
作为优选方式，通讯转换模块(DC12V供电)把RS485转成以太网信号，实现设备网关在局域网的范围内与IO模块、噪音扬尘监测仪的通讯。
作为优选方式，DC12V开关电源为AC220V输入，DC12V输出，其最大工作电流10A，IO模块和电磁阀、通讯转换模块可共用该电源供电，提高系统稳定性和节约成本。
作为优选方式，设备网关属于控制核心设备，控制逻辑通过它实现。
作为优选方式，设备网关属于控制核心设备，控制逻辑通过它实现。它的主要功能在于负责采集噪音扬尘监测仪数据，并根据设定的扬尘监测阈值启动和停止加压泵；并具有自定义时间计划启动停止喷雾系统功能。
作为优选方式，设备网关能够支持HDMI接口状态显示器(建议分辨率1920x1080像素)上显示各个设备(噪音扬尘监测仪、加压泵、电磁阀、浮球开关)的当前工作状态和历史趋势数据。
作为优选方式，设备网关把采集的环境数据(实时环境监测数据、设备运行状态信息、报警信息)发送到云智慧平台进行存储分析，方便管理人员对公司的各个工地进行环境评估，并做出有效管理，形成一套高度智能、互联的工地环境监控与预警应急指挥系统。
本发明的有益效果是：本发明提供一种高效的工地喷雾联动控制系统，主要的功能作用在于：
A.实现喷雾系统的自动运行，节约了管理人员人力成本。
B.通过施工区域的喷雾分区设置，达到节能减耗的目的。
C.提供动态的展示工地施工环境的图形化显示方式，方便现场管理人员直观了解工地施工环境。
D.实现云智慧管理平台，形成一套高度智能、互联的工地环境监控与预警应急指挥系统。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，工地喷雾联动管理系统，包括环境监测单元、喷雾降尘单元、现场联动控制及显示单元和云智慧管理平台；
喷雾降尘单元包括加压泵自动控制柜、加压泵(包括主加压泵和备用加压泵)；电磁阀；浮球开关、智能电表(监测水泵的工作电压、电流、功率、、功率因素、能耗等数据)、智能水表(监测喷雾系统的用水量)；管道及喷雾喷头。
环境监测单元包括噪音扬尘监测仪，可监视PM2.5、PM10、温湿度、风速风向、噪音等环境指标。
现场联动控制显示单元包括设备网关及图形显示单元、IO控制模块、通讯转换模块、DC12V开关电源等。
云智慧管理平台含多台云服务器,包括主从数据库服务器，应用服务器，Web服务器等。
加压泵自动控制柜与IO模块相连，IO模块、噪音扬尘检测仪和设备网关与通讯转换模块连接；设备网关连接现场主机和云智慧管理平台。
在一个优选实施例中，加压泵自动控制柜针对两台加压泵提供多个控制信号。每个水泵一共三个输入(分别是启停状态、故障状态、手自动状态)和一个输出(启停控制)的干接点信号。在故障状态和手动状态的泵是不能被启动的。如果主加压泵故障，系统会自动选择备用加压泵进行工作，提高系统的稳定性和保障能力。
在一个优选实施例中，将喷雾喷头设置在不同的区域，喷雾系统分区支线管道加装电磁阀，系统实现对特定区域的电池阀的开关，实现对不同区域的喷雾控制。电池阀的控制电压为DC12V。
在一个优选实施例中，现场主机或云智慧管理平台通过设备网关、通讯转换模块和IO模块控制加压泵自动控制柜，加压泵自动控制柜实现对加压泵的控制。
在一个优选实施例中，浮球开关提供干接点信号，接入IO模块作为最低水位信号量，浮子设置在喷雾系统专用蓄水池中；浮球开关的作用在于防止储水装置没有水的时候水泵错误启动和水用完的时候及时停止水泵，它提供一个干接点信号，用于判断蓄水池是否有水。
在一个优选实施例中，IO模块配置为8输入(8DI)、8输出(8DO)，采用RS485接口，标准Modbus协议，DC12V供电。
在一个优选实施例中，噪音扬尘监测仪具有包括：温度、湿度、风向、风速、PM2.5、PM10、噪音等多个环境参数，具有RS485接口，采用标准Modbus通讯协议。
在一个优选实施例中，通讯转换模块(DC12V供电)把RS485转成以太网信号，实现设备网关在局域网的范围内与IO模块、噪音扬尘监测仪的通讯。
在一个优选实施例中，设备网关属于控制核心设备，控制逻辑通过它实现。它的主要功能在于负责采集噪音扬尘监测仪数据，并根据设定的扬尘监测阈值启动和停止加压泵；并具有自定义时间计划启动停止喷雾系统功能。
在一个优选实施例中，设备网关能够支持HDMI接口状态显示器(建议分辨率1920x1080像素)上显示各个设备(噪音扬尘监测仪、加压泵、电磁阀、浮球开关)的当前工作状态和历史趋势数据。
在一个优选实施例中，设备网关把采集的环境数据(实时环境监测数据、设备运行状态信息、报警信息)发送到云智慧平台进行存储分析，方便管理人员对公司的各个工地进行环境评估，并做出有效管理，形成一套高度智能、互联的工地环境监控与预警应急指挥系统。
本发明的流程包括：
A.在设备网关中设定启动喷雾系统PM2.5阈值，当某个区域的扬尘监测设备检查(即噪音扬尘监测仪)到当前的PM2.5值超过该阈值，就打开通往该区域的喷雾系统管道的电磁阀，然后启动加压泵。
B.在设备网关中设定停止喷雾系统PM2.5阈值，当某个区域的扬尘监测设备(即噪音扬尘监测仪)检查到当前的PM2.5值低于该阈值，就停止加压泵，然后关闭通往该区域的喷雾系统管道的电磁阀。
C.在喷雾系统专用蓄水池中的加压泵最低工作水位安装浮球开关，在加压泵启动时先判断水池水位是否满足要求，如果低于限定水位，在系统中给出报警，并拒绝执行水泵启动命令。在加压泵启动的时候，如果水池中的水位低于限定水位，系统马上终止水泵运行和关闭电池阀，并在系统中发出报警。
1.实现喷雾系统的分区控制，达到节能减耗的目的。分区是按照建筑施工时的重点降尘区域要求进行设置，每个分区必须包含至少一台噪音扬尘监测仪和一套电磁阀、管道及喷雾喷头设置，形成一个扬尘监测和喷雾工作分区。当该分区的其中一个监测设备发出扬尘监测报警时，就只打开该分区的电磁阀，而不是启动全部的喷雾管道，从而做到有针对性的降尘，达到节省减耗的目的。
2.实现对各个工地喷雾系统的集中监控，形成一整套云智慧管理平台控制方案。
A.在各个工地的现场设备网关通过I nternet把现场的实时环境监测数据、能耗数据(水电)、设备(包括电磁阀，加压泵，电磁阀)运行状态信息、报警信息发送到云平台服务器。
B.云智慧管理平台存储分析现场设备网关的数据，并根据设定自动生成各种管理报表，包括：能耗报表、工地环境报表，设备运维报表等。
C.管理人员通过云智慧管理平台导出的各种报表及时掌握各个工地的扬尘治理情况，能够数字化的对各个工地进行环境评估，并做出有效管理，形成一套高度智能、互联的工地环境监控与预警应急指挥系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.工地喷雾联动管理系统，其特征在于：包括环境监测单元、喷雾降尘单元、现场联动控制及显示单元和云智慧管理平台；
喷雾降尘单元包括加压泵自动控制柜、主加压泵、备用加压泵；电磁阀；浮球开关、智能电表、智能水表、管道及喷雾喷头；
环境监测单元包括噪音扬尘监测仪；
现场联动控制显示单元包括设备网关及图形显示单元、IO控制模块、通讯转换模块、DC12V开关电源；
云智慧管理平台含多台云服务器,包括主从数据库服务器，应用服务器，Web服务器。
2.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：加压泵自动控制柜针对两台加压泵提供多个控制信号；每个水泵一共三个输入和一个输出的干接点信号。
3.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：将喷雾喷头设置在不同的区域，喷雾系统分区支线管道加装电磁阀，系统实现对特定区域的电池阀的开关，实现对不同区域的喷雾控制。
4.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：现场主机或云智慧管理平台通过设备网关、通讯转换模块和IO模块控制加压泵自动控制柜，加压泵自动控制柜实现对加压泵的控制。
5.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：浮球开关提供干接点信号，接入IO模块作为最低水位信号量，浮子设置在喷雾系统专用蓄水池中；浮球开关的作用在于防止储水装置没有水的时候水泵错误启动和水用完的时候及时停止水泵，它提供一个干接点信号，用于判断蓄水池是否有水。
6.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：IO模块配置为8输入、8输出，采用RS485接口，标准Modbus协议，DC12V供电。
7.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：噪音扬尘监测仪具有包括：温度、湿度、风向、风速、PM2.5、PM10、噪音等多个环境参数，具有RS485接口，采用标准Modbus通讯协议。
8.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：通讯转换模块把RS485转成以太网信号，实现设备网关在局域网的范围内与IO模块、噪音扬尘监测仪的通讯。
9.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：DC12V开关电源为AC220V输入，DC12V输出，其最大工作电流10A，IO模块和电磁阀、通讯转换模块可共用该电源供电，提高系统稳定性和节约成本。
10.根据权利要求1所述的工地喷雾联动管理系统，其特征在于：设备网关属于控制核心设备，控制逻辑通过它实现。
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