一种应用于火车的抑尘剂喷淋的控制方法、系统及介质与流程

本发明涉及火车抑尘剂的喷淋，尤其是涉及一种应用于火车的抑尘剂喷淋的控制方法、系统及介质。

背景技术：

1、抑尘剂通过其特殊的化学成分与尘土颗粒发生反应，形成一层保护膜，喷洒出的抑尘剂会在火车表面形成保护膜或者抑尘剂会在煤炭表面均匀渗透，蒸发过程中将表面颗粒粘接在一起，形成具有一定强度和韧性的固化层，能够抵御强风。

2、现有技术中，专利(申请号：202111311639.8)公开了一种火车卸料库的智能云雾喷射抑尘系统及方法，包括：云雾喷射仪，用于喷射雾粒≤10μm的云雾以捕捉和抑制粉尘；主机系统，用于向所述云雾喷射仪供气和供水；至少一个鹰眼/蛙眼监测单元，沿火车的延伸方向设置在火车的卸料侧，能够反馈料仓信号、视觉识别数据以及扬尘检测信号；至少一个粉尘检测单元，设置于所述鹰眼/蛙眼监测单元的周围，用于采集粉尘浓度和大小数据并反馈；视觉识别系统；扬尘检测系统；数据处理系统；plc控制系统；人机交互界面/无组织排放管控平台，用于对所述plc控制系统进行操作。该方案中并没有针对火车喷淋区域的完成度，对抑尘剂的流量进行自适应的控制和调节，并优化，保证火车喷淋完成的同时，节约抑尘剂的喷洒，从而导致资源的浪费。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本发明提供了一种应用于火车的抑尘剂喷淋的控制方法、系统及介质，不仅能够根据喷淋的时长和火车喷淋区域的图像，对喷淋的流量进行自适应的优化控制和调节，从而节约能源的消耗，而且喷淋的过程无需人工参与，降低劳动成本，提高火车喷淋的效率。

2、为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种应用于火车的抑尘剂喷淋的控制方法，所述方法包括：

4、m1.喷洒车辆开进月台停在需要喷淋的火车旁，基于车载摄像头实时获取火车喷淋区域的图像数据信息，基于车载光感探头实时获取每节火车的喷淋时长数据信息，基于车载涡轮流量传感器实时获取喷淋抑尘剂的流量数据信息；

5、m2.基于所述火车喷淋区域的图像数据信息，采用改进的hog特征提取算法对图像的像素点进行提取并构建火车喷淋区域的图像像素矩阵，得到火车喷淋区域的图像像素矩阵数据信息；

6、m3.基于所述火车喷淋区域的图像像素矩阵数据信息，构建火车喷淋完成模型，对火车的喷淋完成度进行预测，得到预测后的火车的喷淋完成度数据信息；

7、m4.基于所述预测后的火车的喷淋完成度数据信息、所述每节火车的喷淋时长数据信息和所述喷淋抑尘剂的流量数据信息，采用改进的灰狼优化算法对抑尘剂喷淋的流量进行优化，得到优化后的抑尘剂喷淋的流量数据信息。

8、进一步的，在步骤m2中，所述采用改进的hog特征提取算法对图像的像素点进行提取并构建火车喷淋区域的图像像素矩阵包括：

9、m21.基于所述火车喷淋区域的图像数据信息，构建火车喷淋区域的图像像素梯度函数g，

10、

11、其中，x为火车喷淋区域的图像数据信息，α1、α2和α3为图像像素的梯度权重因子，对火车喷淋区域图像的每个像素的梯度值进行推算，得到火车喷淋区域的图像像素的梯度值数据信息；

12、m22.基于所述火车喷淋区域的图像像素的梯度值数据信息，建立图像像素点的特征提取函数h，

13、

14、其中，y为火车喷淋区域的图像像素的梯度值数据信息，β1为第一特征提取因子，β2为第二特征提取因子，β3为第三特征提取因子；

15、m23.基于所述图像像素点的特征提取函数h，对图像的像素点进行提取，并构建火车喷淋区域的图像像素矩阵，得到火车喷淋区域的图像像素矩阵数据信息。

16、进一步的，所述第一特征提取因子β1为，

17、

18、所述第二特征提取因子β2为，

19、

20、所述第三特征提取因子β3为，

21、

22、进一步的，所述所述第一特征提取因子β1、所述第二特征提取因子β2和所述第三特征提取因子β3的约束条件为，

23、

24、进一步的，在步骤m3中，所述构建火车喷淋完成模型，对火车的喷淋完成度进行预测包括：

25、m31.基于所述火车喷淋区域的图像像素矩阵数据信息，构建火车喷淋区域的图像像素训练数据集和测试数据集；

26、m32.将所述火车喷淋区域的图像像素训练数据集输入火车喷淋完成模型进行训练和学习，确定火车喷淋完成决策函数w，

27、

28、其中，z为火车喷淋区域的图像像素训练数据集，λ1、λ2和λ3为火车喷淋完成度学习因子，得到训练好的火车喷淋完成模型；

29、m33.基于所述训练好的火车喷淋完成模型，输入所述火车喷淋区域的图像像素测试数据集，对火车的喷淋完成度进行预测，得到预测后的火车的喷淋完成度数据信息。

30、进一步的，所述火车喷淋完成度学习因子λ1、λ2和λ3的约束条件为，

31、

32、进一步的，在步骤m4中，所述采用改进的灰狼优化算法对抑尘剂喷淋的流量进行优化包括：

33、m41.基于所述预测后的火车的喷淋完成度数据信息、所述每节火车的喷淋时长数据信息和所述喷淋抑尘剂的流量数据信息，构建灰狼种群并进行参数初始化，确定种群的最大迭代次数，得到初始化后的灰狼种群数据信息；

34、m42.基于所述初始化后的灰狼种群数据信息，建立灰狼种群个体的适应度函数s，

35、

36、其中，h为初始化后的灰狼种群数据信息，ω1、ω2和ω3是灰狼种群个体的反馈调节因子，对灰狼种群个体的适应度值进行推算，得到灰狼种群个体的适应度值数据信息；

37、m43.基于所述灰狼种群个体的适应度数据信息，建立灰狼种群的位置更新函数q，

38、

39、其中，a为灰狼种群个体的适应度数据信息，ρ1和ρ2为灰狼种群个体的位置更新优化因子，对抑尘剂喷淋的流量进行优化，得到优化后的抑尘剂喷淋的流量数据信息。

40、进一步的，所述方法还包括：

41、m5.基于所述优化后的抑尘剂喷淋的流量数据信息，建立火车的抑尘剂喷淋的控制函数r，

42、

43、其中，c为优化后的抑尘剂喷淋的流量数据信息，θ1和θ2为火车抑尘剂喷淋的控制参数，对火车抑尘剂的喷淋进行控制和调节，得到火车抑尘剂喷淋的控制数据信息。

44、为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种应用于火车的抑尘剂喷淋的控制系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程或配置以执行任意一项所述的应用于火车的抑尘剂喷淋的控制方法的步骤。

45、为了实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行任意一项所述的应用于火车的抑尘剂喷淋的控制方法的计算机程序。

46、本发明具有以下积极效果：

47、1.本发明通过采用改进的hog特征提取算法对图像的像素点进行提取并构建火车喷淋区域的图像像素矩阵，并结合构建火车喷淋完成模型，对火车的喷淋完成度进行预测，不仅能够对火车喷淋区域进行实时的监测，从而保证了喷淋的均匀性，而且提高了喷淋过程监测的精确度和防止重复喷淋的产生。

48、2.本发明通过采用改进的灰狼优化算法对抑尘剂喷淋的流量进行优化，并结合火车的抑尘剂喷淋的控制函数r，对火车的抑尘剂的喷淋过程进行精确控制，不仅能够根据喷淋的时长和火车喷淋区域的图像，对喷淋的流量进行自适应的优化控制和调节，从而节约能源的消耗，而且喷淋的过程无需人工参与，降低劳动成本，提高火车喷淋的效率。