CN105223113A - 一种电气控制盘柜灰尘检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气控制盘柜灰尘检测装置，包括：外壳以及设置在所述外壳内的采样板、反射式红外光电传感器、声光报警器、控制器；所述外壳的顶部设置有一个采样孔，所述采样板水平的设置在靠近所述外壳顶部的位置处；所述反射式红外光电传感器设置在所述外壳的底部、且与所述采样孔沿竖直方向正对；所述反射式红外光电传感器发射出射光并接收被所述采样板上灰尘反射的反射光，对所述出射光和反射光进行差分处理后反馈至所述控制器；所述控制器根据所述反射式红外光电传感器的反馈值控制所述声光报警器报警；本发明能够实现高精度灰尘检测、报警，结构简单、使用寿命长。

Description

一种电气控制盘柜灰尘检测装置

技术领域

本发明涉及安全检测设备领域，特别是指一种电气控制盘柜灰尘检测装置。

背景技术

近几年来，由于粉尘燃烧事故的发生，对粉尘浓度的监测技术也在逐步成熟。检测的原理便是利用光的散射法。当空气中粉尘浓度高时，光的散射强；当粉尘浓度低时，光的散射弱。通过监测粉尘浓度的变化，将采集的信号经过放大后送出，达到检测的目的。

煤矿、面粉厂等地区均会使用基于上述检测原理制成的现有的灰尘检测装置，这是由于该类型区域粉尘浓度变化较快，检测较为方便。但是，在火力发电厂、水力发电厂已经变电站等电力设施中，电力二次控制盘柜较多，作为电气控制盘柜，由于控制线路运行过程中产生电磁效应，会对控制盘柜内的灰尘颗粒产生电离吸附作用，虽然控制盘柜本身具有很好的防灰尘措施，控制盘柜内漂浮颗粒浓度较低，但灰尘大部分都吸附在电气控制元器件的表面，尤其是对于继电器、微型处理机、板卡等部件，由于灰尘作用，将会影响二次元件的安全稳定运行。现有的灰尘检测装置在电气控制盘柜内无法进行检测，另外，由于现有的灰尘检测装置采用全天候检测，耗电且对装置本身寿命影响很大，检测效果随着时间增长，检测效果也会变得不精确。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种适用于电气控制盘柜的，能够实现高精度灰尘检测、报警，结构简单、使用寿命长的电气控制盘柜灰尘检测装置。

基于上述目的本发明提供的一种电气控制盘柜灰尘检测装置，包括：外壳以及设置在所述外壳内的采样板、反射式红外光电传感器、声光报警器、控制器；所述外壳的顶部设置有一个采样孔，所述采样板水平的设置在靠近所述外壳顶部的位置处；所述反射式红外光电传感器设置在所述外壳的底部、且与所述采样孔沿竖直方向正对；所述反射式红外光电传感器发射出射光并接收被所述采样板上灰尘反射的反射光，对所述出射光和反射光进行差分处理后反馈至所述控制器；所述控制器根据所述反射式红外光电传感器的反馈值控制所述声光报警器报警。

优选的，所述控制器将所述反射式红外光电传感器的反馈值与预设的第一阈值进行比较，当所述反馈值大于所述第一阈值时，控制所述声光报警器报警。

优选的，还进一步包括：触摸式显示器；所述触摸式显示器设置在所述外壳的外表面或是设置在外部；所述触摸式显示器与所述控制器通讯连接，用于向操作者显示灰尘检测的相关信息、以及通过触摸输入对所述控制器进行参数设置。

优选的，所述声光报警器包括蜂鸣器和发光二极管。

优选的，所述外壳底部设置有固定底座，所述固定底座能够通过插接、吸附或夹持的方式固定在电气控制盘柜内。

优选的，所述外壳的形状为长方体，且由透明材料制成。

优选的，还包括：用于与外部的远程监控端进行数据通信的远程通信模块。

优选的，所述控制器还用于通过其内设的计时器对所述声光报警器的报警时长进行计时，当报警时长大于预设的第二阈值时，所述控制器通过所述远程通信模块向外部的远程监控端发送灰尘清理报警信号。

优选的，所述第二阈值为五分钟。

优选的，所述控制器还接有用于监控工作状态的监控芯片，当所述控制器发生程序溢出时，通过所述远程通信模块向外部的远程监控端发送故障报警信号。

从上面所述可以看出，本发明提供的电气控制盘柜灰尘检测装置，可快速准确检测厂区各个设备间内二次电气控制柜的灰尘等颗粒物累积速度；通过检测装置确定的清理周期，因地制宜，优化厂区各电气控制柜的清扫周期，即保证了设备的定期清扫保养，又优化了人力物力。对于重要的电气控制盘柜，可常设灰尘检测装置，对盘柜进行实时监控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的电气控制盘柜灰尘检测装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

参考图1，为本发明实施例的电气控制盘柜灰尘检测装置结构示意图。

本发明实施例提供了一种电气控制盘柜灰尘检测装置，包括：外壳1以及设置在所述外壳1内的采样板2、反射式红外光电传感器3、声光报警器4、控制器5；所述外壳1的顶部设置有一个采样孔6，所述采样板2水平的设置在靠近所述外壳1顶部的位置处；所述反射式红外光电传感器3设置在所述外壳1的底部、且与所述采样孔6沿竖直方向正对；所述反射式红外光电传感器3发射出射光并接收被所述采样板2上灰尘反射的反射光，对所述出射光和反射光进行差分处理后反馈至所述控制器5，所述控制器5根据所述反射式红外光电传感器3的反馈值控制所述声光报警器4报警。

作为优选实施例，参考图1，外壳1的形状为长方体，且由透明材料制成。透明材质的外壳1更利于从外部观察由蜂鸣器和发光二极管组成的声光报警器4的报警。圆形的采样孔6开设在外壳1的顶板中心位置处，采样板2采用磨砂玻璃，其水平的设置在靠近外壳1顶板的位置，由采样孔6落入外壳的灰尘将会直接落在采样板2上并逐渐积累、附着。反射式红外光电传感器3安装在外壳1的底板上，并与采样孔6沿竖直方向正对，这样的设计能够保证反射式红外光电传感器3发出的光线能够照射在采样板2上的主要灰尘积累区域并被该区域反射，保证灰尘检测的准确性；同时，由于本实施例的检测装置本身的通电，可很好的模拟出盘柜中其他控制元件的电磁效应。

在优选实施例中，所述的控制器5为单片机PIC16F877A，单片机PIC16F877A采用14位的RISC指令系统，内部集成了A/D转换器、EEPROM、模拟比较器、带比较和捕捉功能的定时器/计数器、时钟计时、PWM输出、异步通讯电路等。反射式红外光电传感器3选用现有的技术较为成熟的自带有单片机控制程序的反射式红外光电传感器。工作时，控制器5发出驱动电压来使反射式红外光电传感器3的红外发射二极管发射出射光，出射光照射在采样板2上后，经其上积累的灰尘的反射后形成反射光，反射光反射后被反射式红外光电传感器3的光接收复合管接收并转化成电流信号，然后通过反射式红外光电传感器3自带的控制程序对反射前后的数值进行差分处理，并将处理结果反馈给控制器5。该反馈值，也就是反射式红外光电传感器3发出光线在反射前后的对应的电信号的数值之差，即反应了本实施例的检测装置所检测的电气控制盘柜内的灰尘附着情况。控制器5接收该反馈值后，会将其与一个预设的第一阈值进行比较，当反馈值大于第一阈值时，控制器5会控制声光报警器报警4，蜂鸣器和发光二极管同时动作，提醒工作人员需要进行灰尘清理。显然，所述的第一阈值为：在标准的灰尘附着情况(即不会对电气控制盘柜内的电子元器件的正常工作产生影响的情况)下，反射式红外光电传感器3发出的光线经反射前后对应的电信号的差值。

在实际应用中，还可以根据控制器5的设置，令本发明实施例的灰尘检测装置按照预定的时间间隔进行测试，例如设定每十二小时检测一次，在非测试时段处于睡眠状态，长期的睡眠状态也确保了灰尘检测装置的寿命。此外，控制器5还可以记录并存储每次控制声光报警器报警4进行报警的开始时间、持续时长等参数。

在优选实施例中，所述的电气控制盘柜灰尘检测装置还包括：触摸式显示器。该触摸式显示器设置在外壳1的外表面或是设置在外部，其与控制器5通讯连接。触摸式显示器能够与控制器5进行数据通信，将控制器5记录的报警时间、报警时长、检测间隔等灰尘检测的相关信息进行显示，以更加直观的供工作人员获取上述信息。同时，触摸式显示器还具有输入功能，工作人员可以通过触摸式显示器进行触摸输入，直接对控制器5的一些参数进行设定，如第一阈值、检测间隔等。

在优选实施例中，所述电气控制盘柜灰尘检测装置还包括：用于与外部的远程监控端进行数据通信的远程通信模块。远程监控端一般不处于电气控制盘柜所在的工作场所，其一般设置在专门的监控区域，用于远程对电气控制盘柜进行安全监控。控制器5会将灰尘检测的相关信息通过所述的远程通信模块发送至远程监控端并显示。具体的，控制器5还通过其内设的计时器对声光报警器4的报警时长进行计时；控制器5的扩展口连接开出继电器，当报警时长大于预设的第二阈值时，控制器5控制开出继电器动作，通过远程通信模块向远程监控端发送灰尘清理报警信号，提醒远方监盘人员进行灰尘清理等相关工作。其中，第二阈值可以根据具体的应用需要而灵活设置，一般情况下，第二阈值设置为五分钟即能够达到报警要求。

在一些其他的实施例中，参考图1，外壳1底部设置有固定底座7，该固定底座7能够通过插接、吸附或夹持的方式固定在电气控制盘柜内，从而将本发明的灰尘检测装置稳固的设置在电气控制盘柜内进行检测。

在一些其他的实施例中，控制器5还接有用于监控工作状态的监控芯片，即看门狗回路。由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。所以，本实施例中，控制器5还连接有监控芯片，当控制器5发生程序溢出时，通过控制器5的扩展口连接的另一个开出继电器的动作，通过远程通信模块向外部的远程监控端发送故障报警信号。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，包括：外壳以及设置在所述外壳内的采样板、反射式红外光电传感器、声光报警器、控制器；所述外壳的顶部设置有一个采样孔，所述采样板水平的设置在靠近所述外壳顶部的位置处；所述反射式红外光电传感器设置在所述外壳的底部、且与所述采样孔沿竖直方向正对；所述反射式红外光电传感器发射出射光并接收被所述采样板上灰尘反射的反射光，对所述出射光和反射光进行差分处理后反馈至所述控制器；所述控制器根据所述反射式红外光电传感器的反馈值控制所述声光报警器报警。

2.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述控制器将所述反射式红外光电传感器的反馈值与预设的第一阈值进行比较，当所述反馈值大于所述第一阈值时，控制所述声光报警器报警。

3.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，还进一步包括：触摸式显示器；所述触摸式显示器设置在所述外壳的外表面或是设置在外部；所述触摸式显示器与所述控制器通讯连接，用于向操作者显示灰尘检测的相关信息、以及通过触摸输入对所述控制器进行参数设置。

4.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述声光报警器包括蜂鸣器和发光二极管。

5.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述外壳底部设置有固定底座，所述固定底座能够通过插接、吸附或夹持的方式固定在电气控制盘柜内。

6.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述外壳的形状为长方体，且由透明材料制成。

7.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，还包括：用于与外部的远程监控端进行数据通信的远程通信模块。

8.根据权利要求7所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述控制器还用于通过其内设的计时器对所述声光报警器的报警时长进行计时，当报警时长大于预设的第二阈值时，所述控制器通过所述远程通信模块向外部的远程监控端发送灰尘清理报警信号。

9.根据权利要求8所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述第二阈值为五分钟。

10.根据权利要求1所述的电气控制盘柜灰尘检测装置，其特征在于，所述控制器还接有用于监控工作状态的监控芯片，当所述控制器发生程序溢出时，通过所述远程通信模块向外部的远程监控端发送故障报警信号。