CN112327776A - 一种基于物联网的工厂智能管理系统 - Google Patents

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Nanjing Xinwei Mdt Infotech Ltd
Ningbo Ward Information Technology Development Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的工厂智能管理系统，属于工厂车间的管理技术领域，通过抽气管与主导出管、检测管、气体检测体以及进气管与主导入管、分导入管的双重配合，实现对车间内的气体环境进行实时且全方位检测并传输，当气体浓度达标后发出警报，并利用中央控制器与各模块的配合进行车间换气，在换气过程中对导出的气体通过环形过滤体进行净化，实现排出气体达到排放标准，而在车间内设置内部气体可以循环换置的暂时避难区，在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为人员提供暂时躲避场所，有效解决在较短时间内不能做到快速的人员疏散而容易对车间人员的身体造成伤害的问题。

Description

一种基于物联网的工厂智能管理系统
技术领域
本发明涉及工厂车间的管理技术领域，更具体地说，涉及一种基于物联网的工厂智能管理系统。
背景技术
化工行业由于种种化学反应的存在，会产生许多刺激性、有毒害的气体，其毒害气体主要分为两种。一种是刺激性气体，刺激性气体是指对眼和呼吸道粘膜有刺激作用的气体，是化学工业常遇到的有毒气体。刺激性气体的种类甚多，最常见的有氯、氨、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酯等，另一种是窒息性气体，窒息性气体是指能造成机体缺氧的有毒气体，窒息性气体可分为单纯窒息性气体、血液窒息性气体和细胞窒息性气体。窒息性气体有如氮气、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸气、氰化氢、硫化氢等。
在化工生产时要注意这些毒害、窒息性气体，做好预防措施，但现实环境中还是无法完全保证化工车间内无毒害气体的泄漏。传统的化工车间一旦有毒有害气体泄漏不能及时被发现，同时由于一些未完善的车间管理，针对一些较大面积的车间，且不易开设直接通往外界的逃生路线时，难以在突发事件中做出相应的应急处理和人员疏散，尤其针对一些存在窒息性气体泄漏的化工车间，当在较短时间内不能做到快速的人员疏散，容易对车间人员的身体造成伤害。
为此，我们提出一种基于物联网的工厂智能管理系统来有效提高对化工生产车间的安全管理效果。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网的工厂智能管理系统，通过抽气管与主导出管、检测管、气体检测体以及进气管与主导入管、分导入管的双重配合，实现对车间内的气体环境进行实时且全方位检测并传输，当气体浓度达标后发出警报，并利用中央控制器与各模块的配合进行车间换气，在换气过程中对导出的气体通过环形过滤体进行净化，实现排出气体达到排放标准，而在车间内设置内部气体可以循环换置的暂时避难区，在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为人员提供暂时躲避场所，有效解决在较短时间内不能做到快速的人员疏散而容易对车间人员的身体造成伤害的问题。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于物联网的工厂智能管理系统，包括嵌设安装于车间侧壁上的换气主管，所述车间内安装有中央控制器，所述中央控制器与外接云服务器信号连接，所述换气主管的内部上下嵌设安装有抽气管和进气管，所述换气主管的内端部设有用于对抽气管和进气管进行固定的分隔板，所述换气主管靠近上侧的左右两端均固定连接有与抽气管相连通的主导出管，一对所述主导出管的外侧底端均分布有多个检测管，多个所述检测管上分布有多个气体检测体，所述检测管上开设有与气体检测体位置对应的抽气管，所述抽气管的顶端安装有报警器，所述换气主管靠近下侧的两端均贯穿设有与进气管相连接的主导入管，一对所述主导入管的下端分布有多个分导入管，所述分导入管的底端设有导气口，所述换气主管位于车间外侧的一端套设有过滤箱，所述过滤箱内安装有套设于换气主管外侧的环形过滤体，所述抽气管位于分隔板外端的两侧侧壁上均设有导出管，一对所述导出管均分别贯穿换气主管并延伸至环形过滤体的内侧，所述过滤箱的侧壁上设有排气管，所述车间内安装有位于换气主管下方的暂时避难区，所述换气主管的底端部设有与进气管相连通的次导入管，所述次导入管的下端延伸至暂时避难区内部，所述暂时避难区的内部设有安装有次导出管，所述次导出管的上端贯穿暂时避难区并与抽气管相连接。
进一步的，所述气体检测体包括固定套设于检测管上的检测台，所述检测台上嵌设安装有气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块。
进一步的，所述车间内部安装有数据模块，所述数据模块包括相互信号连接的数据传输模块、数据读取模块以及数据存储模块，所述气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块均为数据读取模块相连接，所述数据传输模块与中央控制器以及外接云服务器相连接，利用数据模块、中央控制器以及气体检测体的配合，实现对各检测数据进行采集、传输以及做出相应的控制操作，利用当所接收到的气体浓度超出阀值，利用控制器进行后续管理控制。
进一步的，所述环形过滤体包括内外分布的内过滤层和外过滤层，所述内过滤层与外过滤层之间填充有纤维过度层，当车间内气体浓度超标时，利用抽气管对车间内部空气进行抽取，抽取后的气体通过抽气管导入至换气主管内，并通过导出管导入至环形过滤体处流经内过滤层、外过滤层以及纤维过度层进行多层过滤。
进一步的，所述内过滤层为水膜过滤层，所述外过滤层为活性炭过滤层，所述水膜过滤层包括纤维层，所述纤维层内填充有防水过气囊，所述防水过气囊内部填充有吸尘水层，所述吸尘水层的内壁上分布有多条过尘纤维，内过滤层为初步过滤层，气体通过纤维层导入至其防水过气囊内部，并在吸尘水层以及过尘纤维的配合作用下进行过水净化，浮动于吸尘水层内部的过尘纤维有利于对流经的废气进行更好的捕捉吸附。
进一步的，所述纤维过度层包括内外双层贴合的吸附凝胶层，所述吸附凝胶层呈锯齿状，一对吸附凝胶层对接面之间形成多个气流缓冲腔，所形成的多个气流缓冲腔有助于对流经的废气起到缓冲作用，留有一定的非吸附过滤空间，有效避免气体流经量大而造成堵塞。
进一步的，所述抽气管的内端安装有抽气泵，所述进气管的内端安装有导气泵，所述次导入管以及次导出管上均安装有控制阀，抽气管与抽气泵配合，对车间内的空气进行导出，而进气管与导气泵的配合，实现对车间内部提供新鲜的空气，实现车间换气。
进一步的，所述暂时避难区以及抽气管的侧壁上分别转动安装有密封门，所述暂时避难区内部还设置有呼吸面罩、休憩座椅、储备食物以及移动终端设备，设置暂时避难区，有助于在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为工作人员提供暂时躲避场所，起到一个缓冲作用，在车间内关闭泄露点且完全换气后，便可得以施救。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过抽气管与主导出管、检测管、气体检测体以及进气管与主导入管、分导入管的双重配合，实现对车间内的气体环境进行实时且全方位检测、传输，并在当气体浓度达标后发出警报，并利用中央控制器与各模块的配合进行车间换气，在换气过程中对导出的气体通过环形过滤体进行过滤净化，实现对排出的气体达到排出标准，而在车间内设置内部气体可以循环换置的暂时避难区，有助于在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为工作人员提供暂时躲避场所，起到一个缓冲作用，在车间内关闭泄露点且完全换气后，便可得以施救，有效提高了化工车间的工作安全性，有效解决在较短时间内不能做到快速的人员疏散而容易对车间人员的身体造成伤害的问题。
(2)气体检测体包括固定套设于检测管上的检测台，检测台上嵌设安装有气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块，车间内部安装有数据模块，数据模块包括相互信号连接的数据传输模块、数据读取模块以及数据存储模块，气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块均为数据读取模块相连接，数据传输模块与中央控制器以及外接云服务器相连接，利用数据模块、中央控制器以及气体检测体的配合，实现对各检测数据进行采集、传输以及做出相应的控制操作，利用当所接收到的气体浓度超出阀值，利用控制器进行后续管理控制。
(3)环形过滤体包括内外分布的内过滤层和外过滤层，内过滤层与外过滤层之间填充有纤维过度层，当车间内气体浓度超标时，利用抽气管对车间内部空气进行抽取，抽取后的气体通过抽气管导入至换气主管内，并通过导出管导入至环形过滤体处流经内过滤层、外过滤层以及纤维过度层进行多层过滤。
(4)内过滤层为水膜过滤层，外过滤层为活性炭过滤层，水膜过滤层包括纤维层，纤维层内填充有防水过气囊，防水过气囊内部填充有吸尘水层，吸尘水层的内壁上分布有多条过尘纤维，内过滤层为初步过滤层，气体通过纤维层导入至其防水过气囊内部，并在吸尘水层以及过尘纤维的配合作用下进行过水净化，浮动于吸尘水层内部的过尘纤维有利于对流经的废气进行更好的捕捉吸附。
(5)纤维过度层包括内外双层贴合的吸附凝胶层，吸附凝胶层呈锯齿状，一对吸附凝胶层对接面之间形成多个气流缓冲腔，所形成的多个气流缓冲腔有助于对流经的废气起到缓冲作用，留有一定的非吸附过滤空间，有效避免气体流经量大而造成堵塞。
(6)抽气管的内端安装有抽气泵，进气管的内端安装有导气泵，次导入管以及次导出管上均安装有控制阀，抽气管与抽气泵配合，对车间内的空气进行导出，而进气管与导气泵的配合，实现对车间内部提供新鲜的空气，实现车间换气。
(7)暂时避难区以及抽气管的侧壁上分别转动安装有密封门，暂时避难区内部还设置有呼吸面罩、休憩座椅、储备食物以及移动终端设备，设置暂时避难区，有助于在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为工作人员提供暂时躲避场所，起到一个缓冲作用，在车间内关闭泄露点且完全换气后，便可得以施救。
附图说明
图1为本发明的立体图一；
图2为本发明的立体图二；
图3为本发明的立体图三；
图4为本发明的立体图四；
图5为本发明的俯视图；
图6为本发明的换气主管与主导出管、主导入管结合处的立体图；
图7为本发明的检测管与气体检测体结合处的立体图；
图8为本发明的换气主管与过滤箱结合处的俯视图；
图9为本发明的换气主管与过滤箱结合处的内侧示意图；
图10为本发明的换气主管与过滤箱结合处的外侧示意图；
图11为本发明的环形过滤体的部分剖视图；
图12为本发明的内过滤层处的剖视图。
图中标号说明：
1换气主管、2抽气管、3主导出管、4检测管、401抽气管、5气体检测体、6进气管、601次导入管、7主导入管、8分导入管、9过滤箱、901排气管、10暂时避难区、11次导出管、12环形过滤体、121内过滤层、1211纤维层、1212防水过气囊、1213吸尘水层、1214过尘纤维、122外过滤层、123纤维过度层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-7，一种基于物联网的工厂智能管理系统，包括嵌设安装于车间侧壁上的换气主管1，车间内安装有中央控制器，中央控制器与外接云服务器信号连接，换气主管1的内部上下嵌设安装有抽气管2和进气管6，换气主管1的内端部设有用于对抽气管2和进气管6进行固定的分隔板，换气主管1靠近上侧的左右两端均固定连接有与抽气管2相连通的主导出管3，一对主导出管3的外侧底端均分布有多个检测管4，多个检测管4上分布有多个气体检测体5，检测管4上开设有与气体检测体5位置对应的抽气管401，抽气管2的顶端安装有报警器，气体检测体5包括固定套设于检测管4上的检测台，检测台上嵌设安装有气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块，车间内部安装有数据模块，数据模块包括相互信号连接的数据传输模块、数据读取模块以及数据存储模块，气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块均为数据读取模块相连接，数据传输模块与中央控制器以及外接云服务器相连接，利用数据模块、中央控制器以及气体检测体5的配合，实现对各检测数据进行采集、传输以及做出相应的控制操作，利用当所接收到的气体浓度超出阀值，利用控制器进行后续管理控制，利用气体检测体5实现对车间内的气体环境进行实时且全方位检测并传输，并在当气体浓度达标后发出警报。
请参阅图2-6和图8-10，换气主管1靠近下侧的两端均贯穿设有与进气管6相连接的主导入管7，一对主导入管7的下端分布有多个分导入管8，分导入管8的底端设有导气口，当车间气体浓度超标后，利用抽气管2与主导出管3、检测管4的配合，实现将车间内空气抽出，再利用中央控制器控制进气管6进行导气，进行车间换气，换气主管1位于车间外侧的一端套设有过滤箱9，过滤箱9内安装有套设于换气主管1外侧的环形过滤体12，抽气管2位于分隔板外端的两侧侧壁上均设有导出管，一对导出管均分别贯穿换气主管1并延伸至环形过滤体12的内侧，过滤箱9的侧壁上设有排气管901，过滤后的气体通过排气管901排出。
请参阅8-9和图11，环形过滤体12包括内外分布的内过滤层121和外过滤层122，内过滤层121与外过滤层122之间填充有纤维过度层123，当车间内气体浓度超标时，利用抽气管2对车间内部空气进行抽取，抽取后的气体通过抽气管2导入至换气主管1内，并通过导出管导入至环形过滤体12处流经内过滤层121、外过滤层122以及纤维过度层123进行多层过滤。
请参阅图11-12，具体的，内过滤层121为水膜过滤层，外过滤层122为活性炭过滤层，水膜过滤层包括纤维层1211，纤维层1211内填充有防水过气囊1212，防水过气囊1212内部填充有吸尘水层1213，吸尘水层1213的内壁上分布有多条过尘纤维1214，内过滤层121为初步过滤层，气体通过纤维层1211导入至其防水过气囊1212内部，并在吸尘水层1213以及过尘纤维1214的配合作用下进行过水净化，浮动于吸尘水层1213内部的过尘纤维1214有利于对流经的废气进行更好的捕捉吸附，纤维过度层123包括内外双层贴合的吸附凝胶层，吸附凝胶层呈锯齿状，一对吸附凝胶层对接面之间形成多个气流缓冲腔，所形成的多个气流缓冲腔有助于对流经的废气起到缓冲作用，留有一定的非吸附过滤空间，有效避免因气体流经量大而造成堵塞。
请参阅图2-3，车间内安装有位于换气主管1下方的暂时避难区10，换气主管1的底端部设有与进气管6相连通的次导入管601，次导入管601的下端延伸至暂时避难区10内部，暂时避难区10的内部设有安装有次导出管11，次导出管11的上端贯穿暂时避难区10并与抽气管2相连接，在车间内设置内部气体可以循环换置的暂时避难区10，有助于在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为工作人员提供暂时躲避场所，起到一个缓冲作用，在车间内关闭泄露点且完全换气后，便可得以施救，有效提高了化工车间的工作安全性，有效解决在较短时间内不能做到快速的人员疏散而容易对车间人员的身体造成伤害的问题。
在此需要补充的是，抽气管2的内端安装有抽气泵，进气管6的内端安装有导气泵，实现抽气与导气工作，且抽气泵、导气泵均与中央控制器进行连接，实现智能启闭控制，次导入管601以及次导出管11上均安装有控制阀，当在特殊情况下使用到暂时避难区10时，打开次导入管601以及次导出管11上的控制阀，实现暂时避难区10内部气体的循环置换，整个车间管理的具体工作原理如下：抽气管2与抽气泵配合，对车间内的空气进行导出，而进气管6与导气泵的配合，实现对车间内部提供新鲜的空气，实现车间换气。
此外，暂时避难区10以及抽气管2的侧壁上分别转动安装有密封门，暂时避难区10内部还设置有呼吸面罩、休憩座椅、储备食物以及移动终端设备，设置暂时避难区10，有助于在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为工作人员提供暂时躲避场所，起到一个缓冲作用，在车间内关闭泄露点且完全换气后，便可得以施救。
本发明通过抽气管2与主导出管3、检测管4、气体检测体5以及进气管6与主导入管7、分导入管8的双重配合，实现对车间内的气体环境进行实时且全方位检测、传输，并在当气体浓度达标后发出警报，并利用中央控制器与各模块的配合进行车间换气，在换气过程中对导出的气体通过环形过滤体12进行过滤净化，实现对排出的气体达到排出标准，而在车间内设置内部气体可以循环换置的暂时避难区10，有助于在大量有毒或者窒息性气体泄露而在短时间难以逃离车间的情况下为工作人员提供暂时躲避场所，起到一个缓冲作用，在车间内关闭泄露点且完全换气后，便可得以施救，有效提高了化工车间的工作安全性，有效解决在较短时间内不能做到快速的人员疏散而容易对车间人员的身体造成伤害的问题。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的工厂智能管理系统，包括嵌设安装于车间侧壁上的换气主管(1)，所述车间内安装有中央控制器，所述中央控制器与外接云服务器信号连接，其特征在于：所述换气主管(1)的内部上下嵌设安装有抽气管(2)和进气管(6)，所述换气主管(1)的内端部设有用于对抽气管(2)和进气管(6)进行固定的分隔板，所述换气主管(1)靠近上侧的左右两端均固定连接有与抽气管(2)相连通的主导出管(3)，一对所述主导出管(3)的外侧底端均分布有多个检测管(4)，多个所述检测管(4)上分布有多个气体检测体(5)，所述检测管(4)上开设有与气体检测体(5)位置对应的抽气管(401)，所述抽气管(2)的顶端安装有报警器，所述换气主管(1)靠近下侧的两端均贯穿设有与进气管(6)相连接的主导入管(7)，一对所述主导入管(7)的下端分布有多个分导入管(8)，所述分导入管(8)的底端设有导气口；
所述换气主管(1)位于车间外侧的一端套设有过滤箱(9)，所述过滤箱(9)内安装有套设于换气主管(1)外侧的环形过滤体(12)，所述过滤箱(9)的侧壁上设有排气管(901)，所述抽气管(2)位于分隔板外端的两侧侧壁上均设有导出管，一对所述导出管均分别贯穿换气主管(1)并延伸至环形过滤体(12)的内侧；
所述车间内安装有位于换气主管(1)下方的暂时避难区(10)，所述换气主管(1)的底端部设有与进气管(6)相连通的次导入管(601)，所述次导入管(601)的下端延伸至暂时避难区(10)内部，所述暂时避难区(10)的内部设有安装有次导出管(11)，所述次导出管(11)的上端贯穿暂时避难区(10)并与抽气管(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述气体检测体(5)包括固定套设于检测管(4)上的检测台，所述检测台上嵌设安装有气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述车间内部安装有数据模块，所述数据模块包括相互信号连接的数据传输模块、数据读取模块以及数据存储模块，所述气体采集模块、温度采集模块、湿度采集模块均为数据读取模块相连接，所述数据传输模块与中央控制器以及外接云服务器相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述环形过滤体(12)包括内外分布的内过滤层(121)和外过滤层(122)，所述内过滤层(121)与外过滤层(122)之间填充有纤维过度层(123)。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述内过滤层(121)为水膜过滤层，所述外过滤层(122)为活性炭过滤层，所述水膜过滤层包括纤维层(1211)，所述纤维层(1211)内填充有防水过气囊(1212)，所述防水过气囊(1212)内部填充有吸尘水层(1213)，所述吸尘水层(1213)的内壁上分布有多条过尘纤维(1214)。
6.根据权利要求4所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述纤维过度层(123)包括内外双层贴合的吸附凝胶层，所述吸附凝胶层呈锯齿状，一对吸附凝胶层对接面之间形成多个气流缓冲腔。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述抽气管(2)的内端安装有抽气泵，所述进气管(6)的内端安装有导气泵，所述次导入管(601)以及次导出管(11)上均安装有控制阀。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的工厂智能管理系统，其特征在于：所述暂时避难区(10)以及抽气管(2)的侧壁上分别转动安装有密封门，所述暂时避难区(10)内部还设置有呼吸面罩、休憩座椅、储备食物以及移动终端设备。
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