CN113112732B - 一种基于工业互联网的工厂监控预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，属于监控预警技术领域，一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，通过温度传感器和摄像头将火势的图像信息和为温度信息传递给单片机，单片机控制喷淋设备对工厂着火处进行自动报警和灭火功能，同时将失火地点传输至显示装置进行显示，方便工作人员快速赶往失火地点，避免火势绵延，除此之外，喷淋设备灭火的同时利用溶解球内部的醋酸二氯合铜与水溶解产生的醋酸二氯合铜水溶液可以将烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行去除，减小烟气对工人身体的损害程度，当喷淋头上的喷淋孔堵塞时，在弹性薄膜和防堵板的作用下，可以实现对喷淋孔的自动疏通功能。
Description
技术领域
本发明涉及监控预警技术领域，更具体地说，涉及一种基于工业互联网的工厂监控预警系统。
背景技术
在工厂(例如炼钢厂等)中进行工业生产过程中，往往存在危险区域，危险区域一般的都会设置摄像头配合工业互联网形成预警系统，实现对危险区域的实时监控功能，可以在危险区域出现失火情况的同时进行灭火和报警。
现有的预警系统中的喷淋设备仅具有喷淋灭火 功能，不能根据火势调节喷淋范围，容易造成水资源的浪费，除此之外，现有的喷淋设备不能够对烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行清除，无法降低烟气对工人身体的损坏程度同时现有喷淋设备都是裸露的，喷淋孔容易堵塞，影响喷淋头的使用。
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工业互联网的工厂监控预警系统，它可以实现对工厂着火处进行自动报警和灭火功能，同时将失火地点传输至显示装置进行显示，方便工作人员快速赶往失火地点，避免火势绵延，除此之外，喷淋设备灭火的同时可以将烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行去除，减小烟气对工人身体的损害程度。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，包括单片机，所述单片机与温度传感器、水压传感器、喷淋设备和电源电连接，所述单片机与工业互联网建立信息传输连接，所述电源与第一警报器、第二警报器、第三警报器和显示装置电连接，所述工业互联网与摄像头电连接；
所述喷淋设备包括喷淋头、连接主体和排气槽，所述喷淋头的顶端通过螺钉安装有连接主体，所述连接主体的顶端固定连接有排气槽，所述喷淋头的四周设置有弹性薄膜，所述喷淋头的内部设置有防堵板，所述防堵板的四个拐角处开设有通孔，所述通孔内卡接有导向杆，所述导向杆的顶端与喷淋头的内侧面固定连接，所述导向杆上缠绕有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与防堵板和喷淋头的内侧面连接，所述连接主体的内部安装有微型泵，所述微型泵的一端固定连接有连接管，连接管与喷淋头的顶端固定连接，所述微型泵的另一端固定连接有喷淋主管，所述喷淋主管一端与外部水箱连接，所述连接主体的四周设置有环形安装架，所述环形安装架内转动连接有扩展喷头，可以实现对工厂着火处进行自动报警和灭火功能，同时将失火地点传输至显示装置进行显示，方便工作人员快速赶往失火地点，避免火势绵延，除此之外，喷淋设备灭火的同时可以将烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行去除，减小烟气对工人身体的损害程度。
进一步的，所述防堵板上开设有多个圆形孔，所述防堵板上固定连接有多个溶解球，所述防堵板的底端固定连接有多个顶针，顶针对喷淋头上的喷淋孔进行疏通，避免喷淋头堵塞。
进一步的，所述防堵板与弹性薄膜之间固定连接有连接绳，使得弹性薄膜膨胀使可以通过连接绳带动防堵板下移，实现疏通喷淋头的功能。
进一步的，所述溶解球由无纺布、水溶球和醋酸二氯合铜组成，所述水溶球设置在无纺布内，所述水溶球设置有多个且每个水溶球的内径不同，相邻所述水溶球之间为包含关系，相邻所述水溶球之间填充有醋酸二氯合铜，水溶球可以使得其内部的醋酸二氯合铜逐步与水溶解，避免醋酸二氯合铜被一次性消耗，醋酸二氯合铜可以吸收烟气中的一氧化碳，降低烟气对工人身体的损害程度。
进一步的，所述喷淋头的底端固定连接有多个净化筒，所述净化筒的内部填充有活性炭层，所述净化筒的顶端固定连接排气管，所述排气管的顶端延伸至排气槽内，净化筒内的活性炭层可以对烟气中的二氧化硫进行过滤，进一步降低烟气对工人身体的损害程度。
进一步的，所述环形安装架的内侧底端设置有弹性棉垫，所述弹性棉垫上设置有密封垫，弹性棉垫可以使得密封垫与扩展喷头紧密接触，避免扩展喷头在不使用时漏水。
进一步的，所述扩展喷头的一侧面与环形安装架的内侧面之间固定连接有连接弹簧，所述扩展喷头的一侧面固定连接有伸缩软管，所述伸缩软管的一端固定连接有喷淋支管，所述喷淋支管与连接管固定连接，连接弹簧可以将扩展喷头推出环形安装架，从而增大该喷淋设备的灭火范围。
进一步的，所述排气槽的四周固定连接有防护罩，所述防护罩的侧面开设有连通孔，防护罩可以对螺纹环起到保护作用，避免螺纹环出现锈蚀损坏现象。
进一步的，所述排气槽的侧面设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹上螺纹连接有螺纹环，所述螺纹环的外侧面设置有第二外螺纹。
进一步的，所述防护罩的外侧面固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴的一端固定连接有齿轮，所述齿轮的一侧穿过连通孔与第二外螺纹啮合，电机可以驱动齿轮带动螺纹环转动，在第一外螺纹的作用下，可以上下移动，控制扩展喷头的使用，进而可以在火势较大的情况的下增大喷淋范围。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现对工厂着火处进行自动报警和灭火功能，同时将失火地点传输至显示装置进行显示，方便工作人员快速赶往失火地点，避免火势绵延，除此之外，喷淋设备灭火的同时可以将烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行去除，减小烟气对工人身体的损害程度。
(2)顶针对喷淋头上的喷淋孔进行疏通，避免喷淋头堵塞。
(3)防堵板与弹性薄膜之间固定连接有连接绳，使得弹性薄膜膨胀使可以通过连接绳带动防堵板下移，实现疏通喷淋头的功能。
(4)水溶球可以使得其内部的醋酸二氯合铜逐步与水溶解，避免醋酸二氯合铜被一次性消耗，醋酸二氯合铜可以吸收烟气中的一氧化碳，降低烟气对工人身体的损害程度。
(5)净化筒内的活性炭层可以对烟气中的二氧化硫进行过滤，进一步降低烟气对工人身体的损害程度。
(6)弹性棉垫可以使得密封垫与扩展喷头紧密接触，避免扩展喷头在不使用时漏水。
(7)连接弹簧可以将扩展喷头推出环形安装架，从而增大该喷淋设备的灭火范围。
(8)防护罩可以对螺纹环起到保护作用，避免螺纹环出现锈蚀损坏现象。
(9)电机可以驱动齿轮带动螺纹环转动，在第一外螺纹的作用下，可以上下移动，控制扩展喷头的使用，进而可以在火势较大的情况的下增大喷淋范围。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为喷淋设备的结构示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4为防堵板的结构示意图；
图5为螺纹环结构示意图；
图6为环形安装架的立体结构示意图；
图7为净化筒的剖面图；
图8为溶解球的剖面图。
图中标号说明：
1、喷淋头；2、连接主体；3、排气槽；4、螺纹环；5、电机；6、排气管；7、喷淋支管；8、喷淋主管；9、微型泵；10、防护罩；11、环形安装架；12、扩展喷头；13、密封垫；14、弹性棉垫；15、防堵板；1501、圆形孔；1502、顶针；16、连接绳；17、溶解球；1701、无纺布；1702、水溶球；1703、醋酸二氯合铜；18、净化筒；19、弹性薄膜；20、连接弹簧；21、伸缩软管。
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：
请参阅图1和图2，一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，包括单片机，单片机与温度传感器、水压传感器、喷淋设备和电源电连接，单片机与工业互联网建立信息传输连接，电源与第一警报器、第二警报器、第三警报器和显示装置电连接，工业互联网与摄像头电连接；
喷淋设备包括喷淋头1、连接主体2和排气槽3，喷淋头1的顶端通过螺钉安装有连接主体2，连接主体2的顶端固定连接有排气槽 3，喷淋头1的四周设置有弹性薄膜19，喷淋头1的内部设置有防堵板15，防堵板15的四个拐角处开设有通孔，通孔内卡接有导向杆，导向杆的顶端与喷淋头1的内侧面固定连接，导向杆上缠绕有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与防堵板15和喷淋头1的内侧面连接，连接主体2的内部安装有微型泵9，微型泵9的一端固定连接有连接管，连接管与喷淋头1的顶端固定连接，微型泵9的另一端固定连接有喷淋主管8，喷淋主管8一端与外部水箱连接，连接主体2的四周设置有环形安装架11，环形安装架11内转动连接有扩展喷头12，可以实现对工厂着火处进行自动报警和灭火功能，同时将失火地点传输至显示装置进行显示，方便工作人员快速赶往失火地点，避免火势绵延，除此之外，喷淋设备灭火的同时可以将烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行去除，减小烟气对工人身体的损害程度。
请参阅图4，防堵板15上开设有多个圆形孔1501，防堵板15上固定连接有多个溶解球17，防堵板15的底端固定连接有多个顶针 1502，顶针对喷淋头1上的喷淋孔进行疏通，避免喷淋孔塞。
请参阅图2，防堵板15与弹性薄膜19之间固定连接有连接绳，弹性薄膜19膨胀使可以通过连接绳16带动防堵板15下移，实现疏通喷淋头1的功能。
请参阅图8，溶解球17由无纺布1701、水溶球1702和醋酸二氯合铜1703组成，水溶球1702设置在无纺布1701内，水溶球1702设置有多个且每个水溶球1702的内径不同，相邻水溶球1702之间为包含关系，相邻水溶球1702之间填充有醋酸二氯合铜1703，水溶球1702可以使得其内部的醋酸二氯合铜1703逐步与水溶解，避免醋酸二氯合铜1703被一次性消耗，醋酸二氯合铜1703可以吸收烟气中的一氧化碳，降低烟气对工人身体的损害程度。
请参阅2，喷淋头1的底端固定连接有多个净化筒18，净化筒 18的内部填充有活性炭层1801，净化筒18的顶端固定连接排气管6，排气管6的顶端延伸至排气槽3内，净化筒18内的活性炭层可以对烟气中的二氧化硫进行过滤，进一步降低烟气对工人身体的损害程度。环形安装架11的内侧底端设置有弹性棉垫14，弹性棉垫14上设置有密封垫13。弹性棉垫14可以使得密封垫13与扩展喷头12紧密接触，避免扩展喷头12在不使用时漏水。
请参阅图2和图3，扩展喷头12的一侧面与环形安装架11的内侧面之间固定连接有连接弹簧20，扩展喷头12的一侧面固定连接有伸缩软管21，伸缩软管21的一端固定连接有喷淋支管7，喷淋支管 7与连接管固定连接，连接弹簧20可以将扩展喷头12推出环形安装架11，从而增大该喷淋设备的灭火范围。排气槽3的四周固定连接有防护罩10，防护罩10的侧面开设有连通孔，防护罩10可以对螺纹环4起到保护作用，避免螺纹环4出现锈蚀损坏现象。排气槽3的侧面设置有第一外螺纹，第一外螺纹上螺纹连接有螺纹环4，螺纹环 4的外侧面设置有第二外螺纹。防护罩10的外侧面固定连接有电机5，电机5的输出端固定连接有驱动轴，驱动轴的一端固定连接有齿轮，齿轮的一侧穿过连通孔与第二外螺纹啮合，电机可以驱动齿轮带动螺纹环转动，在第一外螺纹的作用下，可以上下移动，控制扩展喷头 12的使用，进而可以在火势较大的情况的下增大喷淋范围。
本发明可以实现对工厂着火处进行自动报警和灭火功能，同时将失火地点传输至显示装置进行显示，方便工作人员快速赶往失火地点，避免火势绵延，除此之外，喷淋设备灭火的同时可以将烟气中的一氧化碳和二氧化硫进行去除，减小烟气对工人身体的损害程度。
当工厂出现失火情况时，温度传感器最先感应火势的温度并向单片机反馈，同时摄像头会将失火地点的图像信号通过工业互联网发送至单片机，单片机根据火势的大小判断是否启用扩展喷头12，在单片机接受到温度传感和工业互联网的信号之后，单片机控制微型泵9 启动，同时控制电源启动并控制第一警报器和显示装置工作，使得第一警报器给维护人员报警，显示装置能够显示失火地点，使得维护人员可以快速到达失火地点。
微型泵9将水箱内的水通过喷淋主管8输送至喷淋头1内部，再通过喷淋头1上的喷淋孔喷出，实现喷淋灭火的功能；若喷淋孔出现堵塞现象，在微型泵9的作用下，使得喷淋头1内部水压快速增大(此时水压传感器会感应到喷淋头1内部的水压快速增大并向单片机反馈，单片机控制第二警报器工作，提醒维护人员喷淋头1出现堵塞现象，便于维护人员对喷淋头进行检修，避免喷淋头1的损坏影响灭火作业，造成不可挽回的损失)，喷淋头1四周的弹性薄膜19迅速膨胀，使得弹性薄膜19通过连接绳16带动防堵板15快速下移，使得防堵板15底端的顶针1502插入喷淋孔内，实现疏通喷淋孔的功能，当喷淋孔被疏通后，喷淋头1内部的水会通过排料孔排出，此时喷淋头1内部的水压恢复正常，弹性薄膜19复位，在连接弹簧20的作用下，使得防堵板15复位。
当喷淋头1的结构出现损坏时，喷淋头1在使用过程中，其内部的水压下降过快，此时，此时水压传感器会感应到喷淋头1内部的水压迅速降低并向单片机反馈，单片机控制第三警报器工作，提醒维护人员喷淋头1的结构损坏，便于维护人员对喷淋头的相关结构进行检修更换，避免喷淋头1的损坏影响灭火作业，造成不可挽回的损失。
喷淋头1内部的水接触溶解球时，会最先溶解最外部水溶球 1702，进而溶解最外部的醋酸二氯合铜1703(随着喷淋头1的使用，溶解球17会逐渐溶解，避免醋酸二氯合铜1703被一次性消耗掉)，产生醋酸二氯合铜1703溶液，醋酸二氯合铜1703溶液喷出后可以将烟气中的一氧化碳吸收掉，降低烟气对工人身体的损害程度，随着烟气的上升，部分烟气会通过净化筒18进而通过排气管排出，净化筒 18内部的活性炭层1801可以吸收烟气中的二氧化硫，进一步降低烟气对工人身体的损害程度。
若火势进一步增大，单片机会根据摄像头传输来的图像信息，控制电机起到，电机通过齿轮带动螺纹环4转动，使得螺纹环4上移，在螺纹环4远离扩展喷头12后，在复位弹簧的作用下，将扩展喷头 12推出，使得扩展喷头12可以正常使用，从而增大该喷淋设备的喷淋范围，提高灭火效率。
在该喷淋设备完成灭火，维护人员可以将喷淋头1和连接主体2 之间的螺钉取下，进而将喷淋头1取下，对防堵板15上的溶解球17 进行更换，以备下次使用。
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 (3)
1.一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，包括单片机，其特征在于：所述单片机与温度传感器、水压传感器、喷淋设备和电源电连接，所述单片机与工业互联网建立信息传输连接，所述电源与第一警报器、第二警报器、第三警报器和显示装置电连接，所述工业互联网与摄像头电连接；
所述喷淋设备包括喷淋头(1)、连接主体(2)和排气槽(3)，所述喷淋头(1)的顶端通过螺钉安装有连接主体(2)，所述连接主体(2)的顶端固定连接有排气槽(3)，所述喷淋头(1)的四周设置有弹性薄膜(19)，所述喷淋头(1)的内部设置有防堵板(15)，所述防堵板(15)的四个拐角处开设有通孔，所述通孔内卡接有导向杆，所述导向杆的顶端与喷淋头(1)的内侧面固定连接，所述导向杆上缠绕有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与防堵板(15)和喷淋头(1)的内侧面连接，所述连接主体(2)的内部安装有微型泵(9)，所述微型泵(9)的一端固定连接有连接管，连接管与喷淋头(1)的顶端固定连接，所述微型泵(9)的另一端固定连接有喷淋主管(8)，所述喷淋主管(8)的一端与外部水箱连接，所述连接主体(2)的四周设置有环形安装架(11)，所述环形安装架(11)内转动连接有扩展喷头(12)，所述防堵板(15)上开设有多个圆形孔(1501)，所述防堵板(15)上固定连接有多个溶解球(17)，所述防堵板(15)的底端固定连接有多个顶针(1502)，所述防堵板(15)与弹性薄膜(19)之间固定连接有连接绳，所述溶解球(17)由无纺布(1701)、水溶球(1702)和醋酸二氯合铜(1703)组成，所述水溶球(1702)设置在无纺布(1701)内，所述水溶球(1702)设置有多个且每个水溶球(1702)的内径不同，相邻所述水溶球(1702)之间为包含关系，相邻所述水溶球(1702)之间填充有醋酸二氯合铜(1703)，所述喷淋头(1)的底端固定连接有多个净化筒(18)，所述净化筒(18)的内部填充有活性炭层(1801)，所述净化筒(18)的顶端固定连接排气管(6)，所述排气管(6)的顶端延伸至排气槽(3)内，所述排气槽(3)的四周固定连接有防护罩(10)，所述防护罩(10)的侧面开设有连通孔，所述排气槽(3)的侧面设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹上螺纹连接有螺纹环(4)，所述螺纹环(4)的外侧面设置有第二外螺纹，所述防护罩(10)的外侧面固定连接有电机(5)，所述电机(5)的输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴的一端固定连接有齿轮，所述齿轮的一侧穿过连通孔与第二外螺纹啮合。
2.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，其特征在于：所述环形安装架(11)的内侧底端设置有弹性棉垫(14)，所述弹性棉垫(14)上设置有密封垫(13)。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的工厂监控预警系统，其特征在于：所述扩展喷头(12)的一侧面与环形安装架(11)的内侧面之间固定连接有连接弹簧(20)，所述扩展喷头(12)的一侧面固定连接有伸缩软管(21)，所述伸缩软管(21)的一端固定连接有喷淋支管(7)，所述喷淋支管(7)与连接管固定连接。
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