矿井粉尘浓度自动开启喷雾除尘方案
时间:2025-03-11
涉川
1. 方案概述
矿井作业过程中,钻探、爆破、运输、采掘等环节会产生大量粉尘,长时间暴露在高浓度粉尘环境下会严重影响矿工健康,增加尘肺病等职业病风险,同时还可能引发煤尘爆炸等安全事故。
本方案采用高精度粉尘传感器 + AI智能控制 + 高压喷雾降尘 + 4G远程监控,实时监测矿井空气中的PM2.5/PM10/总粉尘(TSP)浓度,并在粉尘超标时自动启动喷雾系统,精准降尘、节水节能,提升矿井安全性和作业环境质量。
2. 监测目标
✅ 实时监测矿井粉尘浓度,数据可视化展示
✅ AI智能分析,自动控制喷雾开启/关闭
✅ 4G远程管理,支持手机APP/电脑端远程监控
✅ 精准雾化喷洒,减少粉尘扩散,提高降尘效率
✅ 降低粉尘危害,符合职业安全法规要求
✅ AI智能分析,自动控制喷雾开启/关闭
✅ 4G远程管理,支持手机APP/电脑端远程监控
✅ 精准雾化喷洒,减少粉尘扩散,提高降尘效率
✅ 降低粉尘危害,符合职业安全法规要求

3. 需求分析
矿井作业环节
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主要粉尘来源
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降尘需求
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主要挑战
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采掘作业
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机械切割、煤岩破碎
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高浓度粉尘,需精准喷雾
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矿井环境复杂,需智能化控制
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钻孔爆破
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爆破碎石、煤尘飞扬
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爆破瞬间粉尘激增,需快速降尘
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喷雾响应速度要求高
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输送带运输
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煤炭、矿石输送
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长距离粉尘源,需多点布置喷雾
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喷洒区域需均匀覆盖
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矿车卸料
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矿石落差粉尘扩散
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高空落料,粉尘悬浮
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喷雾覆盖范围需大
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回风巷道
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矿井通风粉尘扩散
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持续除尘,保障空气质量
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需联动通风系统调控喷雾
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4. 监测方法
监测参数
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监测设备
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作用
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PM2.5/PM10/总粉尘浓度
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激光粉尘传感器
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监测空气粉尘污染
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温湿度
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温湿度传感器
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结合环境调节喷雾量
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风速风向
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风速传感器(可选)
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调整喷雾覆盖范围
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水压监测
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压力传感器
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确保喷雾系统正常工作
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视频监控(可选)
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远程摄像头
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可视化监测降尘效果
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当粉尘浓度超过设定阈值,系统自动启动高压喷雾装置,进行精准喷洒,并结合风速、湿度等数据优化喷雾策略。
5. 系统架构
本系统由前端传感器 + AI智能控制中心 + 高压喷雾降尘系统 + 4G远程监控平台组成,构建实时监测、智能降尘、远程管理的一体化解决方案。
(1)前端监测设备
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粉尘传感器(PM2.5/PM10/TSP)
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温湿度传感器(环境数据采集)
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风速传感器(可选)(优化喷雾方向)
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视频监控(可选)(实时监测现场情况)
(2)AI智能控制中心
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AI算法分析粉尘数据,自动开启/关闭喷雾
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远程调节喷雾参数,精准控制水雾量
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联动矿井通风系统,优化除尘效果
(3)高压喷雾降尘系统
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高压喷雾装置(精细雾化颗粒≤10μm)
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电磁阀控制(自动启停喷雾)
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管网系统(布设于矿井关键区域)
(4)4G远程监控平台
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实时数据可视化管理(手机APP/电脑端)
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自动报警推送(粉尘超标、设备异常)
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远程调整喷雾模式
6. 设备参数
设备名称
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主要功能
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关键参数
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PM2.5/PM10传感器
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监测空气粉尘浓度
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测量范围:0~1000μg/m³
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高压喷雾系统
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细雾降尘
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雾化粒径≤10μm,喷雾量可调
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电磁阀
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远程控制喷水
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低功耗设计,支持远程开关
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4G通信模块
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远程数据传输
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支持TCP/IP、MQTT协议
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7. 系统部署
安装步骤
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在矿井关键区域布设粉尘传感器,确保数据准确采集
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安装高压喷雾装置,覆盖主要产尘区域
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配置4G通信模块,数据上传云端管理平台
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设定粉尘浓度阈值,超标自动触发喷雾
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远程调试,确保系统稳定运行
8. 方案实现
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实时粉尘监测:PM2.5/PM10传感器持续监测空气质量
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AI智能控制:粉尘超标时自动开启喷雾,降至安全值后关闭
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远程监控:支持手机/电脑端实时查看数据
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智能调节:结合风速、湿度等环境参数优化喷雾策略
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异常报警:设备故障或粉尘浓度超标时推送警报
9. 方案优点
✅ AI智能控制:自动监测、精准降尘
✅ 高效节水:根据粉尘浓度调节喷雾量,节约用水
✅ 无人值守:自动运行,降低人工成本
✅ 远程管理:支持4G无线监测,随时掌控矿井空气质量
✅ 安全环保:减少粉尘污染,提升矿井安全性
✅ 高效节水:根据粉尘浓度调节喷雾量,节约用水
✅ 无人值守:自动运行,降低人工成本
✅ 远程管理:支持4G无线监测,随时掌控矿井空气质量
✅ 安全环保:减少粉尘污染,提升矿井安全性
10. 应用场景
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煤矿开采(井下采掘、运输、破碎等除尘)
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金属矿井(钻探、爆破、矿石搬运降尘)
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隧道施工(盾构掘进、钻孔爆破除尘)
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矿石装卸(码头、矿区运输降尘)
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