CN106382956A - 监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，包括传感装置，传感装置包括温度传感装置、粉尘浓度传感装置、噪音传感装置、硫酸雾传感装置和铅浓度传感装置；各个传感装置均通过所对应的传感器接收信息，并将接收到的信息传递给对应的微控制器，微控制器再将信息传递给对应的CAN总线控制器，CAN总线控制器再将信息传递给计算机。通过对蓄电池的生产加工过程的整个生产环境进行监控，便于及时发现并解决处理不适宜的生产因素，保护了工人的身体健康。

Description

监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统

技术领域

本发明涉及一种监测系统，具体涉及监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统。

背景技术

化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池。放电后，能够用充电的方式使内部活性物质再生--把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池，也称二次电池。因此所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。在生产加工蓄电池过程中，加工工人会面临各种职业危害，比如：熔铅、浇筑铅球和栅板时会有大量铅烟逸散，磨球制粉时会有大量铅沉飞扬，涂板、修板、分切极板和焊接时也会产生大量铅沉、铅烟；极板化成后将干燥的铅板放入硫酸化成槽中充电时，会有酸雾产生；熔铅、浇筑、极板干燥时有高温和热辐射；在整个生产加工过程中会因碰撞、震动产生不小的噪音。如何在生产加工蓄电池的过程中对整个生产环境进行监控以便及时发现并解决处理不适宜的生产因素，保护工人的身体健康是当下继续解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何在生产加工蓄电池的过程中对整个生产环境进行监控以便及时发现并解决处理不适宜的生产因素，保护工人的身体健康。因此本发明的目的在于提供监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，随时监测蓄电池的生产环境，保护工人身体健康。

本发明通过下述技术方案实现：

监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，包括传感装置、显示装置和通信装置。传感装置包括温度传感装置、粉尘浓度传感装置、噪音传感装置、硫酸雾传感装置和铅浓度传感装置。所述温度传感装置包括温度传感器、微控制器Ⅰ和CAN总线控制器Ⅰ，所述温度传感器的输出端与微控制器Ⅰ的输入端相连接，所述微控制器Ⅰ的输出端与CAN总线控制器Ⅰ的输入端相连接。其中微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机，CAN是控制器局域网络，CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连。所述温度传感器采用PT100温度传感器，PT100温度传感器为将热电阻信号转化为标准的工业信号或者直接进行温度显示、数据储存的一种仪器，该温度传感器可在市场上购买到。将该温度传感器安装在熔铅、浇筑和极板干燥的车间，实时监控对应车间的温度，并将对应的环境温度传递给微控制器Ⅰ，微控制器Ⅰ对该信息储存后传递给CAN总线控制器Ⅰ。所述粉尘浓度传感装置包括粉尘浓度传感器、微控制器Ⅱ和CAN总线控制Ⅱ，所述粉尘浓度传感器的输出端与微控制器Ⅱ的输入端相连接，所述微控制器Ⅱ的输出端与CAN总线控制器Ⅱ的输入端相连接。所述粉尘浓度传感器采用PM100，PM100粉尘浓度传感器具有高灵敏度感应探头，并配以专有电荷感应，可以提供连续粉尘含量和除尘器粉尘泄漏的高精度检测，该粉尘浓度传感器可在市场上购买到。将该粉尘浓度传感器安装在浇筑铅球和栅板、磨球制粉、涂板和分切极板的车间，对上述车间的粉尘进行实时监控，并将对应车间的粉尘浓度信息传递给微控制器Ⅱ，微控制器Ⅱ对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅱ。所述噪音传感装置包括噪音传感器、微控制器Ⅲ和CAN总线控制Ⅲ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅲ的输入端相连接，所述微控制器Ⅲ的输出端与CAN总线控制器Ⅲ的输入端相连接。其中，噪音传感器采用M380921 CN61M/ BR-ZS1，改款噪音传感器是一款符合GB/T3785-2型和61672-2级标准的要求，针对工业现场噪声测试而设计的噪声测试分析仪，内置高灵敏度传感器、数据采集模块，使工业现场噪音信号不失真的以0~5V电压或4~20mA电流等工业标准输出，完全覆盖了工业现场噪声频率20Hz～12.5kHz的同时大于100dB动态范围，精度高到0.5dB，对现场噪声的实时监控，该噪音传感器可在市场上购买到。将该噪音传感器安装在蓄电池生产加工车间，对整个生产加工车间的噪音进行实时监控，并将对应车间的噪音信息传递给微控制器Ⅲ，微控制器Ⅲ 对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅲ。所述硫酸雾传感装置包括硫酸雾传感器、微控制器Ⅳ和CAN总线控制Ⅳ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅳ的输入端相连接，所述微控制器Ⅳ的输出端与CAN总线控制器Ⅳ的输入端相连接。其中，硫酸雾传感器采用TN206-SO3硫酸雾检测仪 ，TN206-SO3硫酸雾检测仪内置微型采样泵，泵的吸力大小有多个档位可调，通过吸气泵吸入空气，在通过电化学传感器原理获得所检测空气的硫酸的浓度，该硫酸雾传感器可在市场上购买到。将该硫酸雾传感器安装在将干燥的铅板放入硫酸化成槽中充电的车间，对该车间空气中的硫酸雾的情况进行实时监控，微控制器Ⅳ对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅳ。所述铅浓度传感装置包括铅浓度传感器、微控制器Ⅴ和CAN总线控制Ⅴ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅴ的输入端相连接，所述微控制器Ⅴ的输出端与CAN总线控制器Ⅴ的输入端相连接。其中铅浓度传感器采用SA-1000铅浓度检测仪，该检测仪的原理为：当电极检测到铅后，一个微小电流会通过溶液，溶解的铅离子沉积到电极表面上， 这个过程就像电镀，电镀阶段一旦完成，扫描阶段即告开始，分析仪向电极施加一个不断增大的反向电压，以将沉积的铅剥离，这些铅在低电位处、以固定的顺序从电极上脱离。SA-1000铅浓度检测仪可在市场上购买到。将该铅浓度传感器安装在极板分片车间、熔铅车间、极板抹膏车间和极板浇铸车间，对上述车间的铅浓度进行实时监测，微控制器Ⅴ对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅴ。

所述显示装置包括显示器、微控制器Ⅵ和CAN总线控制Ⅵ，所述CAN总线控制器Ⅵ的输出端与微控制器Ⅵ的输入端相连接，显示器的输入端与微控制器Ⅵ的输出端相连。所述通信装置包括CAN总线控制器Ⅶ、ARM处理器、LAN控制器， CAN总线控制器Ⅶ的输出端与ARM处理器的输入端相连接， ARM处理器的输出端与LAN控制器的输入端相连接，LAN控制器的输出端与计算机连接。所述CAN总线控制器Ⅰ的输出端、CAN总线控制器Ⅱ的输出端、CAN总线控制器Ⅲ的输出端、CAN总线控制器Ⅳ的输出端和CAN总线控制器Ⅴ的输出端均与CAN总线控制器Ⅶ的输入端相连接，所述CAN总线控制Ⅵ的输入端与CAN总线控制器Ⅶ的输出端相连接。CAN总线控制器Ⅰ、CAN总线控制器Ⅱ、CAN总线控制器Ⅲ、CAN总线控制器Ⅳ和CAN总线控制器Ⅴ将所接收到的各个监测信息传递给CAN总线控制器Ⅶ。一边，CAN总线控制器Ⅶ将接收到的信息传递给CAN总线控制ⅥCAN总线控制Ⅵ将接收到的信息传递给微控制器Ⅵ，然后微控制器Ⅵ将接收到的信息传递给显示器并显示在显示器上面，方便工作人员查看，显示器为LCD液晶显示器；另一边，CAN总线控制器Ⅶ将接收到的信息传递给ARM处理器，然后ARM处理器将接收到的信息传递给LAN控制器，LAN控制器载将接收到的信息传递给远端的计算机。ARM处理器是一种32位嵌入式RISC处理器。

进一步地，LAN控制器的输出端与计算机间采用以太网进行连接。是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，以太网络使用载波监听多路访问及冲突监测技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上，便于信息准确迅速地传输。

进一步地，所述通信装置能接入1~127个显示装置和1~127传感装置。一个通信装置最多可接入127个显示装置和传感装置，便于对蓄电池的生产现场进行多点监测和多处显示。

上述中的温度传感器、粉尘浓度传感器、噪音传感器、硫酸雾传感器、铅浓度传感器、微控制器、CAN总线控制、ARM处理器、LAN控制器和显示器均能在市场上购买到。利用现有的各个感应器、控制器、处理器、CAN总线、显示器以及自带的程序，通过新的结构设计连接起来，完成本发明所要解决的技术问题：随时监测蓄电池的生产环境，保护工人身体健康。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，通过对蓄电池的生产加工过程的整个生产环境进行监控，便于及时发现并解决处理不适宜的生产因素，保护了工人的身体健康。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

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，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，包括传感装置、显示装置和通信装置。传感装置包括温度传感装置、粉尘浓度传感装置、噪音传感装置、硫酸雾传感装置和铅浓度传感装置。所述温度传感装置包括温度传感器、微控制器Ⅰ和CAN总线控制器Ⅰ，所述温度传感器的输出端与微控制器Ⅰ的输入端相连接，所述微控制器Ⅰ的输出端与CAN总线控制器Ⅰ的输入端相连接。其中微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机，CAN是控制器局域网络，CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连。所述温度传感器采用PT100温度传感器，PT100温度传感器为将热电阻信号转化为标准的工业信号或者直接进行温度显示、数据储存的一种仪器，该温度传感器可在市场上购买到。将该温度传感器安装在熔铅、浇筑和极板干燥的车间，实时监控对应车间的温度，并将对应的环境温度传递给微控制器Ⅰ，微控制器Ⅰ对该信息储存后传递给CAN总线控制器Ⅰ。所述粉尘浓度传感装置包括粉尘浓度传感器、微控制器Ⅱ和CAN总线控制Ⅱ，所述粉尘浓度传感器的输出端与微控制器Ⅱ的输入端相连接，所述微控制器Ⅱ的输出端与CAN总线控制器Ⅱ的输入端相连接。所述粉尘浓度传感器采用PM100，PM100粉尘浓度传感器具有高灵敏度感应探头，并配以专有电荷感应，可以提供连续粉尘含量和除尘器粉尘泄漏的高精度检测，该粉尘浓度传感器可在市场上购买到。将该粉尘浓度传感器安装在浇筑铅球和栅板、磨球制粉、涂板和分切极板的车间，对上述车间的粉尘进行实时监控，并将对应车间的粉尘浓度信息传递给微控制器Ⅱ，微控制器Ⅱ对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅱ。所述噪音传感装置包括噪音传感器、微控制器Ⅲ和CAN总线控制Ⅲ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅲ的输入端相连接，所述微控制器Ⅲ的输出端与CAN总线控制器Ⅲ的输入端相连接。其中，噪音传感器采用M380921 CN61M/ BR-ZS1，改款噪音传感器是一款符合GB/T3785-2型和61672-2级标准的要求，针对工业现场噪声测试而设计的噪声测试分析仪，内置高灵敏度传感器、数据采集模块，使工业现场噪音信号不失真的以0~5V电压或4~20mA电流等工业标准输出，完全覆盖了工业现场噪声频率20Hz～12.5kHz的同时大于100dB动态范围，精度高到0.5dB，对现场噪声的实时监控，该噪音传感器可在市场上购买到。将该噪音传感器安装在蓄电池生产加工车间，对整个生产加工车间的噪音进行实时监控，并将对应车间的噪音信息传递给微控制器Ⅲ，微控制器Ⅲ 对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅲ。所述硫酸雾传感装置包括硫酸雾传感器、微控制器Ⅳ和CAN总线控制Ⅳ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅳ的输入端相连接，所述微控制器Ⅳ的输出端与CAN总线控制器Ⅳ的输入端相连接。其中，硫酸雾传感器采用TN206-SO3硫酸雾检测仪 ，TN206-SO3硫酸雾检测仪内置微型采样泵，泵的吸力大小有多个档位可调，通过吸气泵吸入空气，在通过电化学传感器原理获得所检测空气的硫酸的浓度，该硫酸雾传感器可在市场上购买到。将该硫酸雾传感器安装在将干燥的铅板放入硫酸化成槽中充电的车间，对该车间空气中的硫酸雾的情况进行实时监控，微控制器Ⅳ对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅳ。所述铅浓度传感装置包括铅浓度传感器、微控制器Ⅴ和CAN总线控制Ⅴ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅴ的输入端相连接，所述微控制器Ⅴ的输出端与CAN总线控制器Ⅴ的输入端相连接。其中铅浓度传感器采用SA-1000铅浓度检测仪，该检测仪的原理为：当电极检测到铅后，一个微小电流会通过溶液，溶解的铅离子沉积到电极表面上， 这个过程就像电镀，电镀阶段一旦完成，扫描阶段即告开始，分析仪向电极施加一个不断增大的反向电压，以将沉积的铅剥离，这些铅在低电位处、以固定的顺序从电极上脱离。SA-1000铅浓度检测仪可在市场上购买到。将该铅浓度传感器安装在极板分片车间、熔铅车间、极板抹膏车间和极板浇铸车间，对上述车间的铅浓度进行实时监测，微控制器Ⅴ对该信息储存后传递给CAN总线控制Ⅴ。

所述显示装置包括显示器、微控制器Ⅵ和CAN总线控制Ⅵ，所述CAN总线控制器Ⅵ的输出端与微控制器Ⅵ的输入端相连接，显示器的输入端与微控制器Ⅵ的输出端相连。所述通信装置包括CAN总线控制器Ⅶ、ARM处理器、LAN控制器， CAN总线控制器Ⅶ的输出端与ARM处理器的输入端相连接， ARM处理器的输出端与LAN控制器的输入端相连接，LAN控制器的输出端与计算机连接。所述CAN总线控制器Ⅰ的输出端、CAN总线控制器Ⅱ的输出端、CAN总线控制器Ⅲ的输出端、CAN总线控制器Ⅳ的输出端和CAN总线控制器Ⅴ的输出端均与CAN总线控制器Ⅶ的输入端相连接，所述CAN总线控制Ⅵ的输入端与CAN总线控制器Ⅶ的输出端相连接。CAN总线控制器Ⅰ、CAN总线控制器Ⅱ、CAN总线控制器Ⅲ、CAN总线控制器Ⅳ和CAN总线控制器Ⅴ将所接收到的各个监测信息传递给CAN总线控制器Ⅶ。一边，CAN总线控制器Ⅶ将接收到的信息传递给CAN总线控制ⅥCAN总线控制Ⅵ将接收到的信息传递给微控制器Ⅵ，然后微控制器Ⅵ将接收到的信息传递给显示器并显示在显示器上面，方便工作人员查看，显示器为LCD液晶显示器；另一边，CAN总线控制器Ⅶ将接收到的信息传递给ARM处理器，然后ARM处理器将接收到的信息传递给LAN控制器，LAN控制器载将接收到的信息传递给远端的计算机。ARM处理器是一种32位嵌入式RISC处理器。

进一步地，LAN控制器的输出端与计算机间采用以太网进行连接。是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，以太网络使用载波监听多路访问及冲突监测技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上，便于信息准确迅速地传输。

进一步地，所述通信装置能接入1~127个显示装置和1~127传感装置。一个通信装置最多可接入127个显示装置和传感装置，便于对蓄电池的生产现场进行多点监测和多处显示。

上述中的温度传感器、粉尘浓度传感器、噪音传感器、硫酸雾传感器、铅浓度传感器、微控制器、CAN总线控制、ARM处理器、LAN控制器和显示器均能在市场上购买到。利用现有的各个感应器、控制器、处理器、CAN总线、显示器以及自带的程序，通过新的结构设计连接起来，完成本发明所要解决的技术问题：随时监测蓄电池的生产环境，保护工人身体健康。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，其特征在于：包括传感装置、显示装置和通信装置；

其中：

传感装置包括温度传感装置、粉尘浓度传感装置、噪音传感装置、硫酸雾传感装置和铅浓度传感装置；所述温度传感装置包括温度传感器、微控制器Ⅰ和CAN总线控制器Ⅰ，所述温度传感器的输出端与微控制器Ⅰ的输入端相连接，所述微控制器Ⅰ的输出端与CAN总线控制器Ⅰ的输入端相连接；所述粉尘浓度传感装置包括粉尘浓度传感器、微控制器Ⅱ和CAN总线控制Ⅱ，所述粉尘浓度传感器的输出端与微控制器Ⅱ的输入端相连接，所述微控制器Ⅱ的输出端与CAN总线控制器Ⅱ的输入端相连接；所述噪音传感装置包括噪音传感器、微控制器Ⅲ和CAN总线控制Ⅲ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅲ的输入端相连接，所述微控制器Ⅲ的输出端与CAN总线控制器Ⅲ的输入端相连接；所述硫酸雾传感装置包括硫酸雾传感器、微控制器Ⅳ和CAN总线控制Ⅳ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅳ的输入端相连接，所述微控制器Ⅳ的输出端与CAN总线控制器Ⅳ的输入端相连接；所述铅浓度传感装置包括铅浓度传感器、微控制器Ⅴ和CAN总线控制Ⅴ，所述噪音传感器的输出端与微控制器Ⅴ的输入端相连接，所述微控制器Ⅴ的输出端与CAN总线控制器Ⅴ的输入端相连接；

所述显示装置包括显示器、微控制器Ⅵ和CAN总线控制Ⅵ，所述CAN总线控制器Ⅵ的输出端与微控制器Ⅵ的输入端相连接，显示器的输入端与微控制器Ⅵ的输出端相连；

所述通信装置包括CAN总线控制器Ⅶ、ARM处理器、LAN控制器， CAN总线控制器Ⅶ的输出端与ARM处理器的输入端相连接， ARM处理器的输出端与LAN控制器的输入端相连接，LAN控制器的输出端与计算机连接；

所述CAN总线控制器Ⅰ的输出端、CAN总线控制器Ⅱ的输出端、CAN总线控制器Ⅲ的输出端、CAN总线控制器Ⅳ的输出端和CAN总线控制器Ⅴ的输出端均与CAN总线控制器Ⅶ的输入端相连接；所述CAN总线控制Ⅵ的输入端与CAN总线控制器Ⅶ的输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，其特征在于：LAN控制器的输出端与计算机间采用以太网进行连接。

3.根据权利要求1所述的监测蓄电池生产车间危害工人身体健康的因素的系统，其特征在于：所述通信装置能接入1~127个显示装置和1~127传感装置。