CN110052095B - 一种布袋除尘器的智能化集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种布袋除尘器的智能化集成控制系统包括：主控制器，用于检测尘气入出口压力及温度、气罐喷吹压缩空气的压力、引风机功率、气体排放气体指标，并根据这些输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期；电气设备接口部件，其中脉冲除尘仪用于实现布袋除尘器的脉冲清洗控制功能，基于激光视觉气体净化指标检测装置用于拍摄制定区域的净化气体图像并获取气体颗粒指标；终端参数设置系统，用于进行有关参数设置；远程监控系统，用于依据地区工业大气排放指标，修订除尘器运行的自寻优控制策略，进行保性能与成本控制。可根据实际情况进行组合安装，降低了控制系统成本，实现了优化节能除尘。

Description

一种布袋除尘器的智能化集成控制系统

技术领域

本发明涉及一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，属于除尘器控制技术领域。

背景技术

含尘工业废气或产生于固体物质的粉碎、筛分、输送、爆破等机械过程，或产生于燃烧、高温熔融和化学反应等过程。除尘器广泛用于控制已经产生的粉尘和烟尘。除尘器按捕集机理可分为机械除尘器、电除尘器、过滤除尘器和洗涤除尘器等。机械除尘器依靠机械力将尘粒从气流中除去，其结构简单，设备费和运行费均较低，但除尘效率不高。电除尘器利用静电力实现尘粒与气流分离，常按板式与管式分类，特点是气流阻力小，除尘效率可达99％以上，但投资较高、占地面积较大。过滤除尘器使含尘气流通过滤料将尘粒分离捕集，分内部过滤和表面过滤两种方式，除尘效率一般为90％～99％，不适用于温度高的含尘气体。洗涤除尘器用液体洗涤含尘气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获，并与气流分离，除尘效率为80％～95％，运转费用较高。为此，需要一种具有运行费用低、除尘效率高、节能环保等特点的除尘系统。

现有的除尘器主要是脉冲袋式除尘器，其除尘原理：当含尘气体由进风口进入除尘器，首先碰到进、出风口中间的斜板及挡板，气流便转向流入灰斗，同时气流速度放慢，由于惯性作用，使气体中粗颗粒粉尘直接流入灰斗，起到预收尘的作用。进入灰斗的气流随后折而向上通过内部装有金属骨架的滤袋粉尘被捕集在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋室上部清洁室，汇集到出风口排出。但是，在含尘气体通过滤袋净化的过程中，随着时间的增加而积附在滤袋上的粉尘越来越多，增加滤袋阻力，致使处理风量逐渐减少，为了正常工作，需要控制阻力在一定范围内(140--170毫米水柱)，因此，必须对滤袋进行清灰。脉冲袋式除尘器是指通过喷吹压缩空气的方法除掉过滤介质(布袋或滤筒)上附着的粉尘。现在，脉冲除尘器多为新的袋式过滤除尘器，也称为布袋除尘器。目前布袋除尘器上的反吹清灰系统种类较多，控制方式也不尽相同。国内除尘控制上主要针对布袋脉冲控制来讲的，实际上引风机的转速控制对于排放指标、节能有重要意义，因此，这就需要构建一个优化控制系统。

现有的布袋除尘器都用脉冲控制器对布袋进行清洗控制，大中小型除尘器基本上都没有实现节能控制。虽然有些大型布袋除尘器利用PLC加配上位机和压力传感器等分散仪器来构建集散控制系统，能实现一定的优化控制，但是该系统庞大，开发和安装需要多科技术人员配合，成本很高，不适用中小型布袋除尘器，故不易推广。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其能够根据实际情况进行硬件的组合安装，极大降低控制系统成本，实现优化节能除尘。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明实施例提供的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，包括：

主控制器，用于检测尘气入出口压力及温度、气罐喷吹压缩空气的压力、引风机功率、气体排放气体指标，并根据这些输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期；

电气设备接口部件，包括脉冲除尘仪和基于激光视觉气体净化指标检测装置，脉冲除尘仪用于实现布袋除尘器的脉冲清洗控制功能，基于激光视觉气体净化指标检测装置用于拍摄制定区域的净化气体图像并获取气体颗粒指标；

终端参数设置系统，用于进行有关参数设置；

远程监控系统，用于依据地区工业大气排放指标，修订除尘器运行的自寻优控制策略，进行保性能与成本控制。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述主控制器包括：

核心控制芯片，所述核心控制芯片采用STM32F407VGT6微控制器；

有集蓝牙参数设置模块、尘气入口和出口压力检测模块、气罐压力检测控制模块、引风机功能检测及控制模块、GPRS远程监控组成。

气罐压力输入电路，用于进行气罐压力检测；

尘气压力和温度检测电路，用于检测布袋除尘器的出入口的尘气压力和温度；

所述尘气压力和温度检测电路包括入口尘气压力和温度检测电路和出口尘气压力和温度检测电路；

引风机功率检测电路，用于对引风机进行功率检测；

引风机转速控制和输出电路，用于给变频器输入4～20mA信号，再通过2个继电器控制引风机的开停；

报警及其他输出电路，包括一路脉冲除尘仪控制电路和一路报警信号输出电路；

蓝牙模块，用于连接核心控制芯片和终端参数设置系统；

GPRS模块，用于连接核心控制芯片和远程监控系统。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述气罐压力检测电路包括电阻R1、电阻R2、稳压二极D1、瓷片C1、电解质C2和光电隔离电路U1，电阻R1的一端接外部压力信号，另一端经过稳压二极D1与光电隔离电路U1的一输入端，光电隔离电路U1的另一输入端接MGND，瓷片C1和电解质C2并联在光电隔离电路U1的两个输入端之间，光电隔离电路U1的一输出端经过上拉电阻R2后与核心控制芯片连接，光电隔离电路U1的另一输出端接地。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述尘气压力和温度检测电路包括压力传感器、温度传感器和模拟信号采集电路，所述的压力传感器和温度传感器的输出端分别经过模拟信号采集电路与核心控制芯片连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述引风机功率检测电路包括电压互感器、电流互感器和功率芯片CS5460，所述的电压互感器和电流互感器分别与功率芯片CS5460的输入端连接，功率芯片CS5460的输出端与核心控制芯片连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述引风机转速控制和输出电路包括A/D转换器、双运算放大器LM258和三极管BCX52，所述A/D转换器的输入端与核心控制芯片连接，A/D转换器的输出端与双运算放大器LM258的输入端连接，所述双运算放大器LM258的输出端与三极管BCX52的输入端连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述主控制器还包括电源模块，用于为数字系统芯片和模拟系统芯片提供电源。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述基于激光视觉气体净化指标检测装置包括变频器、激光发射器、镜头保护板、遮光板和摄像模块，所述变频器的输入端与引风机转速控制和输出电路连接，变频器的输出端与引风机的电机连接，所述激光发射器射向引风机出口通道，所述遮光板设置在激光发射装置的激光束照射通孔处，，所述镜头保护板设置在摄像模块的摄像头前方，摄像模块通过摄像头采集引风机出口通道内尘气图像，摄像模块分别与激光发射器和核心控制芯片连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述脉冲除尘仪包括单片机STC15W、三个旋转拨码开关、级联电路和驱动电路，所述三个旋转拨码开关分别与单片机STC15W连接，单片机STC15W通过驱动电路与电磁阀连接，单片机STC15W通过级联电路与其它脉冲除尘仪的单片机STC15W相连。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本发明实施例的技术方案的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统包括主控制器、电气设备接口部件、终端参数设置系统和远程监控系统，主要以高度集成、低成本、大面积推广使用为目的，设计布袋除尘器智能化集成控制系统，集蓝牙参数设置、尘气入口和出口压力检测、气罐压力检测控制、引风机功率检测及控制模块、GPRS远程监控与一体的控制器，该控制器配以可级联的自主研发的脉冲除尘仪、激光视觉气体净化指标实时检测装置组成智能化集成控制系统。该系统可实现高端控制决策，可根据布袋除尘器的有关诸多输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，实现动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期以实现智能优化除尘；同时，根据检测净化气体排放指标进行控制调整，接受远程GPRS调控指标，修订其运行的自寻优控制策略，实现效用最大化。该系统具有运行状态、气罐压力检测、布袋故障诊断功能，其突出优点：集成度高，硬件成本低极低，高节能，延长布袋寿命，适用于大中小型布袋除尘器使用，便于推广使用；同时，网络调控，有效治理雾霾，该发明将产生较大的社会效益和经济效益。

与传统布袋除尘器控制系统相比，本发明针对大中小布袋除尘器研发的智能化集成控制系统，根据实际情况硬件可以组合安装，目的极大降低控制系统成本，实现优化节能除尘，具有以下优点：

(1)集成度高。发明集蓝牙参数设置、尘气入口和出口压力检测、气罐压力检测控制、引风机功率检测及控制模块、GPRS远程监控与一体的控制器以及可级联的脉冲除尘仪、激光视觉气体净化指标实时检测装置组成智能集成控制系统。

(2)成本低。采用主控制器与脉冲控制仪、视觉模块组合方式，满足现场和实际要求。该三种组成的智能化集成控制系统是常规控制系统几十分之一的成本。

(3)通用性强，无须编程。适合大中小型布袋除尘器。

(4)参数设置方便。手机的蓝牙打开控制器的蓝牙自动与手机配对，实现APP1的终端软件下载或通过APP1软件进行有关参数设定。

(5)基于激光视觉气体净化指标检测装置。极大降低气体净化指标检测仪的成本。

(6)优化节能控制。可根据布袋除尘器的有关诸多输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，实现动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期以实现智能优化除尘

(7)具有运行状态、气罐压力检测、布袋故障诊断功能。

(8)远程监控。接受控制中心的远程GPRS调控指标，修订其运行的自寻优控制策略，实现效用最大化，达到远程调控，超标告警目的。

附图说明：

图1是根据一示例性实施例示出的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统的框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统的概况图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统的具体原理总框图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种引风机转速控制和输出电路示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种引风机转速控制和输出电路示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种脉冲除尘仪的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统的示意图。如图1所述，本发明实施例提供的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，包括：

主控制器，用于检测尘气入出口压力及温度、气罐喷吹压缩空气的压力、引风机功率、气体排放气体指标，并根据这些输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期；

电气设备接口部件，包括脉冲除尘仪和基于激光视觉气体净化指标检测装置，脉冲除尘仪用于实现布袋除尘器的脉冲清洗控制功能，基于激光视觉气体净化指标检测装置用于拍摄制定区域的净化气体图像并获取气体颗粒指标；

终端参数设置系统，用于进行有关参数设置；

远程监控系统，用于依据地区工业大气排放指标，修订除尘器运行的自寻优控制策略，进行保性能与成本控制。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述主控制器包括：

核心控制芯片，所述核心控制芯片采用STM32F407VGT6微控制器；

有集蓝牙参数设置模块、尘气入口和出口压力检测模块、气罐压力检测控制模块、引风机功能检测及控制模块、GPRS远程监控组成。

气罐压力输入电路，用于进行气罐压力检测；

尘气压力和温度检测电路，用于检测布袋除尘器的出入口的尘气压力和温度；

所述尘气压力和温度检测电路包括入口尘气压力和温度检测电路和出口尘气压力和温度检测电路；

引风机功率检测电路，用于对引风机进行功率检测；

引风机转速控制和输出电路，用于给变频器输入4～20mA信号，再通过2个继电器控制引风机的开停；

报警及其他输出电路，包括一路脉冲除尘仪控制电路和一路报警信号输出电路；

蓝牙模块，用于连接核心控制芯片和终端参数设置系统；

GPRS模块，用于连接核心控制芯片和远程监控系统。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述气罐压力检测电路包括电阻R1、电阻R2、稳压二极D1、瓷片C1、电解质C2和光电隔离电路U1，电阻R1的一端接外部压力信号，另一端经过稳压二极D1与光电隔离电路U1的一输入端，光电隔离电路U1的另一输入端接MGND，瓷片C1和电解质C2并联在光电隔离电路U1的两个输入端之间，光电隔离电路U1的一输出端经过上拉电阻R2后与核心控制芯片连接，光电隔离电路U1的另一输出端接地。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述尘气压力和温度检测电路包括压力传感器、温度传感器和模拟信号采集电路，所述的压力传感器和温度传感器的输出端分别经过模拟信号采集电路与核心控制芯片连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述引风机功率检测电路包括电压互感器、电流互感器和功率芯片CS5460，所述的电压互感器和电流互感器分别与功率芯片CS5460的输入端连接，功率芯片CS5460的输出端与核心控制芯片连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述引风机转速控制和输出电路包括A/D转换器、双运算放大器LM258和三极管BCX52，所述A/D转换器的输入端与核心控制芯片连接，A/D转换器的输出端与双运算放大器LM258的输入端连接，所述双运算放大器LM258的输出端与三极管BCX52的输入端连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述主控制器还包括电源模块，用于为数字系统芯片和模拟系统芯片提供电源。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述基于激光视觉气体净化指标检测装置包括变频器、激光发射器、镜头保护板、遮光板和摄像模块，所述变频器的输入端与引风机转速控制和输出电路连接，变频器的输出端与引风机的电机连接，所述激光发射器射向引风机出口通道，所述遮光板设置在激光发射装置的激光束照射通孔处，，所述镜头保护板设置在摄像模块的摄像头前方，摄像模块通过摄像头采集引风机出口通道内尘气图像，摄像模块分别与激光发射器和核心控制芯片连接。作为本实施例一种可能的实现方式，所述脉冲除尘仪包括单片机STC15W、三个旋转拨码开关、级联电路和驱动电路，所述三个旋转拨码开关分别与单片机STC15W连接，单片机STC15W通过驱动电路与电磁阀连接，单片机STC15W通过级联电路与其它脉冲除尘仪的单片机STC15W相连。

下面结合附图2-6，对本发明的具体实施过程进行描述。

一、本发明原理

(一)本发明集成控制系统概况。

本发明的其中一种具体布袋除尘器智能化集成控制系统的概况如图2所示。

该系统以工艺装置为对象，共分4个部分：1.主控制器；2.电气设备接口部件—脉冲除尘仪和基于激光视觉气体净化指标检测装置；3.终端参数设置系统(APP1)；4.远程监控(APP2)系统需要组成。主控制器主要有集蓝牙参数设置模块、尘气入口和出口压力检测模块、气罐压力检测控制模块、引风机功能检测及控制模块、GPRS远程监控组成。

其工作原理：

该系统是针对布袋除尘器发明的智能化集成控制控制系统，可与地区监管局联网监控。该主控制器内部采用模块结构，检测尘气入出口压力及温度、气罐--喷吹压缩空气的压力、引风机功率、气体排放气体指标；主控制器根据这些输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期，实现优化节能除尘。同时管理部门通过GPRS系统依据地区工业大气排放指标，修订除尘器运行的自寻优控制策略，进行保性能与成本控制，实现效用最大化，达到远程调控，超标告警目的。

(二)集成控制系统原理。

本发明集成控制系统的原理总框图如图3所示

1.主控制器

实时检测尘气入出口压力及温度、气罐喷吹压缩空气的压力、引风机功率、气体排放气体指标；主控制器根据这些输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期，实现优化节能除尘除尘。同时接收管理部门通过GPRS系统依据地区工业大气排放指标发出的目标指标，进行优化除尘。

1)核心控制芯片选择

STM32F407VGT6是基于高性能

-M432位RISC核心的微控制器，工作频率高达168兆赫。Cortex-M4内核具有一个浮点单元(FPU)单精度，支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了一套完整的DSP指令和一个内存保护单元(MPU)，增强了应用程序的安全性。STM32F407xx系列集成了高速嵌入式存储器(闪存高达1兆字节，SRAM高达192千字节)，备份SRAM高达4千字节，以及广泛的增强I/O和外围设备，这些设备连接到两条APB总线、三条AHB总线和一个32位多AHB总线矩阵。所有设备都提供三个12位ADC、两个DAC、一个低功耗RTC、十二个通用16位定时器，包括两个用于电机控制的PWM定时器、两个通用32位定时器。真随机数发生器(RNG)。它具有6个串行口。该系统使用3个串行口。选该芯片目的：低成本，具有DSP指令可以进行复杂的矩阵运算，实现寻优算法的快速计算。

2)电源设计

电源部分采用三敏公司的双路隔离输出的模块电源，型号为SM-DLB20A12V/1A,5V/2A。模块电源的输入部分增加了EMC、EMI标准设计，通过抗干扰能力。

3)气罐压力输入电路。

气罐压力检测，设计输入电路，如图4所示。考虑到现场干扰情况，增加防干扰电路，除了采用U1(TLP181)光电隔离电路外，在输入端加R1限流，D1(BZX84C)稳压二极管确保外部输入电压达到一定值，防止串模和共模的干扰，瓷片C1和电解质C2对高频和低频干扰信号滤波。其输出电路采用三极管驱动，TP181光电隔离，控制外部中间继电器。

4)尘气压力和温度检测

尘气需要检测入口压力和出口压力，入口压力作为引风机控制参数，入口压力和出口压力作为清灰时间参数。温度检测作为布袋保护。压力传感器采用美国freescale公司的MPX系列硅压力传感器，温度传感器采用是美国国家半导体公司推出的精密模拟温度传感器LM235。信号通过A/D芯片ADS8341转换成数字量再通过74LS14驱动和电平转化与微控制器进行SPI通讯。共有2个独立相同模块。

5)引风机功率检测

引风机功率检测作为系统的控制指标，同时也是监管局看除尘器的运行指标。如果该功率指标不符合要求，说明除尘器没工作或低效率除尘。该功率检测采用功率芯片CS5460，通过74LS14驱动和电平转化与微控制器进行SPI通讯。

6)引风机转速控制和输出电路

引风机采用相应变频器控制，给变频器输入4～20mA信号，再通过2个继电器控制开停。这样引风机的转速可以根据工艺的控制决策进行控制，达到节能目的。4～20mA的电路设计如图5所示。微控制器通过SPI通过74LS14驱动和电平转换与DAC7611进行SPI通讯，输出的电压通过LM258及三极管BCX52转换成4～20mA的电流。

继电器输出经过三极管2N3904、光隔TLP181和三极管2N3904驱动常规继电器。

7)报警及其他输出电路

2路继电器输出1路给脉冲除尘仪，1路作为报警信号输出。

8)蓝牙模块

蓝牙模块采用BC417143B，有手机进行数据通讯，进行现场参数设置。

9)GPRS模块设计

选用SIM800C模块，SIM800C是一款四频GSM/GPRS模块，为城堡孔封装。其性能稳定，外观小巧，性价比高，能满足该控制系统需求。SIM800C工作频率为GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz，可以低功耗实现SMS和数据信息的传输。SIM800C小，能适用于紧凑型产品设计需求。

2.电气设备接口部件

(1)脉冲除尘仪

该脉冲除尘仪己经广泛应用布袋脉冲除尘器上。

该脉冲除尘仪的原理如图6所示。该模块设计考虑到成本问题选用51系列的单片机STC15W，电压选用20W的开关电源模块SW-GPA20A，因为耗电低，工作时候5V耗电仅为0.1W，且时间短，所以采用24V转换成5V供给单片机需要的电源。大功率的三极管用24伏供电，大功率三极管单片机通过小三极管驱动，有相应指示灯指示工作情况，便于故障检测；控制仪设置三个旋转拨码开关用来设置控制脉冲阀路数和每路喷吹间隔时间。该控制仪具有级联功能，可以通过级联输出端给下一个脉冲控制仪的输入端。主机和从机可以通过拨码开关设置单独工作或级联模式。

(2)激光净化气体指标测量摄像模块

该模块用激光发射器、镜头保护板、遮光板和摄像模块组成。摄像模块核心控制芯片选用STM32F407VGT6，用于进行图像的处理，统计颗粒大小数量，摄像头选用500万像素型号：OV5640。镜头保护板、遮光板可起到保护镜头和激光发射器防止污染的作用。拍摄前，STM32F407VGT6通过驱动电机驱动镜头保护板和遮光板的移动，打开激光发射器和摄像头，激光束照射并通过摄像模块采集排放的净化气体图像。摄像模块拍摄制定区域的净化气体图像，经过一系列算法处理，获取气体颗粒指标将这些特征值传给主控制器。

3.终端参数设置系统

终端参数设置系统包括安装有蓝牙参数设置APP1程序的手机，手机距离主控制器15米左右就可以与主控制器蓝牙通讯，进行有关参数设置。

4.远程监控系统

远程监控系统包括远程终端APP模块，远程终端APP软件可以安装在手机和计算机中，通过GPRS获取主控制器的各部件状态信息，在显示屏做一个虚拟平台描述，这样可根据各部件状态信息进行远程操控。

按图2接好连线，通电即可实施布袋除尘器的智能化集成控制系统。与传统布袋除尘器控制系统相比，本发明针对大中小布袋除尘器研发的智能化集成控制系统，根据实际情况硬件可以组合安装，目的极大降低控制系统成本，实现优化节能除尘，具有以下优点：

(1)集成度高。发明集蓝牙参数设置、尘气入口和出口压力检测、气罐压力检测控制、引风机功率检测及控制模块、GPRS远程监控与一体的控制器以及可级联的脉冲除尘仪、激光视觉气体净化指标实时检测装置组成智能集成控制系统。

(2)成本低。采用主控制器与脉冲控制仪、视觉模块组合方式，满足现场和实际要求。该三种组成的智能化集成控制系统是常规控制系统几十分之一的成本。

(3)通用性强，无须编程。适合大中小型布袋除尘器。

(4)参数设置方便。手机的蓝牙打开控制器的蓝牙自动与手机配对，实现APP1的终端软件下载或通过APP1软件进行有关参数设定。

(5)基于激光视觉气体净化指标检测装置。极大降低气体净化指标检测仪的成本。

(6)优化节能控制。可根据布袋除尘器的有关诸多输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，实现动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期以实现智能优化除尘

(7)具有运行状态、气罐压力检测、布袋故障诊断功能。

(8)远程监控。接受控制中心的远程GPRS调控指标，修订其运行的自寻优控制策略，实现效用最大化，达到远程调控，超标告警目的。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其特征是，包括：

主控制器，用于检测尘气入出口压力及温度、气罐喷吹压缩空气的压力、引风机功率、气体排放气体指标，并根据这些输入输出信号和最佳性能指标实现自寻优，动态给定除尘器的过滤风速值和清灰过程的清灰周期；

电气设备接口部件，包括脉冲除尘仪和基于激光视觉气体净化指标检测装置，脉冲除尘仪用于实现布袋除尘器的脉冲清洗控制功能，基于激光视觉气体净化指标检测装置用于拍摄指定区域的净化气体图像并获取气体颗粒指标；

终端参数设置系统，用于进行有关参数设置；

远程监控系统，用于依据地区工业大气排放指标，修订除尘器运行的自寻优控制策略，进行保性能与成本控制；

所述主控制器包括：

核心控制芯片，所述核心控制芯片采用STM32F407VGT6微控制器；

有集蓝牙参数设置模块、尘气入口和出口压力检测模块、气罐压力检测控制模块、引风机功能检测及控制模块、GPRS远程监控组成；

气罐压力输入电路，用于进行气罐压力检测；

尘气压力和温度检测电路，用于检测布袋除尘器的出入口的尘气压力和温度；

所述尘气压力和温度检测电路包括入口尘气压力和温度检测电路和出口尘气压力和温度检测电路；

引风机功率检测电路，用于对引风机进行功率检测；

引风机转速控制和输出电路，用于给变频器输入4～20mA信号，再通过2个继电器控制引风机的开停；

报警及其他输出电路，包括一路脉冲除尘仪控制电路和一路报警信号输出电路；

蓝牙模块，用于连接核心控制芯片和终端参数设置系统；

GPRS模块，用于连接核心控制芯片和远程监控系统；

所述引风机转速控制和输出电路包括A/D转换器、双运算放大器LM258和三极管BCX52，所述A/D转换器的输入端与核心控制芯片连接，A/D转换器的输出端与双运算放大器LM258的输入端连接，所述双运算放大器LM258的输出端与三极管BCX52的输入端连接；微控制器通过74LS14驱动和电平转换与A/D转换器DAC7611进行SPI通讯，输出的电压通过双运算放大器LM258及三极管BCX52转换成4～20mA的电流；

所述基于激光视觉气体净化指标检测装置包括变频器、激光发射器、镜头保护板、遮光板和摄像模块，所述变频器的输入端与引风机转速控制和输出电路连接，变频器的输出端与引风机的电机连接，所述激光发射器射向引风机出口通道，所述遮光板设置在激光发射装置的激光束照射通孔处，所述镜头保护板设置在摄像模块的摄像头前方，摄像模块通过摄像头采集引风机出口通道内尘气图像，摄像模块分别与激光发射器和核心控制芯片连接；摄像模块通过驱动电机驱动镜头保护板和遮光板的移动，打开激光发射器和摄像头，激光束照射并通过摄像模块采集排放的净化气体图像。

2.根据权利要求1所述的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其特征是，所述气罐压力检测电路包括电阻R1、电阻R2、稳压二极D1、瓷片C1、电解质C2和光电隔离电路U1，电阻R1的一端接外部压力信号，另一端经过稳压二极D1与光电隔离电路U1的一输入端，光电隔离电路U1的另一输入端接MGND，瓷片C1和电解质C2并联在光电隔离电路U1的两个输入端之间，光电隔离电路U1的一输出端经过上拉电阻R2后与核心控制芯片连接，光电隔离电路U1的另一输出端接地。

3.根据权利要求1所述的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其特征是，所述尘气压力和温度检测电路包括压力传感器、温度传感器和模拟信号采集电路，所述的压力传感器和温度传感器的输出端分别经过模拟信号采集电路与核心控制芯片连接。

4.根据权利要求1所述的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其特征是，所述引风机功率检测电路包括电压互感器、电流互感器和功率芯片CS5460，所述的电压互感器和电流互感器分别与功率芯片CS5460的输入端连接，功率芯片CS5460的输出端与核心控制芯片连接。

5.根据权利要求1所述的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其特征是，所述主控制器还包括电源模块，用于为数字系统芯片和模拟系统芯片提供电源。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种布袋除尘器的智能化集成控制系统，其特征是，所述脉冲除尘仪包括单片机STC15W、三个旋转拨码开关、级联电路和驱动电路，所述三个旋转拨码开关分别与单片机STC15W连接，单片机STC15W通过驱动电路与电磁阀连接，单片机STC15W通过级联电路与其它脉冲除尘仪的单片机STC15W相连。

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