CN105928851A - 一种工厂车间粉尘监测系统 - Google Patents

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胡晓荣
俞娟
胡瑜
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Wuxi Haoyu Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
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Wuxi Haoyu Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

本发明公开了一种车间粉尘监测系统，包括移动式粉尘检测装置、控制装置、粉尘处理装置、报警装置，其中，移动式粉尘检测装置能够在车间内自由移动，用于检测车间内粉尘的成分、含量；粉尘处理独立设置于车间内，用于当车间内粉尘含量超标时，对粉尘进行清除；报警装置用于当车间内粉尘超标时，向用户发出报警信号；控制装置安装在监控室，用于对移动式粉尘检测装置、粉尘处理装置、报警装置进行控制。实时检测车间内粉尘超标状况，当检测到粉尘超标时，控制模块针对粉尘超标区域控制粉尘处理模块进行除尘，避免了系统的误操作和空操作，提高了工作效率。

Description

一种工厂车间粉尘监测系统
技术领域
本发明属于除尘净化领域，具体涉及一种车间粉尘监测系统。
背景技术
密封的操作车间空气中的有害物质一般分为:可见物质和不可见物质两种。
可见物质颗粒比较大，其主要影响车间内的能见度，使得车间内工人的操作和管理人员的监管受到影响。同时，可见微粒往往还大大降低了空调系统以及车间内设备的使用寿命。
除此以外就是不可见微粒，其主要影响操作工人的健康。这些微粒通过呼吸进入肺，甚至通过眼睛进入视网膜。长期吸入这些微粒将导致视网膜模糊、肺功能障碍，甚至肺癌。
目前市面上比较有效的处理车间空气质量的产品主要分为3类:
1.减少或控制污染源的产生。
2.安装大功率的排放设备，将气体、粉尘、油雾排放的室外。
3.采用油雾分离等处理设备对室内空气进行过滤、净化。
虽然三类方法各有千秋，但就目前而言，油雾分离器由于其投资少、效率高、见效快等优点，俨然已成为企业改善车间室内环境的首选。
为了使工业企业的设计符合卫生要求，保护工人和居民的安全和健康，我国从1979年11月起颁布并实施《工业企业设计卫生标准》。卫生标准对车间空气中和居住区大气中有害物质的最高允许浓度等作了规定。例如，车间空气中一般粉尘的最高允许浓度为10毫克/立方米，含10%以上游离二氧化硅的粉尘则为2毫克/立方米。 卫生标准中规定的车间空气中有害物质最高允许浓度，是以工人在此浓度下长朝进行生产劳动而不会引起急性或慢性职业病为基础而制定的。卫生标准是衡量生产环境污染程度，进行经常性卫生监督，设计和评价防护设施效果的依据。
常见有害物质在车间空气中的最高允许浓度如下：
最高允许浓度,mg/m3
生产性粉尘
1)含有10%以上游离SiO2的粉尘 2；
2)含有50%～80%游离SiO2的粉尘 1.5；
3)80%以上游离SiO2的粉尘 1；
4)石棉粉尘及含10%以上石棉粉尘 2；
5)含有10%以下游离SiO2的水泥粉尘 6；
6)含有10%以下游离SiO2的煤尘 10；
7)铝、化铅、铝合金粉尘 4；
8)其它粉尘 10；
综上所述，车间内粉尘的及时有效处理是亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种车间粉尘监测系统，解决了现有技术中车间粉尘处理困难的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种车间粉尘监测系统，包括移动式粉尘检测装置、控制装置、粉尘处理装置、报警装置，其中，移动式粉尘检测装置能够在车间内自由移动，用于检测车间内粉尘的成分、含量；粉尘处理独立设置于车间内，用于当车间内粉尘含量超标时，对粉尘进行清除；报警装置用于当车间内粉尘超标时，向用户发出报警信号；控制装置安装在监控室，用于对移动式粉尘检测装置、粉尘处理装置、报警装置进行控制。
所述控制装置包括中央处理器、存储模块、传输模块、显示模块、控制面板，所述中央处理器接收移动式粉尘检测装置检测到的粉尘成分、含量信息并进行处理，根据处理结果向粉尘处理装置发出控制信号；所述存储模块用于存储粉尘成分、含量信息、中央处理模块的处理结果信息以及控制参数信息；所述传输模块用于将粉尘成分、含量信息传输至显示模块进行显示；所述显示模块用于显示粉尘成分、含量信息以及控制信息；所述控制面板用于设置和修改控制参数。
所述中央处理器为FPGA、ARM、单片机中的一种。
所述中央处理器模块为FPGA中的Spartan-6系列中的一种芯片。
所述报警装置包括声音报警和光电报警。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、设置移动式粉尘检测装置在车间内自由移动，实时检测车间内粉尘超标状况，当检测到粉尘超标时，控制模块针对粉尘超标区域控制粉尘处理模块进行除尘，避免了系统的误操作和空操作，提高了工作效率。
2、使得粉尘处理更加智能化，提高了设备的自动化程度。
具体实施方式
下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
一种车间粉尘监测系统，包括移动式粉尘检测装置、控制装置、粉尘处理装置、报警装置，其中，移动式粉尘检测装置能够在车间内自由移动，用于检测车间内粉尘的成分、含量；粉尘处理独立设置于车间内，用于当车间内粉尘含量超标时，对粉尘进行清除；报警装置用于当车间内粉尘超标时，向用户发出报警信号；控制装置安装在监控室，用于对移动式粉尘检测装置、粉尘处理装置、报警装置进行控制。
所述控制装置包括中央处理器、存储模块、传输模块、显示模块、控制面板，所述中央处理器接收移动式粉尘检测装置检测到的粉尘成分、含量信息并进行处理，根据处理结果向粉尘处理装置发出控制信号；所述存储模块用于存储粉尘成分、含量信息、中央处理模块的处理结果信息以及控制参数信息；所述传输模块用于将粉尘成分、含量信息传输至显示模块进行显示；所述显示模块用于显示粉尘成分、含量信息以及控制信息；所述控制面板用于设置和修改控制参数。
所述中央处理器为FPGA、ARM、单片机中的一种。
所述中央处理器模块为FPGA中的Spartan-6系列中的一种芯片。
所述报警装置包括声音报警和光电报警。
本实施例采用Xilinx公司的Spartan-6系列芯片中的XC6SLX16芯片作为主处理器，Spartan-6 系列不仅拥有业界领先的系统集成能力，同时还能实现适用于大批量应用的最低总成本。该系列由13个成员组成，可提供的密度从3840个逻辑单元到147443个逻辑单元不等。与上一代Spartan系列相比，该系列功耗仅为其50%，且速度更快、连接功能更丰富全面。Spartan-6系列采用成熟的45nm低功耗铜制程技术制造，实现了性价比与功耗的完美平衡，能够提供全新且更高效的双寄存器6输入查找表(LUT)逻辑和一系列丰富的内置系统级模块，其中包括18Kb(2 x 9Kb)Block RAM、第二代DSP48A1 Slice、SDRAM存储器控制器、增强型混合模式时钟管理模块、SelectIO™技术、功率优化的高速串行收发器模块、PCI Express®兼容端点模块、高级系统级电源管理模式、自动检测配置选项，以及通过AES和Device DNA保护功能实现的增强型IP安全性。这些优异特性以前所未有的易用性为定制ASIC产品提供了低成本的可编程替代方案。Spartan-6 FPGA可为大批量逻辑设计、以消费类为导向的DSP设计以及成本敏感型嵌入式应用提供最佳解决方案。Spartan-6 FPGA奠定了坚实的可编程芯片基础，非常适用于可提供集成软硬件组件的目标设计平台，以使设计人员在开发工作启动之初即可将精力集中到创新工作上。
Spartan-6 FPGA还具备如下特点：
1.Spartan-6 FPGA逻辑单元评级充分体现了最新6输入LUT架构所具备的更强大的逻辑单元能力。
2.每个 Spartan-6 FPGA Slice均包含4个LUT和8个触发器。
3.每个DSP48A1 Slice 内含一个18x18乘法器、一个加法器及一个累加器。
4.Block RAM大小基本为18Kb。每个模块还可以作为两个独立的9Kb模块使用。
5.每个CMT内含两个DCM和一个PLL。
6.在-3N 速度级别下不支持存储器控制器模块。
技术人员可根据涉及输入的需要选择适合项目的具体型号。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种车间粉尘监测系统，其特征在于：包括移动式粉尘检测装置、控制装置、粉尘处理装置、报警装置，其中，移动式粉尘检测装置能够在车间内自由移动，用于检测车间内粉尘的成分、含量；粉尘处理独立设置于车间内，用于当车间内粉尘含量超标时，对粉尘进行清除；报警装置用于当车间内粉尘超标时，向用户发出报警信号；控制装置安装在监控室，用于对移动式粉尘检测装置、粉尘处理装置、报警装置进行控制。
2.根据权利要求1所述的车间粉尘监测系统，其特征在于：所述控制装置包括中央处理器、存储模块、传输模块、显示模块、控制面板，所述中央处理器接收移动式粉尘检测装置检测到的粉尘成分、含量信息并进行处理，根据处理结果向粉尘处理装置发出控制信号；所述存储模块用于存储粉尘成分、含量信息、中央处理模块的处理结果信息以及控制参数信息；所述传输模块用于将粉尘成分、含量信息传输至显示模块进行显示；所述显示模块用于显示粉尘成分、含量信息以及控制信息；所述控制面板用于设置和修改控制参数。
3.根据权利要求2所述的车间粉尘监测系统，其特征在于：所述中央处理器为FPGA、ARM、单片机中的一种。
4.根据权利要求3所述的车间粉尘监测系统，其特征在于：所述中央处理器模块为FPGA中的Spartan-6系列中的一种芯片。
5.根据权利要求1所述的车间粉尘监测系统，其特征在于：所述报警装置包括声音报警和光电报警。
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