CN110442172A - 一种基于嵌入式cps的工业危险品临时存储的实时监控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,包括传感器、测量电路、信号增益电路、温湿度控制模块、单片机控制单元、显示器模块、电子锁模块、报警器、蓝牙模块、电源模块、无线终端、服务器;传感器与测量电路相连,测量电路通过信号增益电路与单片机控制单元相连,单片机控制单元与温湿度控制模块、显示器模块、电子锁模块、报警器、蓝牙模块、电源模块相连,电源模块还给温湿度控制模块、显示器模块、电子锁模块、报警器、蓝牙模块、温湿度传感器、GPS定位传感器供电,蓝牙模块与无线终端通信,无线终端通过蜂窝移动数据网络与服务器相连。本发明利用多种传感器的配合,可以有效地适用于工业危险品临时存储过程中的监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,属于工业控制技术领域。
背景技术
随着工业水平的不断发展,化工材料研究的不断深入,越来越多的危险化学品投入到使用中。然而,由于很多化工原料性质的不稳定性,工业危险品存储和转运都面临着很大的技术风险和生命财产风险。
由于无线传感器适用范围广泛,能耗较低,成本相对低廉,使得各种无线传感器在工业监控中的使用更加广泛,在工业中,温度、湿度、气压计等传感器被大量的应用。
此外,随着互联网产业的蓬勃发展,远程检测和远程控制技术的运用也大大增强。依靠于无线通信技术,信息物理系统(cyber physical systems,简称CPS)应运而生。作为计算进程和物理进程的统一体,是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互,使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。
鉴于此,本发明基于云南省技术创新人才项目(2019HB113)、国家自然科学基金项目(61562051)进行研究工作。
发明内容
本发明提供了一种基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,以用于通过本装置实现对临时存储的工业危险品的温湿度检测、控制,进一步实现辐射控制以及化学尾气处理。
本发明的技术方案是:一种基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,包括传感器1、测量电路2、信号增益电路3、温湿度控制模块4、单片机控制单元5、显示器模块6、电子锁模块7、报警器8、蓝牙模块9、电源模块10、无线终端13、服务器14;所述传感器1包括温湿度传感器15、GPS定位传感器16;所述报警器8包括报警灯17、扬声器18;所述传感器1与测量电路2相连,测量电路2通过信号增益电路3与单片机控制单元5相连,单片机控制单元5再分别与温湿度控制模块4、显示器模块6、电子锁模块7、报警器8、蓝牙模块9、电源模块10相连,电源模块10还用于给温湿度控制模块4、显示器模块6、电子锁模块7、报警器8、蓝牙模块9、温湿度传感器15、GPS定位传感器16供电,蓝牙模块9与无线终端13通信,无线终端13通过蜂窝移动数据网络与服务器14相连。
所述测量电路2包括测量信号输入端Vin,测量信号输出端Vout,运算放大器Op5、运算放大器Op6、运算放大器Op7,电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35,电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29;其中,测量信号输入端Vin所接收的输入信号分别由温湿度传感器15的SDA引脚和GPS定位传感器16的1PPS引脚提供;电容C25、电容C26并联在测量信号输入端Vin上,电容C25的另一端接地,电容C26的另一端接电容C27一端、电容C28一端、电容C29一端、运算放大器Op5反相输入端、运算放大器Op6的反相输入端、电阻R30一端、电阻R31一端,电容C27另一端接地,电容C28另一端接运算放大器Op5同相输入端后接地,电容C29另一端接运算放大器Op6的同相输入端后接地,电阻R30另一端接运算放大器Op5输出端,电阻R31另一端接运算放大器Op6的输出端,运算放大器Op5输出端同时接电阻R32一端,运算放大器Op6输出端同时接电阻R33一端;R32另一端接电阻R35一端和运算放大器Op7的反相输入端,电阻R33另一端接电阻R34一端和运算放大器Op7的同相输入端,电阻R34的另一端接地,运算放大器Op7的输出端与电阻R35另一端相连且作为测量信号输出端Vout连接信号增益电路3的增益信号输入端AMP_IN。
所述信号增益电路3包括增益信号输入端AMP_IN,增益信号输出端AMP_OUT,电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10,电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6,二极管D1、二极管D2,运算放大器Op1、运算放大器Op2、运算放大器Op3、运算放大器Op4;其中,增益信号输入端AMP_IN所接收的输入信号分别由测量电路2中测量信号输出端Vout提供;二极管D1负极与二极管D2的正极连接后接电阻R1、电容C1、电容C2、电阻R2一端,二极管D1的正极与二极管D2的负极接电阻R1另一端、接增益信号输入端AMP_IN并接地,电容C2的另一端与运算放大器Op1的同相输入端连接,运算放大器Op1的反相输入端接地,运算放大器Op1输出端接电容C1另一端、电阻R2另一端、运算放大器Op2同相输入端,运算放大器Op2的反相输入端接到自己的输出端并与电阻R3一端连接,电阻R3另一端接电阻R5一端、运算放大器Op3的反相输入端,运算放大器Op3的同相输入端通过电阻R4接地,电阻R5另一端接运算放大器Op3输出端、运算放大器Op4同相输入端,运算放大器Op4的反相输入端连接电阻R9一端、电容C6一端、电阻R10一端、电容C5一端、电容C3一端,电容C3另一端接电阻R6一端,电阻R10另一端、电容C5另一端共同连接电容C6另一端、电容C4一端,电容C4另一端接电阻R8一端、电阻R7一端,电阻R8另一端接电阻R9另一端,电容R7另一端、电阻R6另一端、运算放大器Op4的输出端连接作为增益信号输出端AMP_OUT,并将输出电压信号传递至单片机控制单元5的PA12引脚。
所述温湿度控制模块4包括温度控制电路31、温度控制器32、湿度控制电路33、湿度控制器34;其中,温度控制电路31、湿度控制电路33的信号输入端与单片机控制单元5相连,其信号输出端分别与温度控制器32湿度控制器34相连;
所述温度控制电路31包括电阻R11、电阻R12,电容C7,电磁开关K1,晶体管VT1,所述温度控制器32采用TEC1-12706制冷片;其中,电阻R12一端与电源模块10输出的12V电源、电容C7一端相连,电阻R12另一端接晶体管VT1的集电极,晶体管VT1的基极与单片机控制单元5的PA11引脚相连,电阻R11一端与电磁开关K1一端、晶体管VT1的发射极连接,电磁开关K1的另一端接制冷片的正极,电容C7另一端、电阻R11另一端、制冷片负极共同接地;
所述湿度控制电路33包括加湿控制电路与去湿控制电路,湿度控制器34包括水汽加湿器、电机M为主体的去湿器;
所述加湿控制电路包括电磁继电器K2、晶体管VT2、电阻R13、二极管D3;其中电阻R13的一端接单片机控制单元5的PA10引脚,接收控制信号,电阻R13的另一端接晶体管VT2的基极,晶体管VT2的发射极接地,晶体管VT2集电极接电磁继电器K2的3号引脚、二极管D3的正极,二极管D3的负极接电源模块10的3.3V电源,电磁继电器K2的4号引脚同时接电源模块10的3.3V电源,电磁继电器K2的1号引脚接电源模块10的12V电源的负极,电磁继电器K2的2号引脚接水汽加湿器的负极,电源模块10的12V电源的正极接水汽加湿器的正极;
所述去湿控制电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19,二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7,晶体管VT3、晶体管VT4、晶体管VT5、晶体管VT6、晶体管VT7、晶体管VT8;其中电阻R15的一端接单片机控制单元5的引脚PA9,电阻R15另一端与晶体管VT3的基极相连,晶体管VT3的集电极与电阻R16一端、电阻R17一端相连,晶体管VT3发射极、晶体管VT5的发射极接二极管D6的正极并接地,晶体管VT7的发射极、晶体管VT8的发射极接二极管D7的正极并接地,R16的另一端、晶体管VT4发射极、二极管D4负极、二极管D5负极、晶体管VT6发射极、电阻R19一端接电源模块10的12V电源,电阻R17的另一端分别与晶体管VT4、晶体管VT5的基极相连,晶体管VT4的集电极接晶体管VT5的集电极,二极管D6的负极接二极管D4的正极并接电机M为主体的去湿器的正极,电机M为主体的去湿器的负极接二极管D7的负极、二管管D5的正极,晶体管VT6的集电极接晶体管VT7的集电极,晶体管VT6的基极、晶体管VT7的基极接电阻R18一端,电阻R18另一端接电阻R19另一端、晶体管VT8的集电极,晶体管VT8的基极通过电阻R14接单片机控制单元5的引脚PA8。
所述单片机控制单元5包括单片机STM32F1,电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12,电阻R23,按键开关K3,晶振Y1、晶振Y2;其中晶振Y1并联在单片机STM32F1的PC14、PC15引脚上,单片机STM32F1的PC14另接电容C8一端,电容C8的另一端接地;单片机STM32F1的PC15另接电容C9一端,电容C9的另一端接地,晶振Y2并联在单片机STM32F1的OCSIN、OSCOUT引脚上,单片机STM32F1的OSCIN另接电容C10一端,电容C10的另一端接地,单片机STM32F1的OSCOUT另接电容C11一端,电容C11的另一端接地,电容C12与按键开关K3并联在单片机STM32F1的NRST、VSSA引脚上,单片机STM32F1的NRST同时接电阻R23一端,电阻R23的另一端接电源模块10的3V3电源,单片机STM32F1的VSSA同时接地,单片机STM32F1的BOOT0引脚也接3V3电源。
所述电子锁模块7包括二极管D8、二极管D9,电阻R21、电阻R22,三极管VT9、三极管VT10,继电器RL1,光耦;其中二极管D8正极接单片机控制单元5的PB12引脚,二极管D8负极接电阻R21的一端,电阻R21的另一端接光耦的2号引脚,光耦的1号引脚接电源模块10的3.3V电源,光耦的3号引脚接24V电源,光耦的4号引脚接电阻R22一端,电阻R22的另一端接三极管VT10的基极,三极管VT10的发射极接地,三极管VT10集电极接二极管D9的正极,二极管D9的另一端接24V电源;VT10的集电极同时接继电器RL1的一端,继电器RL1的另一端接24V电源;继电器RL1控制电磁锁的开关S1,开关S1的一端接24V电源,另一端接地。
所述蓝牙模块9包括蓝牙芯片HC-42,电阻R24,电容C13;其中蓝牙芯片HC-42的TXD引脚接单片机控制单元5的PA3引脚,蓝牙芯片HC-42的RXD引脚接单片机控制单元5的PA2引脚,同时接电阻R24一端,电阻R24的另一端接电源模块10的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的RESET引脚接单片机控制单元5的PA6引脚,蓝牙芯片HC-42的VCC引脚接电源模块10的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的GND引脚接电容C7一端并接地,电容C7的另一端接电源模块10的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的LPIN引脚接单片机控制单元5的PA4引脚,蓝牙芯片HC-42的KEY+引脚接单片机控制单元5的PA5引脚;蓝牙芯片HC-42的LEDCON引脚接地。
所述电源模块10包括电阻R25、R26、R27、R28,可变电阻R29,电容C17、C18、C20、C21、C22、C24,极性电容C14、C15、C16、C19、C23,电感L1、L2、L3,稳压降压芯片MP1482、Im2576HV、NS6112,24V锂电池P1;
在24V降12V的电路中,24V锂电池P1负极接地,24V锂电池P1正极同时接极性电容C14的正极和稳压降压芯片Im2576HV的Vin引脚,电容C14的负极接地,,稳压降压芯片Im2576HV的GND引脚、ON/OFF引脚接地,稳压降压芯片Im2576HV的FB引脚接12V输出,稳压降压芯片Im2576HV的Out引脚分别接二极管D10的负极与电感L1一端,电感L1的另一端与极性电容C15一端连接并输出12V电压,D10正极与极性电容C15的负极接地;
在24V降5V的电路中,24V锂电池P1的正极通过保险丝F1接极性电容C16的正极、电容C17一端、稳压降压芯片NS6112的EN引脚、稳压降压芯片NS6112的Vin引脚,极性电容C16、电容C17的负极均接地,稳压降压芯片NS6112的SW引脚接电感L2一端,电感L2的另一端分别接电阻R25、电容C18、极性电容C19、电容C20一端并输出5V电压;电阻R25的另一端分别接稳压降压芯片NS6112的FB引脚、电阻R26一端、电容C18另一端,极性电容C19另一端、电阻R26另一端、电容C20另一端接地;
在24V降3.3V的电路中,24V锂电池P1的正极接稳压降压芯片MP1842的SS引脚,稳压降压芯片MP1482的BOOT引脚接电容C21一端,电容C21的另一端接电感L3一端并接稳压降压芯片MP1482的SW引脚,L3的另一端接电阻R28、极性电容C23、电容C24一端并同时接3.3V输出,电阻R28的另一端接可变电阻R29一端,可变电阻R29的另一端接稳压降压芯片MP1482的FB引脚并接地,极性电容C23、电容C24的另一端接地,稳压降压芯片MP1482的GND引脚接地,稳压降压芯片的COMP引脚接电容C22一端,电容C22的另一端接电阻R27一端,电阻R27的另一端接地,稳压降压芯片MP1482的EN引脚接3.3V输入,稳压降压芯片MP1482的Vin引脚接5V输入。
还包括化学尾气处理模块11、辐射控制模块12;其中报警器8、蓝牙模块9、电源模块10置于存储工业危险品的封闭壳体内底部,壳体外一面上部为带有电子锁模块7的密封盖,密封盖中心置有两个化学尾气处理模块11用于接收辐射控制模块12输送的内部气体,紧贴密封盖下方置有单片机控制单元5、温湿度传感器15、GPS定位传感器16以及温湿度控制模块4。
所述化学尾气处理模块11外部为圆柱体塑料外壳,外壳的圆柱曲面密封,上下平面均有稀疏排气网,模块内部靠下为多层带进气口20的铅质隔板19、中部为尾气处理单元21、上部为带有排风扇的排气口25,排风扇接充电蓄电池26;所述尾气处理单元21包括从下往上布置的水汽吸收层22、化学反应层23、反应尾气吸收层24;
所述辐射控制模块12包括嵌于整个装置封闭壳体内部六个平面的铅层27、置于装置上方封盖的弯曲通气铅管28,贴近铅层27的六个内部平面均使用绝缘塑料进行包裹,弯曲通气铅管28采用盘旋布局方式,上接化学尾气处理模块11的进气口20,通气铅管28最下部还包含微型排气风扇29,排气风扇采用独立电源30,用于输送装置内部气体至化学尾气处理模块11。
本发明的有益效果是:本发明利用多种传感器的配合,可以有效地适用于工业危险品临时存储过程中的监控:具体的可以实现对临时存储的工业危险品的温湿度检测、控制,进一步实现辐射控制以及化学尾气处理,通过监控达到危险品存储内部环境调整的目的;可以实现装置的锁定和解锁,并进一步可以实现丢失状态自动锁定,同时可以进行定位、寻找。
附图说明
图1为本发明的电路连接框图;
图2为本发明的一种整体实物图;
图3为化学尾气处理模块的连接图;
图4为辐射控制模块的连接图;
图5为本发明的测量电路图;
图6为本发明的信号增益电路;
图7为本发明的温度控制模块
图8为本发明的加湿模块;
图9为本发明的去湿模块;
图10为本发明的单片机控制模块电路图;
图11为本发明的电子锁模块的电路图;
图12为本发明的蓝牙模块的控制电路图;
图13为本发明的电源模块的电路图;
图中各标号:1-传感器,2-测量电路,3-信号增益电路,4-温湿度控制模块,5-单片机控制单元,6-显示器模块,7-电子锁模块,8-报警器,9-蓝牙模块,10-电源模块,11-化学尾气处理模块,12-辐射控制模块,13-无线终端,14-服务器,15-温湿度传感器,16-GPS定位传感器,17-报警灯,18-扬声器,19-带气孔铅质隔板,20-进气口,21-尾气处理单元,22-水汽吸收层,23-化学反应层,24-反应尾气吸收层,25-排气口,26-充电蓄电池,27-铅层,28-通气铅管,29-排气风扇,30-独立电源,31-温度控制电路,32-温度控制器,33-湿度控制电路,34-湿度控制器。
具体实施方式
实施例1:如图1-13所示,一种基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,包括传感器1、测量电路2、信号增益电路3、温湿度控制模块4、单片机控制单元5、显示器模块6、电子锁模块7、报警器8、蓝牙模块9、电源模块10、无线终端13、服务器14;所述传感器1包括温湿度传感器15、GPS定位传感器16;所述报警器8包括报警灯17、扬声器18;所述传感器1与测量电路2相连,测量电路2通过信号增益电路3与单片机控制单元5相连,单片机控制单元5再分别与温湿度控制模块4、显示器模块6、电子锁模块7、报警器8、蓝牙模块9、电源模块10相连,电源模块10还用于给温湿度控制模块4、显示器模块6、电子锁模块7、报警器8、蓝牙模块9、温湿度传感器15、GPS定位传感器16供电,蓝牙模块9与无线终端13通信,无线终端13通过蜂窝移动数据网络与服务器14相连。
进一步地,可以设置所述测量电路2包括测量信号输入端Vin,测量信号输出端Vout,运算放大器Op5、运算放大器Op6、运算放大器Op7,电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35,电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29;其中,测量信号输入端Vin所接收的输入信号分别由温湿度传感器15(如:Si7021-A10)的SDA引脚和GPS定位传感器16(如ATGM332D-5N-3X)的1PPS引脚提供;电容C25、电容C26并联在测量信号输入端Vin上,电容C25的另一端接地,电容C26的另一端接电容C27一端、电容C28一端、电容C29一端、运算放大器Op5反相输入端、运算放大器Op6的反相输入端、电阻R30一端、电阻R31一端,电容C27另一端接地,电容C28另一端接运算放大器Op5同相输入端后接地,电容C29另一端接运算放大器Op6的同相输入端后接地,电阻R30另一端接运算放大器Op5输出端,电阻R31另一端接运算放大器Op6的输出端,运算放大器Op5输出端同时接电阻R32一端,运算放大器Op6输出端同时接电阻R33一端;R32另一端接电阻R35一端和运算放大器Op7的反相输入端,电阻R33另一端接电阻R34一端和运算放大器Op7的同相输入端,电阻R34的另一端接地,运算放大器Op7的输出端与电阻R35另一端相连且作为测量信号输出端Vout连接信号增益电路3的增益信号输入端AMP_IN。
进一步地,可以设置所述信号增益电路3包括增益信号输入端AMP_IN,增益信号输出端AMP_OUT,电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10,电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6,二极管D1、二极管D2,运算放大器Op1、运算放大器Op2、运算放大器Op3、运算放大器Op4;其中,增益信号输入端AMP_IN所接收的输入信号分别由测量电路2中测量信号输出端Vout提供;二极管D1负极与二极管D2的正极连接后接电阻R1、电容C1、电容C2、电阻R2一端,二极管D1的正极与二极管D2的负极接电阻R1另一端、接增益信号输入端AMP_IN并接地,电容C2的另一端与运算放大器Op1的同相输入端连接,运算放大器Op1的反相输入端接地,运算放大器Op1输出端接电容C1另一端、电阻R2另一端、运算放大器Op2同相输入端,运算放大器Op2的反相输入端接到自己的输出端并与电阻R3一端连接,电阻R3另一端接电阻R5一端、运算放大器Op3的反相输入端,运算放大器Op3的同相输入端通过电阻R4接地,电阻R5另一端接运算放大器Op3输出端、运算放大器Op4同相输入端,运算放大器Op4的反相输入端连接电阻R9一端、电容C6一端、电阻R10一端、电容C5一端、电容C3一端,电容C3另一端接电阻R6一端,电阻R10另一端、电容C5另一端共同连接电容C6另一端、电容C4一端,电容C4另一端接电阻R8一端、电阻R7一端,电阻R8另一端接电阻R9另一端,电容R7另一端、电阻R6另一端、运算放大器Op4的输出端连接作为增益信号输出端AMP_OUT,并将输出电压信号传递至单片机控制单元5的PA12引脚。
进一步地,可以设置所述温湿度控制模块4包括温度控制电路31、温度控制器32、湿度控制电路33、湿度控制器34;其中,温度控制电路31、湿度控制电路33的信号输入端与单片机控制单元5相连,其信号输出端分别与温度控制器32湿度控制器34相连;所述温度控制电路31包括电阻R11、电阻R12,电容C7,电磁开关K1,晶体管VT1,所述温度控制器32采用TEC1-12706制冷片;其中,电阻R12一端与电源模块10输出的12V电源、电容C7一端相连,电阻R12另一端接晶体管VT1的集电极,晶体管VT1的基极与单片机控制单元5的PA11引脚相连,电阻R11一端与电磁开关K1一端、晶体管VT1的发射极连接,电磁开关K1的另一端接制冷片的正极,电容C7另一端、电阻R11另一端、制冷片负极共同接地;所述湿度控制电路33包括加湿控制电路与去湿控制电路,湿度控制器34包括水汽加湿器、电机M为主体的去湿器;所述加湿控制电路包括电磁继电器K2、晶体管VT2、电阻R13、二极管D3;其中电阻R13的一端接单片机控制单元5的PA10引脚,接收控制信号,电阻R13的另一端接晶体管VT2的基极,晶体管VT2的发射极接地,晶体管VT2集电极接电磁继电器K2的3号引脚、二极管D3的正极,二极管D3的负极接电源模块10的3.3V电源,电磁继电器K2的4号引脚同时接电源模块10的3.3V电源,电磁继电器K2的1号引脚接电源模块10的12V电源的负极,电磁继电器K2的2号引脚接水汽加湿器的负极,电源模块10的12V电源的正极接水汽加湿器的正极;所述去湿控制电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19,二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7,晶体管VT3、晶体管VT4、晶体管VT5、晶体管VT6、晶体管VT7、晶体管VT8;其中电阻R15的一端接单片机控制单元5的引脚PA9,电阻R15另一端与晶体管VT3的基极相连,晶体管VT3的集电极与电阻R16一端、电阻R17一端相连,晶体管VT3发射极、晶体管VT5的发射极接二极管D6的正极并接地,晶体管VT7的发射极、晶体管VT8的发射极接二极管D7的正极并接地,R16的另一端、晶体管VT4发射极、二极管D4负极、二极管D5负极、晶体管VT6发射极、电阻R19一端接电源模块10的12V电源,电阻R17的另一端分别与晶体管VT4、晶体管VT5的基极相连,晶体管VT4的集电极接晶体管VT5的集电极,二极管D6的负极接二极管D4的正极并接电机M为主体的去湿器的正极,电机M为主体的去湿器的负极接二极管D7的负极、二管管D5的正极,晶体管VT6的集电极接晶体管VT7的集电极,晶体管VT6的基极、晶体管VT7的基极接电阻R18一端,电阻R18另一端接电阻R19另一端、晶体管VT8的集电极,晶体管VT8的基极通过电阻R14接单片机控制单元5的引脚PA8。
进一步地,可以设置所述单片机控制单元5包括单片机STM32F1,电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12,电阻R23,按键开关K3,晶振Y1、晶振Y2;其中晶振Y1并联在单片机STM32F1的PC14、PC15引脚上,单片机STM32F1的PC14另接电容C8一端,电容C8的另一端接地;单片机STM32F1的PC15另接电容C9一端,电容C9的另一端接地,晶振Y2并联在单片机STM32F1的OCSIN、OSCOUT引脚上,单片机STM32F1的OSCIN另接电容C10一端,电容C10的另一端接地,单片机STM32F1的OSCOUT另接电容C11一端,电容C11的另一端接地,电容C12与按键开关K3并联在单片机STM32F1的NRST、VSSA引脚上,单片机STM32F1的NRST同时接电阻R23一端,电阻R23的另一端接电源模块10的3V3电源,单片机STM32F1的VSSA同时接地,单片机STM32F1的BOOT0引脚也接3V3电源。
进一步地,可以设置所述电子锁模块7包括二极管D8、二极管D9,电阻R21、电阻R22,三极管VT9、三极管VT10,继电器RL1,光耦;其中二极管D8正极接单片机控制单元5的PB12引脚,二极管D8负极接电阻R21的一端,电阻R21的另一端接光耦的2号引脚,光耦的1号引脚接电源模块10的3.3V电源,光耦的3号引脚接24V电源,光耦的4号引脚接电阻R22一端,电阻R22的另一端接三极管VT10的基极,三极管VT10的发射极接地,三极管VT10集电极接二极管D9的正极,二极管D9的另一端接24V电源;VT10的集电极同时接继电器RL1的一端,继电器RL1的另一端接24V电源;继电器RL1控制电磁锁的开关S1,开关S1的一端接24V电源,另一端接地。
进一步地,可以设置所述蓝牙模块9包括蓝牙芯片HC-42,电阻R24,电容C13;其中蓝牙芯片HC-42的TXD引脚接单片机控制单元5的PA3引脚,蓝牙芯片HC-42的RXD引脚接单片机控制单元5的PA2引脚,同时接电阻R24一端,电阻R24的另一端接电源模块10的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的RESET引脚接单片机控制单元5的PA6引脚,蓝牙芯片HC-42的VCC引脚接电源模块10的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的GND引脚接电容C7一端并接地,电容C7的另一端接电源模块10的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的LPIN引脚接单片机控制单元5的PA4引脚,蓝牙芯片HC-42的KEY+引脚接单片机控制单元5的PA5引脚;蓝牙芯片HC-42的LEDCON引脚接地。
进一步地,可以设置所述电源模块10包括电阻R25、R26、R27、R28,可变电阻R29,电容C17、C18、C20、C21、C22、C24,极性电容C14、C15、C16、C19、C23,电感L1、L2、L3,稳压降压芯片MP1482、Im2576HV、NS6112,24V锂电池P1;在24V降12V的电路中,24V锂电池P1负极接地,24V锂电池P1正极同时接极性电容C14的正极和稳压降压芯片Im2576HV的Vin引脚,电容C14的负极接地,,稳压降压芯片Im2576HV的GND引脚、ON/OFF引脚接地,稳压降压芯片Im2576HV的FB引脚接12V输出,稳压降压芯片Im2576HV的Out引脚分别接二极管D10的负极与电感L1一端,电感L1的另一端与极性电容C15一端连接并输出12V电压,D10正极与极性电容C15的负极接地;在24V降5V的电路中,24V锂电池P1的正极通过保险丝F1接极性电容C16的正极、电容C17一端、稳压降压芯片NS6112的EN引脚、稳压降压芯片NS6112的Vin引脚,极性电容C16、电容C17的负极均接地,稳压降压芯片NS6112的SW引脚接电感L2一端,电感L2的另一端分别接电阻R25、电容C18、极性电容C19、电容C20一端并输出5V电压;电阻R25的另一端分别接稳压降压芯片NS6112的FB引脚、电阻R26一端、电容C18另一端,极性电容C19另一端、电阻R26另一端、电容C20另一端接地;在24V降3.3V的电路中,24V锂电池P1的正极接稳压降压芯片MP1842的SS引脚,稳压降压芯片MP1482的BOOT引脚接电容C21一端,电容C21的另一端接电感L3一端并接稳压降压芯片MP1482的SW引脚,L3的另一端接电阻R28、极性电容C23、电容C24一端并同时接3.3V输出,电阻R28的另一端接可变电阻R29一端,可变电阻R29的另一端接稳压降压芯片MP1482的FB引脚并接地,极性电容C23、电容C24的另一端接地,稳压降压芯片MP1482的GND引脚接地,稳压降压芯片的COMP引脚接电容C22一端,电容C22的另一端接电阻R27一端,电阻R27的另一端接地,稳压降压芯片MP1482的EN引脚接3.3V输入,稳压降压芯片MP1482的Vin引脚接5V输入。
进一步地,可以设置还包括化学尾气处理模块11、辐射控制模块12;其中报警器8、蓝牙模块9、电源模块10置于存储工业危险品的封闭壳体内底部,壳体外一面上部为带有电子锁模块7的密封盖,密封盖中心置有两个化学尾气处理模块11用于接收辐射控制模块12输送的内部气体,紧贴密封盖下方置有测量电路2、信号增益电路3、单片机控制单元5、温湿度传感器15、GPS定位传感器16以及温湿度控制模块4。
进一步地,可以设置所述化学尾气处理模块11外部为圆柱体塑料外壳,外壳的圆柱曲面密封,上下平面均有稀疏排气网,模块内部靠下为多层带进气口20的铅质隔板19、中部为尾气处理单元21、上部为带有排风扇的排气口25,排风扇接充电蓄电池26;所述尾气处理单元21包括从下往上布置的水汽吸收层22、化学反应层23、反应尾气吸收层24;所述辐射控制模块12包括嵌于整个装置封闭壳体内部六个平面的铅层27、置于装置上方封盖的弯曲通气铅管28,贴近铅层27的六个内部平面均使用绝缘塑料进行包裹,避免电器元件短路,弯曲通气铅管28采用盘旋布局方式,上接化学尾气处理模块11的进气口20,通气铅管28最下部还包含微型排气风扇29,排气风扇采用独立电源30,用于输送装置内部气体至化学尾气处理模块11。
本发明的工作原理是:
数据采集过程开始于传感器1,包括温湿度传感器15、GPS定位传感器16,分别采集装置内部的温度和湿度数据以及GPS位置信息,并分别经由测量电路2、信号增益电路3传输至单片机控制单元5,再经由蓝牙模块9传输给无线终端13,在无线终端13上的数据库中存储,并通过蜂窝移动数据发送至服务器14保存。
报警过程开始于单片机控制单元5数据接收后,单片机控制单元5判定数据是否处于安全值内:若传感器1采集的数据处于安全值范围,经由蓝牙模块9传输给无线终端13,在无线终端13上的数据库中存储,并通过蜂窝移动数据发送至服务器14,服务器14将数据存档;若数据不处于安全值范围,激活报警流程:首先启动报警器8,报警器8中的报警灯17和扬声器18进行声光报警,并在装置上的显示器模块6上显示报警的详细信息,并通过蓝牙模块9将数据传输到无线终端13,无线终端13将报警数据传回服务器14,激活远程报警流程。服务器14接收到报警数据后,在服务器端进行远程报警,通知相关系统管理员处理报警信息,同时将报警信息存档,结束远程报警及整个报警流程。
环境控制过程分为两个部分,包括动态环境控制与静态环境控制。
动态环境控制开始于单片机控制单元5数据接收后,判定数据是否处于约束范围内:若处于约束范围内,则环境控制过程不激活;若数据不处于约束范围内,激活控制流程:若温度数据超过约束范围,则单片机控制单元5通过温度控制电路31激活温度控制器32,通过制冷片的作用控制环境内部温度;若湿度数据超过约束范围,则单片机控制单元5通过湿度控制电路33激活湿度控制器34:若湿度数据偏低,则通过加湿控制模块控制加湿器提高环境湿度;若湿度数据偏高,则通过去湿控制模块控制热电阻降低环境湿度。
静态环境控制持续作用于内部环境内,包括辐射控制以及化学尾气处理。
辐射控制由包裹整个装置内部的铅层27防止内部辐射泄露,使用置于装置上方封盖的弯曲通气铅管28保证辐射的递减。
化学尾气处理从接收由微型排气风扇29输送上来的气体开始,由模块内部靠下为多层带进气口20的铅质隔板19吸收内部危险品释放出的残余辐射,尾气经由最下层隔板上的进气口20进入中部的尾气处理单元21,首先由最下部的水汽吸收层22吸收尾气中的水汽,之后经过中间的化学反应层23进行有害物质中和,之后进入反应尾气吸收层24吸收反应之后的尾气;处理完毕的尾气通过最上层的排风扇由排气口25排出。
模块内部靠下为多层带进气口20的铅质隔板19、中部为尾气处理单元21、上部为带有排风扇的排气口25,排风扇接充电蓄电池26。
另外,关于尾气处理单元21进一步介绍如下:水汽吸收层22将从箱体内部逸出的危险品通过一定量的化学物质,吸收危险品上附着的水汽;中间的化学反应层23,其原理为:与吸收水汽后的危险品进行化学反应,将危险品转化为无污染无危险的物质,进行收集或排出;最上部的反应尾气吸收层24,其原理为:有些危险品通过一次反应无法完全消除其危险性,需要通过二次反应进一步进行处理,在此层继续采用化学反应方法进行处理。例如,当运输物质为氰化钠,该物质具有挥发性与剧毒性,当挥发气体通过化学尾气处理模块11时,首先通过水汽吸收层22吸收水分,之后通过装有过氧化氢溶液的化学反应层23,生成同样具有挥发性的氨气,氨气通过上部装有大量水的反应尾气吸收层24后被吸收,这个过程中,化学反应层23与反应尾气吸收层24中的物质均可根据危险品进行更换。
无线终端13通过蓝牙模块与所述监控装置上的蓝牙模块9进行通信,由无线终端13收取装置传输的数据,并通过蜂窝移动数据网络传输至服务器14,而电子锁模块7通过服务器14控制,即为,正常状态下:由服务器14经由无线终端13-蓝牙模块9-单片机控制单元5-电子锁模块7这个路径实施装置的锁定和解锁,避免出现不当解锁的情况(由于经由无线终端13发送的锁定及解锁信号,可以由无线终端13确定到解锁装置操作的责任人);此处,当装置出现丢失情况时,无线终端13与蓝牙模块9之间的连接会断开(蓝牙通信是近场通信),当服务器14接收不到蓝牙模块13经由蓝牙模块9收集到的信号时,电子锁模块7自动执行锁定,蓝牙模块9进入不间断搜索模式,由丢失前GPS定位传感器16最后传回的最终GPS信息,确定装置丢失的大概范围,使用蓝牙模块13在该范围内进行寻找,一旦装置与蓝牙模块13接近到一定的距离,那么蓝牙模块9和无线终端13会自动连接上,重新开始数据传输,此时可以直接通过无线终端13远程激活报警器8,寻找到装置。
上面结合图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:包括传感器(1)、测量电路(2)、信号增益电路(3)、温湿度控制模块(4)、单片机控制单元(5)、显示器模块(6)、电子锁模块(7)、报警器(8)、蓝牙模块(9)、电源模块(10)、无线终端(13)、服务器(14);
所述传感器(1)包括温湿度传感器(15)、GPS定位传感器(16);
所述报警器(8)包括报警灯(17)、扬声器(18);
所述传感器(1)与测量电路(2)相连,测量电路(2)通过信号增益电路(3)与单片机控制单元(5)相连,单片机控制单元(5)再分别与温湿度控制模块(4)、显示器模块(6)、电子锁模块(7)、报警器(8)、蓝牙模块(9)、电源模块(10)相连,电源模块(10)还用于给温湿度控制模块(4)、显示器模块(6)、电子锁模块(7)、报警器(8)、蓝牙模块(9)、温湿度传感器(15)、GPS定位传感器(16)供电,蓝牙模块(9)与无线终端(13)通信,无线终端(13)通过蜂窝移动数据网络与服务器(14)相连。
2.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述测量电路(2)包括测量信号输入端Vin,测量信号输出端Vout,运算放大器Op5、运算放大器Op6、运算放大器Op7,电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35,电容C25、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29;其中,测量信号输入端Vin所接收的输入信号分别由温湿度传感器(15)的SDA引脚和GPS定位传感器(16)的1PPS引脚提供;电容C25、电容C26并联在测量信号输入端Vin上,电容C25的另一端接地,电容C26的另一端接电容C27一端、电容C28一端、电容C29一端、运算放大器Op5反相输入端、运算放大器Op6的反相输入端、电阻R30一端、电阻R31一端,电容C27另一端接地,电容C28另一端接运算放大器Op5同相输入端后接地,电容C29另一端接运算放大器Op6的同相输入端后接地,电阻R30另一端接运算放大器Op5输出端,电阻R31另一端接运算放大器Op6的输出端,运算放大器Op5输出端同时接电阻R32一端,运算放大器Op6输出端同时接电阻R33一端;R32另一端接电阻R35一端和运算放大器Op7的反相输入端,电阻R33另一端接电阻R34一端和运算放大器Op7的同相输入端,电阻R34的另一端接地,运算放大器Op7的输出端与电阻R35另一端相连且作为测量信号输出端Vout连接信号增益电路(3)的增益信号输入端AMP_IN。
3.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述信号增益电路(3)包括增益信号输入端AMP_IN,增益信号输出端AMP_OUT,电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10,电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6,二极管D1、二极管D2,运算放大器Op1、运算放大器Op2、运算放大器Op3、运算放大器Op4;其中,增益信号输入端AMP_IN所接收的输入信号分别由测量电路(2)中测量信号输出端Vout提供;二极管D1负极与二极管D2的正极连接后接电阻R1、电容C1、电容C2、电阻R2一端,二极管D1的正极与二极管D2的负极接电阻R1另一端、接增益信号输入端AMP_IN并接地,电容C2的另一端与运算放大器Op1的同相输入端连接,运算放大器Op1的反相输入端接地,运算放大器Op1输出端接电容C1另一端、电阻R2另一端、运算放大器Op2同相输入端,运算放大器Op2的反相输入端接到自己的输出端并与电阻R3一端连接,电阻R3另一端接电阻R5一端、运算放大器Op3的反相输入端,运算放大器Op3的同相输入端通过电阻R4接地,电阻R5另一端接运算放大器Op3输出端、运算放大器Op4同相输入端,运算放大器Op4的反相输入端连接电阻R9一端、电容C6一端、电阻R10一端、电容C5一端、电容C3一端,电容C3另一端接电阻R6一端,电阻R10另一端、电容C5另一端共同连接电容C6另一端、电容C4一端,电容C4另一端接电阻R8一端、电阻R7一端,电阻R8另一端接电阻R9另一端,电容R7另一端、电阻R6另一端、运算放大器Op4的输出端连接作为增益信号输出端AMP_OUT,并将输出电压信号传递至单片机控制单元(5)的PA12引脚。
4.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述温湿度控制模块(4)包括温度控制电路(31)、温度控制器(32)、湿度控制电路(33)、湿度控制器(34);其中,温度控制电路(31)、湿度控制电路(33)的信号输入端与单片机控制单元(5)相连,其信号输出端分别与温度控制器(32)湿度控制器(34)相连;
所述温度控制电路(31)包括电阻R11、电阻R12,电容C7,电磁开关K1,晶体管VT1,所述温度控制器(32)采用TEC1-12706制冷片;其中,电阻R12一端与电源模块(10)输出的12V电源、电容C7一端相连,电阻R12另一端接晶体管VT1的集电极,晶体管VT1的基极与单片机控制单元(5)的PA11引脚相连,电阻R11一端与电磁开关K1一端、晶体管VT1的发射极连接,电磁开关K1的另一端接制冷片的正极,电容C7另一端、电阻R11另一端、制冷片负极共同接地;
所述湿度控制电路(33)包括加湿控制电路与去湿控制电路,湿度控制器(34)包括水汽加湿器、电机M为主体的去湿器;
所述加湿控制电路包括电磁继电器K2、晶体管VT2、电阻R13、二极管D3;其中电阻R13的一端接单片机控制单元(5)的PA10引脚,接收控制信号,电阻R13的另一端接晶体管VT2的基极,晶体管VT2的发射极接地,晶体管VT2集电极接电磁继电器K2的3号引脚、二极管D3的正极,二极管D3的负极接电源模块(10)的3.3V电源,电磁继电器K2的4号引脚同时接电源模块(10)的3.3V电源,电磁继电器K2的1号引脚接电源模块(10)的12V电源的负极,电磁继电器K2的2号引脚接水汽加湿器的负极,电源模块(10)的12V电源的正极接水汽加湿器的正极;
所述去湿控制电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19,二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7,晶体管VT3、晶体管VT4、晶体管VT5、晶体管VT6、晶体管VT7、晶体管VT8;其中电阻R15的一端接单片机控制单元(5)的引脚PA9,电阻R15另一端与晶体管VT3的基极相连,晶体管VT3的集电极与电阻R16一端、电阻R17一端相连,晶体管VT3发射极、晶体管VT5的发射极接二极管D6的正极并接地,晶体管VT7的发射极、晶体管VT8的发射极接二极管D7的正极并接地,R16的另一端、晶体管VT4发射极、二极管D4负极、二极管D5负极、晶体管VT6发射极、电阻R19一端接电源模块(10)的12V电源,电阻R17的另一端分别与晶体管VT4、晶体管VT5的基极相连,晶体管VT4的集电极接晶体管VT5的集电极,二极管D6的负极接二极管D4的正极并接电机M为主体的去湿器的正极,电机M为主体的去湿器的负极接二极管D7的负极、二管管D5的正极,晶体管VT6的集电极接晶体管VT7的集电极,晶体管VT6的基极、晶体管VT7的基极接电阻R18一端,电阻R18另一端接电阻R19另一端、晶体管VT8的集电极,晶体管VT8的基极通过电阻R14接单片机控制单元(5)的引脚PA8。
5.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述单片机控制单元(5)包括单片机STM32F1,电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12,电阻R23,按键开关K3,晶振Y1、晶振Y2;其中晶振Y1并联在单片机STM32F1的PC14、PC15引脚上,单片机STM32F1的PC14另接电容C8一端,电容C8的另一端接地;单片机STM32F1的PC15另接电容C9一端,电容C9的另一端接地,晶振Y2并联在单片机STM32F1的OCSIN、OSCOUT引脚上,单片机STM32F1的OSCIN另接电容C10一端,电容C10的另一端接地,单片机STM32F1的OSCOUT另接电容C11一端,电容C11的另一端接地,电容C12与按键开关K3并联在单片机STM32F1的NRST、VSSA引脚上,单片机STM32F1的NRST同时接电阻R23一端,电阻R23的另一端接电源模块(10)的3V3电源,单片机STM32F1的VSSA同时接地,单片机STM32F1的BOOT0引脚也接3V3电源。
6.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述电子锁模块(7)包括二极管D8、二极管D9,电阻R21、电阻R22,三极管VT9、三极管VT10,继电器RL1,光耦;其中二极管D8正极接单片机控制单元(5)的PB12引脚,二极管D8负极接电阻R21的一端,电阻R21的另一端接光耦的2号引脚,光耦的1号引脚接电源模块(10)的3.3V电源,光耦的3号引脚接24V电源,光耦的4号引脚接电阻R22一端,电阻R22的另一端接三极管VT10的基极,三极管VT10的发射极接地,三极管VT10集电极接二极管D9的正极,二极管D9的另一端接24V电源;VT10的集电极同时接继电器RL1的一端,继电器RL1的另一端接24V电源;继电器RL1控制电磁锁的开关S1,开关S1的一端接24V电源,另一端接地。
7.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述蓝牙模块(9)包括蓝牙芯片HC-42,电阻R24,电容C13;其中蓝牙芯片HC-42的TXD引脚接单片机控制单元(5)的PA3引脚,蓝牙芯片HC-42的RXD引脚接单片机控制单元(5)的PA2引脚,同时接电阻R24一端,电阻R24的另一端接电源模块(10)的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的RESET引脚接单片机控制单元(5)的PA6引脚,蓝牙芯片HC-42的VCC引脚接电源模块(10)的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的GND引脚接电容C7一端并接地,电容C7的另一端接电源模块(10)的3V3电源,蓝牙芯片HC-42的LPIN引脚接单片机控制单元(5)的PA4引脚,蓝牙芯片HC-42的KEY+引脚接单片机控制单元(5)的PA5引脚;蓝牙芯片HC-42的LEDCON引脚接地。
8.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述电源模块(10)包括电阻R25、R26、R27、R28,可变电阻R29,电容C17、C18、C20、C21、C22、C24,极性电容C14、C15、C16、C19、C23,电感L1、L2、L3,稳压降压芯片MP1482、Im2576HV、NS6112,24V锂电池P1;
在24V降12V的电路中,24V锂电池P1负极接地,24V锂电池P1正极同时接极性电容C14的正极和稳压降压芯片Im2576HV的Vin引脚,电容C14的负极接地,,稳压降压芯片Im2576HV的GND引脚、ON/OFF引脚接地,稳压降压芯片Im2576HV的FB引脚接12V输出,稳压降压芯片Im2576HV的Out引脚分别接二极管D10的负极与电感L1一端,电感L1的另一端与极性电容C15一端连接并输出12V电压,D10正极与极性电容C15的负极接地;
在24V降5V的电路中,24V锂电池P1的正极通过保险丝F1接极性电容C16的正极、电容C17一端、稳压降压芯片NS6112的EN引脚、稳压降压芯片NS6112的Vin引脚,极性电容C16、电容C17的负极均接地,稳压降压芯片NS6112的SW引脚接电感L2一端,电感L2的另一端分别接电阻R25、电容C18、极性电容C19、电容C20一端并输出5V电压;电阻R25的另一端分别接稳压降压芯片NS6112的FB引脚、电阻R26一端、电容C18另一端,极性电容C19另一端、电阻R26另一端、电容C20另一端接地;
在24V降3.3V的电路中,24V锂电池P1的正极接稳压降压芯片MP1842的SS引脚,稳压降压芯片MP1482的BOOT引脚接电容C21一端,电容C21的另一端接电感L3一端并接稳压降压芯片MP1482的SW引脚,L3的另一端接电阻R28、极性电容C23、电容C24一端并同时接3.3V输出,电阻R28的另一端接可变电阻R29一端,可变电阻R29的另一端接稳压降压芯片MP1482的FB引脚并接地,极性电容C23、电容C24的另一端接地,稳压降压芯片MP1482的GND引脚接地,稳压降压芯片的COMP引脚接电容C22一端,电容C22的另一端接电阻R27一端,电阻R27的另一端接地,稳压降压芯片MP1482的EN引脚接3.3V输入,稳压降压芯片MP1482的Vin引脚接5V输入。
9.根据权利要求1所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:还包括化学尾气处理模块(11)、辐射控制模块(12);其中报警器(8)、蓝牙模块(9)、电源模块(10)置于存储工业危险品的封闭壳体内底部,壳体外一面上部为带有电子锁模块(7)的密封盖,密封盖中心置有两个化学尾气处理模块(11)用于接收辐射控制模块(12)输送的内部气体,紧贴密封盖下方置有单片机控制单元(5)、温湿度传感器(15)、GPS定位传感器(16)以及温湿度控制模块(4)。
10.根据权利要求9所述基于嵌入式CPS的工业危险品临时存储的实时监控装置,其特征在于:所述化学尾气处理模块(11)外部为圆柱体塑料外壳,外壳的圆柱曲面密封,上下平面均有稀疏排气网,模块内部靠下为多层带进气口(20)的铅质隔板(19)、中部为尾气处理单元(21)、上部为带有排风扇的排气口(25),排风扇接充电蓄电池(26);所述尾气处理单元(21)包括从下往上布置的水汽吸收层(22)、化学反应层(23)、反应尾气吸收层(24);
所述辐射控制模块(12)包括嵌于整个装置封闭壳体内部六个平面的铅层(27)、置于装置上方封盖的弯曲通气铅管(28),贴近铅层(27)的六个内部平面均使用绝缘塑料进行包裹,弯曲通气铅管(28)采用盘旋布局方式,上接化学尾气处理模块(11)的进气口(20),通气铅管(28)最下部还包含微型排气风扇(29),排气风扇采用独立电源(30),用于输送装置内部气体至化学尾气处理模块(11)。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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