CN110141926A - 一种废气处理系统及废气处理方法 - Google Patents

Abstract

一种废气处理系统，包括废气处理设备本体、苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块、开关电源，还具有短信发送电路，单片机模块、开关电源、短信发送电路安装在电路板上，电路板、苯和二甲苯检测仪本体安装在元件盒内，元件盒安装在电气控制箱内，苯和二甲苯检测仪本体的探测头位于元件盒前中部开孔后端，废气处理设备本体、苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块、开关电源、短信发送电路经导线连接。一种废气处理系统的废气处理方法，经苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块控制废气处理设备本体工作方式，并在空气污染超标时经短信发送电路为使用者身边的手机发送短信。本发明达到了自动控制目的，给使用者带来了方便。

Description

一种废气处理系统及废气处理方法

技术领域

本发明涉及气体探测及控制方法领域，特别是一种废气处理系统及废气处理方法。

背景技术

苯和二甲苯是工业生产喷涂工序中主要的废气物。由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散，人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内后，会引起急性和慢性苯中毒；有研究报告表明，引起苯中毒的部分原因是由于在体内苯生成了苯酚；长期吸入苯会侵害人的神经系统，急性中毒会产生神经痉挛甚至昏迷、死亡；在白血病患者中，有很大一部分有苯及其有机制品接触历史。二甲苯具有中等毒性，二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时，对中枢系统有麻醉作用；急性中毒下，短期内吸入较高浓度二甲苯可出现眼及上呼吸道明显刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、头痛、恶心、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。重者可有躁动、抽搐或昏迷的症状。

为了减少包括苯和二甲苯等在内的空气污染物对人身体健康带来影响，现有生产场所中，一般都安装有废气处理设备，对包括苯和二甲苯在内的环境污染空气进行处理。但是现有的废气处理设备存在一个缺点，就是，其工作方式受到人为控制，比如说，打开废气处理设备电源后，废气处理设备会一直处于工作状态；也就是说无论环境空气中是否包括苯和二甲苯在内的污染空气超标，废气处理设备都会处于一直工作状态，这样，当环境空气没有出现苯和二甲苯污染空气超标时，由于，废气处理设备一直工作会带来不必要的能耗，而且人为开关废气处理设备也会给使用者带来一定不便。

基于上述，提供一种能根据生产环境空气中苯和二甲苯污染程度进行自动控制，且在环境空气污染超标时能及时给予管理人员提示，进而查明原因进行整改，尽可能改善工作环境的废气处理系统及废气处理方法显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有应用于生产区域使用的废气处理设备因结构所限，在实际应用中存在的弊端，本发明提供了具有苯和二甲苯检测仪本体，能对生产领域等环境中包括苯和二甲苯在内的污染空气进行实时监测，并在相关电路作用下，当包括苯和二甲苯在内的污染空气污染数据超标时，能自动控制废气处理设备工作，污染空气没有超标时，自动控制废气处理设备停止工作，达到自动控制目的，还能在污染数据超标时，及时给管理人员发送一条短信息，管理人员接收到短信后，能及时查明污染空气超标原因，进而对生产区域等进行征对性整改，从而为后续有效保证生产区域空气达标提供了有力技术支撑的一种废气处理系统及废气处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种废气处理系统，包括废气处理设备本体、苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块、开关电源，其特征在于还具有短信发送电路，单片机模块、开关电源、短信发送电路安装在电路板上，电路板、苯和二甲苯检测仪本体安装在元件盒内，元件盒安装在电气控制箱内，苯和二甲苯检测仪本体的探测头位于元件盒前中部开孔后端，开关电源的电源输入端和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源的电源输出端正负两极和苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块、短信发送电路的正负两极电源输入端分别经导线连接，三相380V电源的三根导线和单片机模块的三个控制电源输入端分别经导线连接，单片机模块的三个电源输出端分别和废气处理设备本体的三个电源输入端经导线连接，单片机模块的信号输出端和短信发送电路的信号输入端经导线连接，苯和二甲苯检测仪本体的信号输出端和单片机模块的信号输入端经RS485数据线连接。

所述苯和二甲苯检测仪本体型号是IQ-350。

所述单片机模块还配套有一只继电器，单片机模块成品的主控芯片是STC12C5A60S2，单片机模块的负极电源输入端2脚和继电器负极电源输入端经电路板布线连接，单片机模块的高电平输出端3脚和继电器正极电源输入端经电路板布线连接。

所述开关电源是交流220V转直流开关电源模块。

所述短信发送电路包括短信模块和电阻、NPN三极管，其间经电路板布线连接，短信模块是型号AGS600的GSM短信报警模块，短信报警模块负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，第一只电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和GSM短信报警模块的其中一路控制信号端连接。

一种废气处理系统的废气处理方法如下，苯和二甲苯检测仪本体实时采集现场空气中包括苯和二甲苯在内的空气中各污染数据，其数据输出端口输出信号电压进入单片机模块信号输入端口，周围环境中空气污染数据超标时，单片机模块控制废气处理设备本体工作对空气中有害成分进行净化，周围环境中空气污染数据不超标时，单片机模块控制废气处理设备本体停止工作，达到自动控制废气处理设备工作的目的，周围环境中空气污染数据超标时，短信发送电路会将预先储存的短信息经无线移动网络发送出去，使用者身边的手机接收到短信息提示后，能第一时间了解到现场空气污染超标，能及时查明污染空气超标原因，进而对生产、办公区域进行征对性整改。

所述当苯和二甲苯检测仪本体检测到外界空气污染程度不高、达到好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体的数据输出端口进入单片机模块的信号输入端信号电压，低于单片机模块内设的阈值电压，单片机模块的电源输出端口不输出电源，空气污染程度较高、低于好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体的数据输出端口进入单片机模块的信号输入端信号电压，高于单片机模块内设的阈值电压，单片机模块的电源输出端口输出电源。

本发明有益效果是：本发明使用时，苯和二甲苯检测仪本体能实时监测生产区域等处的空气环境，不需要使用者人工开闭废气处理设备的电源开关。当苯和二甲苯检测仪本体检测到包括苯和二甲苯在内的污染空气数据超标后，能自动输出较高电压信号进入单片机模块信号输入端，当电压信号超过单片机模块内设的阈值电压时(也就是污染数据超标时)，单片机模块的继电器会得电工作吸合、进而自动控制废气处理设备工作，将周围环境的空气净化，当电压信号低于单片机模块内设的阈值电压时(也就是污染数据没有超标时)，单片机模块的继电器会自动控制废气处理设备停止工作；由此达到了自动控制目的，给使用者带来了方便，并减少了使用者没有关闭废气处理设备时，废气处理设备长时间工作带来的不必要能耗。当污染数据超标，单片机模块的继电器得电的同时，在短信发送电路的自身功能作用下，短信发送电路会将预先储存的短信息经无线移动网络发送出去，当使用者身边的手机接收到短信息提示后，能第一时间了解到现场空气污染超标，能及时查明污染空气超标原因，进而对生产区域进行征对性整改(比如生产区域某个设备故障导致苯和二甲苯超标)，从而为后续有效保证生产区域空气达标提供了有力技术支撑；防止了废气处理设备安装在管理人员较少去的区域，管理人员不能了解到污染情况，也就无法征对性及时对造成污染的污染源进行处理，导致污染源长期存在，对工作人员身体健康带来影响，并造成废气处理设备长期工作能耗过高。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明一种废气处理系统结构示意图。

图2是本发明一种废气处理系统电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种废气处理系统，包括废气处理设备本体1、苯和二甲苯检测仪本体2、单片机模块3、开关电源4，还具有短信发送电路5，单片机模块3、开关电源4、短信发送电路5安装在电路板上，电路板、苯和二甲苯检测仪本体2安装在元件盒6内，元件盒6安装在生产区域或办公区域等的电气控制箱内，苯和二甲苯检测仪本体2的探测头位于元件盒前中部开孔61后端，开关电源4的电源输入端和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源4的电源输出端正负两极和苯和二甲苯检测仪本体2、单片机模块3、短信发送电路5的正负两极电源输入端分别经导线连接，三相380V电源的三根导线和单片机模块3的三个控制电源输入端分别经导线连接，单片机模块3的三个电源输出端分别和废气处理设备本体1的三个电源输入端经导线连接，单片机模块3的信号输出端和短信发送电路5的信号输入端经导线连接，苯和二甲苯检测仪本体2的信号输出端和单片机模块3的信号输入端经RS485数据线连接。

图2中所示，一种废气处理系统，苯和二甲苯检测仪本体U2是型号IQ-350的苯和二甲苯检测仪成品，工作电压是直流12V，苯和二甲苯检测仪本体U2具有检测苯和二甲苯以及其它有害气体的功能，苯和二甲苯检测仪本体U2具有一个RS485数据输出端口，随着检测区域苯和二甲苯数据以及其它有害气体成分增加，RS485数据输出端口输出的电压信号会增高，苯和二甲苯数据以及其它有害气体成分减小，RS485数据输出端口输出的电压信号会降低。单片机模块U3还配套有一只继电器K1，单片机模块U3自身具有稳压电路，能将输入的12V直流电源转为直流5V，为单片机模块U3的主控芯片提供工作所需的5V直流电源，单片机模块U3的主控芯片是STC12C5A60S2，单片机模块U3的负极电源输入端2脚和继电器K1负极电源输入端经电路板布线连接，单片机模块U3的高电平输出端3脚(C1)和继电器K1正极电源输入端经电路板布线连接。开关电源U1是明纬品牌的交流220V转12V直流开关电源模块成品，具有两个电源输入端1及2脚，两个电源输出端3及4脚。短信发送电路包括短信模块成品U4和电阻R及R1、NPN三极管VT，其间经电路板布线连接，短信模块成品U4是安利达品牌、型号AGS600的GSM短信报警模块成品，短信报警模块成品U4具有两个电源输入端2及1脚、八路控制信号端C，内部有一张SIM卡，工作电压是直流12V，八路控制信号端C任意一端输入低电平后，短信报警模块成品U4能通过无线移动网络为内部预设的电话号码发送一条短信，最多可为六个电话号码发送短信，使用前，通过短信报警模块U4成品自身功能，在内部预先储存有一条短信，内容是“苯和二甲苯超标”，并存入在环境空气中苯和二甲苯污染超标时，需要通知的使用者电话号码，短信报警模块成品U4负极电源输入端1脚和NPN三极管VT发射极连接，第一只电阻R一端和NPN三极管VT基极连接，NPN三极管VT集电极和第二只电阻R1一端连接，第二只电阻R1另一端和GSM短信报警模块成品U4的其中一路控制信号端C连接。

图2中所示，一种废气处理系统，开关电源U1的电源输入端1及2脚和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源U1的电源输出端正负两极和3及4脚和苯和二甲苯检测仪本体U2正负两极电源输入端1及2脚、单片机模块U3正负两极电源输入端1及2脚、短信发送电路的短信模块成品U4正负两极电源输入端2及1脚分别经导线连接，三相380V电源的三根导线和单片机模块的继电器K1三个控制电源输入端分别经导线连接，单片机模块的继电器K1三个常开触点端分别和废气处理设备本体M的三个电源输入端经导线连接，单片机模块的信号输出端C1和短信发送电路的信号输入端电阻R另一端经导线连接，苯和二甲苯检测仪本体U2的信号输出端和单片机模块U3的信号输入端经RS485数据线连接。

图2中所示，一种废气处理系统的废气处理方法如下，苯和二甲苯检测仪本体U2实时采集现场空气中包括苯和二甲苯数据在内的空气中各污染数据，其数据输出端口输出信号电压进入单片机模块U3信号输入端口，周围环境中空气污染数据超标时，单片机模块U3控制废气处理设备M工作对空气中有害成分进行净化，周围环境中空气污染数据不超标时，单片机模块U3控制废气处理设备M停止工作，达到自动控制废气处理设备M工作的目的，周围环境中苯和二甲苯空气污染数据超标时，短信发送电路会将预先储存的短信息经无线移动网络发送出去，使用者身边的手机接收到短信息提示后，能第一时间了解到现场空气污染超标，能及时查明污染空气超标原因，进而对生产进行征对性整改。当苯和二甲苯检测仪本体U2检测到外界空气污染程度不高、达到较好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体U2的数据输出端口C1进入单片机模块U3的信号输入端信号电压，低于单片机模块U3内设的阈值电压，单片机模块U3的电源输出端口C1不输出电源，空气污染程度较高、低于较好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体U2的数据输出端口进入单片机模块U3的信号输入端信号电压，高于单片机模块U3内设的阈值电压，单片机模块U3的电源输出端口C1输出电源。

图2中所示，一种废气处理系统的废气处理方法，220V交流电源进入开关电源U1的1及2脚后，开关电源U1在其内部电路作用下，其3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入苯和二甲苯检测仪本体U2、单片机模块U3、短信发送电路的短信模块成品U4正负两极电源输入端，于是，苯和二甲苯检测仪本体U2、单片机模块U3、短信发送电路的短信模块成品U4处于得电待机状态。苯和二甲苯检测仪本体U2得电工作后，能对生产区域等处的空气环境进行实时监测，随着检测区域空气中苯和二甲苯数据以及其它有害气体成分增加，其RS485数据输出端口输出的电压信号会增高，空气中苯和二甲苯数据以及其它有害气体成分减小，RS485数据输出端口输出的电压信号会降低，信号电压会在1-2.5V之间变化。当苯和二甲苯检测仪本体U2检测到外界空气中包括苯和二甲苯在内的各种污染数据，然后其输出端口输出信号进入单片机模块U3的信号输入端后，空气污染程度不高、达到较好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体U2的数据输出端口进入单片机模块U3的信号输入端信号电压，低于单片机模块U3内设的1.3V阈值电压，单片机模块U3的C1端口不输出电源，空气污染程度较高、低于较好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体U2的数据输出端口进入单片机模块U3的信号输入端信号电压，高于单片机模块U3内设的1.3V阈值电压，单片机模块U3的C1端口输出电源进入继电器K1正极电源输入端(继电器K1负极电源输入端和开关电源U1的负极电源输出端4脚相通)，于是，继电器K1得电吸合其三个控制电源输入端分别和三个常开触点端闭合，由于，三相380V电源的三根导线和单片机模块的继电器K1三个控制电源输入端分别经导线连接，单片机模块的继电器K1三个常开触点端分别和废气处理设备本体M的三个电源输入端经导线连接，所以，周围环境包括苯和二甲苯污染数据超标后，废气处理设备本体M会得电工作，在其自身功能作用下，将周围环境中包括苯和二甲苯在内的污染空气进行处理，使处理排出后的空气达到良好空气标准；当再次周围环境包括苯和二甲苯在内的空气中污染数据达到良好时，苯和二甲苯检测仪本体U2的数据输出端口进入单片机模块U3的信号输入端信号电压，再次低于单片机模块U3内设的1.3V阈值电压，单片机模块U3的C1端口再次停止输出电源，进而，废气处理设备本体M再次失电不再工作；通过上述，本发明不需要使用者人工开闭废气处理设备本体M的电源开关，由此达到了自动控制目的，给使用者带来了方便，并减少了使用者没有关闭废气处理设备本体M时，废气处理设备本体M长时间工作带来的不必要能耗。短信发送电路、单片机模块U3中：当污染数据超标，单片机模块U3的C1端口输出电源进入继电器K1正极电源输入端、废气处理设备M得电工作的同时，单片机模块U3的C1端口输出的高电平信号还会进入电阻R一端，并经电阻R另一端进入NPN三极管VT的基极，高电平经NPN三极管VT功率放大、倒相(低电平)进入电阻R1一端，并经电阻R1降压限流进入短信模块成品U4的其中一路控制信号端C，于是，在短信模块成品U4的自身内部电路作用下，短信模块成品U4会将预先储存的短信息经无线移动网络发送出去，当使用者身边的手机接收到短信息提示后，能第一时间了解到现场空气污染超标，能及时查明污染空气超标原因，进而对生产区域进行征对性整改，从而为后续有效保证生产区域空气达标提供了有力技术支撑；防止了废气处理设备本体M安装在管理人员较少去的区域，管理人员不能了解到污染情况，也就无法征对性及时对造成污染的污染源进行处理，导致污染源长期存在，对工作人员身体健康带来影响，并造成废气处理设备本体M长期工作能耗过高。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。电阻R、R1组织分别是1K、100Ω；NPN三极管VT型号是9013；继电器K1是品牌松乐的12V继电器，具有三个控制电源输入端、三个常开触点端。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种废气处理系统，包括废气处理设备本体、苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块、开关电源，其特征在于还具有短信发送电路，单片机模块、开关电源、短信发送电路安装在电路板上，电路板、苯和二甲苯检测仪本体安装在元件盒内，元件盒安装在电气控制箱内，苯和二甲苯检测仪本体的探测头位于元件盒前中部开孔后端，开关电源的电源输入端和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源的电源输出端正负两极和苯和二甲苯检测仪本体、单片机模块、短信发送电路的正负两极电源输入端分别经导线连接，三相380V电源的三根导线和单片机模块的三个控制电源输入端分别经导线连接，单片机模块的三个电源输出端分别和废气处理设备本体的三个电源输入端经导线连接，单片机模块的信号输出端和短信发送电路的信号输入端经导线连接，苯和二甲苯检测仪本体的信号输出端和单片机模块的信号输入端经RS485数据线连接。

2.根据权利要求1所述的一种废气处理系统，其特征在于苯和二甲苯检测仪本体型号是IQ-350。

3.根据权利要求1所述的一种废气处理系统，其特征在于单片机模块还配套有一只继电器，单片机模块的主控芯片是STC12C5A60S2，单片机模块的负极电源输入端2脚和继电器负极电源输入端经电路板布线连接，单片机模块的高电平输出端3脚和继电器正极电源输入端经电路板布线连接。

4.根据权利要求1所述的一种废气处理系统，其特征在于开关电源是交流220V转直流开关电源模块。

5.根据权利要求1所述的一种废气处理系统，其特征在于短信发送电路包括短信模块和电阻、NPN三极管，其间经电路板布线连接，短信模块是型号AGS600的GSM短信报警模块，短信报警模块负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，第一只电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和GSM短信报警模块的其中一路控制信号端连接。

6.根据权利要求1-5任意一条所述的一种废气处理系统，其特征在于废气处理方法如下，苯和二甲苯检测仪本体实时采集现场空气中包括苯和二甲苯在内的空气中各污染数据，其数据输出端口输出信号电压进入单片机模块信号输入端口，周围环境中空气污染数据超标时，单片机模块控制废气处理设备本体工作对空气中有害成分进行净化，周围环境中空气污染数据不超标时，单片机模块控制废气处理设备本体停止工作，达到自动控制废气处理设备工作的目的，周围环境中空气污染数据超标时，短信发送电路会将预先储存的短信息经无线移动网络发送出去，使用者身边的手机接收到短信息提示后，能第一时间了解到现场空气污染超标，能及时查明污染空气超标原因，进而对生产、办公区域进行征对性整改。

7.根据权利要求6所述的一种废气处理系统的废气处理方法，其特征在于当苯和二甲苯检测仪本体检测到外界空气污染程度不高、达到好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体的数据输出端口进入单片机模块的信号输入端信号电压，低于单片机模块内设的阈值电压，单片机模块的电源输出端口不输出电源，空气污染程度较高、低于好空气标准时，苯和二甲苯检测仪本体的数据输出端口进入单片机模块的信号输入端信号电压，高于单片机模块内设的阈值电压，单片机模块的电源输出端口输出电源。