CN110743708A

CN110743708A - 基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统

Info

Publication number: CN110743708A
Application number: CN201910998193.7A
Authority: CN
Inventors: 魏胜非; 付文涵
Original assignee: Northeast Normal University
Current assignee: Northeastern University China; Northeast Normal University
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2020-02-04

Abstract

基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统，属于静电除尘领域。它主要解决的技术问题是减少对烟尘流的影响，同时能够监测到电晕极的横向颗粒吸附情况。它由烟道底板、烟道入口、烟道上板、风速传感器、温湿度传感器、传感网络汇聚节点、左一微波传感器、固定板、电晕极、传感网络定位节点、烟道出口、右二传感网络节点、右二微波传感器、右二导轨、右一导轨、右一微波传感器、右一传感网络节点、收尘极板、左一导轨、左一传感网络节点、左二微波传感器、左二导轨、左二传感网络节点、前烟道壁、后烟道壁，单片机组成，其特征是：左二导轨同烟道底板相连，左二导轨在烟道底板的上方，左二导轨同左二传感网络节点相连。它主要用于静电除尘领域。

Description

基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统

技术领域

本发明属于静电除尘领域，尤其是指基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统。

背景技术

静电除尘器是火力发电厂必备的环保配套设备，它的作用是将锅炉排放烟气中的大部分颗粒粉尘进行清除，使进入空气中的烟气含尘量降低，从而达到提高空气质量的目的。其中，除尘效率的高低能有效地反映出静电除尘器性能的好坏。如何提高除尘效率，是关键问题之一。尖端放电原理，电晕极放电端曲率半径越小，电晕越强烈。但由于在电晕区，有少量的粉尘会获得正电荷，并向电晕极运动，最终沉积在电晕极上。如果粉尘的吸附性很强，电晕极上的粉尘就会越积越多，导致电晕极变粗，从而使电晕放电现象减弱，除尘效率降低，这种现象俗称电晕极肥大。对于电晕极的在线监测是研究调高除尘效率的重要条件。如果采用传统的传感器方法，传感器的支架将会在烟道内吸附部分烟尘颗粒，甚至会阻挡烟尘的通过，从而改变了烟尘的颗粒分布，影响到电晕极的吸附形态的改变；另外由于静电场极板附近干扰较大，在收尘极板的横向很难监测到电晕极的粉尘堆积情况。为了解决这两个问题，也就是减少对烟尘流的影响，同时能够监测到电晕极的横向颗粒吸附情况，本发明提出了基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统。

发明内容

为了减少对烟尘流的影响，同时能够监测到电晕极的横向颗粒吸附情况，本发明提出了基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明装置由烟道底板、烟道入口、烟道上板、风速传感器、温湿度传感器、传感网络汇聚节点、左一微波传感器、固定板、电晕极、传感网络定位节点、烟道出口、右二传感网络节点、右二微波传感器、右二导轨、右一导轨、右一微波传感器、右一传感网络节点、收尘极板、左一导轨、左一传感网络节点、左二微波传感器、左二导轨、左二传感网络节点、前烟道壁、后烟道壁，单片机组成，其特征是：左二导轨同烟道底板相连，左二导轨在烟道底板的上方，左二导轨同左二传感网络节点相连，左二导轨在左二传感网络节点的下方，左二微波传感器同左二传感网络节点相连，左二微波传感器在左二传感网络节点的上方，风速传感器同烟道上板相连，风速传感器在烟道上板的下方，温湿度传感器同烟道上板相连，温湿度传感器在烟道上板的下方，传感网络汇聚节点同烟道上板相连，传感网络汇聚节点在烟道上板的下方，固定板同烟道上板相连，固定板在烟道上板的下方，传感网络定位节点同烟道上板相连，传感网络定位节点在烟道上板的下方，固定板同电晕极相连，固定板在电晕极的上方，右二导轨同烟道底板相连，右二导轨在烟道底板的上方，右一导轨同烟道底板相连，右一导轨在烟道底板的上方，收尘极板同烟道底板相连，收尘极板在烟道底板的上方，左一导轨同烟道底板相连，左一导轨在烟道底板的上方，右二传感网络节点同右二导轨相连，右二传感网络节点在右二导轨的上方，右二传感网络节点同右二微波传感器相连，右二传感网络节点在右二微波传感器的下方，右一导轨同右一传感网络节点相连，右一导轨在右一传感网络节点的下方，右一微波传感器同右一传感网络节点相连，右一微波传感器在右一传感网络节点的上方，左一导轨同左一传感网络节点相连，左一导轨在左一传感网络节点的下方，左一微波传感器同左一传感网络节点相连，左一微波传感器在左一传感网络节点的上方，左二导轨同前烟道壁相连，左二导轨同后烟道壁相连，左二导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，左一导轨同前烟道壁相连，左一导轨同后烟道壁相连，左一导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，收尘极板同前烟道壁相连，收尘极板同后烟道壁相连，收尘极板在前烟道壁和后烟道壁之间，右一导轨同前烟道壁相连，右一导轨同后烟道壁相连，右一导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，右二导轨同前烟道壁相连，右二导轨同后烟道壁相连，右二导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，电晕极处于固定板的圆心处，风速传感器同单片机相连，温湿度传感器同单片机相连，传感网络汇聚节点同单片机相连；右一导轨的弧长和左一导轨的弧长相等；右二导轨的弧长等于左二导轨的弧长；右一导轨的曲率大于右二导轨的曲率；左一导轨的曲率大于左二导轨的曲率。

电晕极为针型。烟道为长方体。风速传感器和温湿度传感器用以记录烟道内的温湿度以及烟尘的流速。烟道内的温湿度以及烟尘的流速是电晕极肥大的重要因素。采用微波传感器监测电晕极粉尘堆积的情况。由于烟道内的风速较大，会将移动的传感器网络节点吹离固定轨道，甚至吹入电场内，为此设计了四条轨道，用以固定传感器网络节点。四条轨道设计为圆弧状，这样可以使微波传感器监测到电晕极的横向两侧的粉尘堆积情况；如果设计直线就很难监测到电晕极横向的颗粒吸附情况。由于每个微波传感器的监测范围有限，为此，在电晕极的每侧，采用了两个微波传感器。通过距离不同调节微波传感器的监测部位。

传感网络汇聚节点、右二传感网络节点、右一传感网络节点、传感网络定位节点、左一传感网络节点，左二传感网络节点均采用CC2530模块为核心模块。无线传感器网络技术也就是物联网技术。右一传感网络节点、右二传感网络节点、左一传感网络节点，左二传感网络节点均为移动传感器节点。

CC2530是物联网常用芯片。它是用于2.4GHz的ZigBee应用的一个真正的片上系统解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。该芯片结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

每个微波传感器将数据送到相应的移动传感器节点，移动传感器节点的位置定位由传感网络汇聚节点和传感网络定位节点完成。右一传感网络节点、右二传感网络节点、左一传感网络节点，左二传感网络节点的数据均传送给传感网络汇聚节点，并由传感网络汇聚节点传送给单片机。风速传感器和温湿度传感器的数据也送给单片机，这样在相对应的环境下，电晕极肥大的数据采集就完成了。

本发明的有益效果是减少对烟尘流的影响，同时能够监测到电晕极的横向颗粒吸附情况。它主要用于静电除尘领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统的侧剖面构造图。

图2是烟道的俯视图。

图3是本发明的电路图。

图中1.烟道底板，2.烟道入口，3.烟道上板，4.风速传感器，5.温湿度传感器，6.传感网络汇聚节点，7.左一微波传感器，8.固定板，9.电晕极，10.传感网络定位节点，11.烟道出口，12.右二传感网络节点，13.右二微波传感器，14.右二导轨，15.右一导轨，16.右一微波传感器，17.右一传感网络节点，18.收尘极板，19.左一导轨，20.左一传感网络节点，21.左二微波传感器，22.左二导轨，23.左二传感网络节点，24.前烟道壁，25.后烟道壁，26.单片机。

具体实施方式

在图1中，左二导轨22同烟道底板1相连，左二导轨22在烟道底板1的上方，左二导轨22同左二传感网络节点23相连，左二导轨22在左二传感网络节点23的下方，左二微波传感器21同左二传感网络节点23相连，左二微波传感器21在左二传感网络节点23的上方，风速传感器4同烟道上板3相连，风速传感器4在烟道上板3的下方，温湿度传感器同烟道上板3相连，温湿度传感器在烟道上板3的下方，传感网络汇聚节点6同烟道上板3相连，传感网络汇聚节点6在烟道上板3的下方，固定板8同烟道上板3相连，固定板8在烟道上板3的下方，传感网络定位节点10同烟道上板3相连，传感网络定位节点10在烟道上板3的下方，固定板8同电晕极9相连，固定板8在电晕极9的上方，右二导轨14同烟道底板1相连，右二导轨14在烟道底板1的上方，右一导轨15同烟道底板1相连，右一导轨15在烟道底板1的上方，收尘极板18同烟道底板1相连，收尘极板18在烟道底板1的上方，左一导轨19同烟道底板1相连，左一导轨19在烟道底板1的上方，右二传感网络节点12同右二导轨14相连，右二传感网络节点12在右二导轨14的上方，右二传感网络节点12同右二微波传感器13相连，右二传感网络节点12在右二微波传感器13的下方，右一导轨15同右一传感网络节点17相连，右一导轨15在右一传感网络节点17的下方，右一微波传感器16同右一传感网络节点17相连，右一微波传感器16在右一传感网络节点17的上方，左一导轨19同左一传感网络节点20相连，左一导轨19在左一传感网络节点20的下方，左一微波传感器7同左一传感网络节点20相连，左一微波传感器7在左一传感网络节点20的上方。

在图2中，左二导轨22同前烟道壁24相连，左二导轨22同后烟道壁25相连，左二导轨22在前烟道壁24和后烟道壁25之间，左一导轨19同前烟道壁24相连，左一导轨19同后烟道壁25相连，左一导轨19在前烟道壁24和后烟道壁25之间，收尘极板18同前烟道壁24相连，收尘极板18同后烟道壁25相连，收尘极板18在前烟道壁24和后烟道壁25之间，右一导轨15同前烟道壁24相连，右一导轨15同后烟道壁25相连，右一导轨15在前烟道壁24和后烟道壁25之间，右二导轨14同前烟道壁24相连，右二导轨14同后烟道壁25相连，右二导轨14在前烟道壁24和后烟道壁25之间，电晕极9处于固定板8的圆心处。

在图3中，风速传感器4同单片机26相连，温湿度传感器5同单片机26相连，传感网络汇聚节点6同单片机26相连。

Claims

1.基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统，由烟道底板、烟道入口、烟道上板、风速传感器、温湿度传感器、传感网络汇聚节点、左一微波传感器、固定板、电晕极、传感网络定位节点、烟道出口、右二传感网络节点、右二微波传感器、右二导轨、右一导轨、右一微波传感器、右一传感网络节点、收尘极板、左一导轨、左一传感网络节点、左二微波传感器、左二导轨、左二传感网络节点、前烟道壁、后烟道壁，单片机组成，其特征是：左二导轨同烟道底板相连，左二导轨在烟道底板的上方，左二导轨同左二传感网络节点相连，左二导轨在左二传感网络节点的下方，左二微波传感器同左二传感网络节点相连，左二微波传感器在左二传感网络节点的上方，风速传感器同烟道上板相连，风速传感器在烟道上板的下方，温湿度传感器同烟道上板相连，温湿度传感器在烟道上板的下方，传感网络汇聚节点同烟道上板相连，传感网络汇聚节点在烟道上板的下方，固定板同烟道上板相连，固定板在烟道上板的下方，传感网络定位节点同烟道上板相连，传感网络定位节点在烟道上板的下方，固定板同电晕极相连，固定板在电晕极的上方，右二导轨同烟道底板相连，右二导轨在烟道底板的上方，右一导轨同烟道底板相连，右一导轨在烟道底板的上方，收尘极板同烟道底板相连，收尘极板在烟道底板的上方，左一导轨同烟道底板相连，左一导轨在烟道底板的上方，右二传感网络节点同右二导轨相连，右二传感网络节点在右二导轨的上方，右二传感网络节点同右二微波传感器相连，右二传感网络节点在右二微波传感器的下方，右一导轨同右一传感网络节点相连，右一导轨在右一传感网络节点的下方，右一微波传感器同右一传感网络节点相连，右一微波传感器在右一传感网络节点的上方，左一导轨同左一传感网络节点相连，左一导轨在左一传感网络节点的下方，左一微波传感器同左一传感网络节点相连，左一微波传感器在左一传感网络节点的上方，左二导轨同前烟道壁相连，左二导轨同后烟道壁相连，左二导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，左一导轨同前烟道壁相连，左一导轨同后烟道壁相连，左一导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，收尘极板同前烟道壁相连，收尘极板同后烟道壁相连，收尘极板在前烟道壁和后烟道壁之间，右一导轨同前烟道壁相连，右一导轨同后烟道壁相连，右一导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，右二导轨同前烟道壁相连，右二导轨同后烟道壁相连，右二导轨在前烟道壁和后烟道壁之间，电晕极处于固定板的圆心处，风速传感器同单片机相连，温湿度传感器同单片机相连，传感网络汇聚节点同单片机相连。

2.根据权利要求1所述的基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统，其特征是：右一导轨的弧长和左一导轨的弧长相等。

3.根据权利要求1所述的基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统，其特征是：右二导轨的弧长等于左二导轨的弧长。

4.根据权利要求1所述的基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统，其特征是：右一导轨的曲率大于右二导轨的曲率。

5.根据权利要求1所述的基于传感节点的电晕极肥大数据采集系统，其特征是：左一导轨的曲率大于左二导轨的曲率。