CN113721535A - 一种定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，包括设备层(1)、控制层(2)、网络层(3)以及应用层(4)；所述设备层(1)处于整个系统底层，完成数据采集，并将采集数据反馈至控制层(2)；所述控制层(2)用于数据的读取与写入，并连接至网络层(3)；所述网络层(3)通过无线通信方式连接至应用层(4)，所述应用层(4)以采集的数据为基础进行分析以及远程维运；本发明采用先进的工业互联网云平台，开发定型机及废气净化处理设备远程监控与运维系统，降低维护工作量和难度，提高废气处理效果，稳定排放指标。
Description
技术领域
本发明涉及纺织印染节能减排领域，特别涉及一种定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统。
背景技术
纺织印染是我国传统民生和经济支柱产业，也属于典型的高能耗、高污染行业。印染生产过程中，定型机是主要用能设备，作业产生的废气也是主要污染排放物之一，作业产生的废气需要通过废气净化处理设备进行处理，处理结果不佳将会直接影响周边大气环境。
在定型机及废气净化处理设备实际运行管理方面，由于其就地处理、分散布置的应用特征，设备的维护工作量和维护难度都非常大，这也是造成印染生产过程中定型机废气处理效果不佳、排放指标不稳定的一个关键原因；此外在实际生产过程中，现已实施的定型机及定型机废气处理技术，还存在有热能利用率不高和设备故障易造成火灾事故隐患等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，采用先进的工业互联网云平台，开发定型机及废气净化处理设备远程监控与运维系统，降低维护工作量和难度，提高废气处理效果，稳定排放指标。
本发明采用以下技术方案：
一种基于定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，包括设备层、控制层、网络层以及应用层；
所述设备层处于整个系统底层，完成数据采集，并将采集数据反馈至控制层；所述控制层用于数据的读取与写入，并连接至网络层；所述网络层通过无线通信方式连接至应用层，所述应用层以采集的数据为基础进行分析以及远程维运；
所述设备层包括传感器组，所述传感器组由设置在定型机和废气净化处理设备各监测部位的各个传感器装置组成；
所述控制层包括控制器；
所述网络层包括模拟量通讯模块和以太网通讯模块；
所述应用层包括云平台系统下废气净化处理设备的运行状态监控和定型机能耗控制。
进一步地：所述定型机包括PLC控制模块、触摸屏、温度接收模块、温度警报模块、主风机变频器、PLC模拟量、湿度接收模块、速度接收模块，所述传感器组包括在定型机内的各监控部位设置的定型机温度传感器、定型机湿度传感器和定型机速度传感器；
所述定型机温度传感器的输出端与温度接收模块的输入端连接，定型机湿度传感器的输出端与湿度接收模块的输入端连接，定型机速度传感器的输出端与速度接收模块的输入端连接，温度接收模块、湿度接收模块、速度接收模块和温度警报模块的输出端均与PLC控制模块的输入端连接，所述主风机变频器、PLC模拟量和触摸屏的输入端均与PLC控制模块的输出端连接。
进一步地：所述废气净化处理设备包括废气净化进风口、自动除毛装置、气水换热装置、自动除蜡装置、喷淋除味除雾装置、立式静电吸附装置和废气净化出风口；
所述废气净化进风口与自动除毛装置的输入端连接，自动除毛装置的输出端与气水换热装置的输入端连接，气水换热装置的输出端与自动除蜡装置的输入端连接，自动除蜡装置的输出端与喷淋除味除雾装置的输入端连接，喷淋除味除雾装置的输出端与立式静电吸附装置的输入端连接，立式静电吸附装置的输出端与废气净化出风口连接。
进一步地：所述控制器采集传感器装置组获得的废气净化处理设备的实时运行状态数据；所述传感器装置组包括设置在废气净化处理设备的温度传感器、空气压差传感器、水压力传感器、水流量传感器、电流传感器、电压传感器、颗粒物浓度传感器、油烟浓度传感器和有机物挥发浓度传感器；
所述传感器装置包括废气净化进风口设置温度传感器，自动除毛装置设置空气压差传感器，气水换热装置设置温度传感器和水压力传感器，自动除蜡装置安装水压力传感器和水流量传感器，喷淋除味除雾装置的水泵管路上设置水流量传感器和水压力传感器，立式静电吸附装置上设置电流传感器和电压传感器，废气净化出风口设置温度传感器、颗粒物浓度传感器、油烟浓度传感器和有机物挥发浓度传感器。
进一步地：所述云平台系统下废气净化处理设备的运行状态监控为对废气净化处理设备的实时运行状态数据的监控，实时运行状态数据包括运行工艺数据、运行状态信息和运行环境数据。
进一步地：云平台系统对定型机能耗控制包括对设备状态数据、工艺过程数据和能耗计量数据进行图形化展示。
进一步地：所述运行工艺数据包括定型机的进气温度、进气流量、出气温度、出气流量、余热交换用水流量、余热热水温度和风机风量。
进一步地：所述运行状态信息包括喷淋泵运行信号、清洗泵运行信号、风机运行信号、管理阀门信号、高压变频器运行参数和变频器运行参数。
进一步地：所述运行环境数据包括设备内部关键工段温度、设备运行环境湿度和设备运行监视信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用先进的工业互联网云平台，开发定型机及废气净化处理设备远程实时监控与运维系统，通过提高定型机及废气净化处理设备的运维效率，降低运维成本，更好的管控定型机及其废气净化处理设备，提高废气处理效果，稳定排放指标。
2、进一步地，本发明通过在定型机内各监控部位设置定型机温度传感器、定型机速度传感器和定型机湿度传感器，实时监测定型机内部参数变化，可防止设备故障造成火灾，以及提高热能利用率，在工作过程中实现节能减排的效果。
附图说明
图1是本发明定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统架构图；
图2是定型机控制系统结构示意图；
图3是废气净化处理设备结构示意图。
附图中的标记为：1-设备层；2-控制层；3-网络层；4-应用层；5-定型机；6-废气净化处理设备；7-控制器；8-传感器装置组；9-模拟量通讯；10-以太网；11-云平台系统；12-PLC控制模块；13-触摸屏；14-温度接收模块；15-温度警报模块；16-主风机变频器；17-PLC模拟量；18-定型机温度传感器；19-废气净化进风口；20-自动除毛装置；21-气水换热装置；22-自动除蜡装置；23-喷淋除味除雾装置；24-立式静电吸附装置；25-废气净化出风口；26-定型机湿度传感器；27-定型机速度传感器；28-湿度接收模块；29-速度接收模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：包括设备层1、控制层2、网络层3以及应用层4；
所述设备层1处于整个系统底层，完成数据采集，并将采集数据反馈至控制层2；所述控制层2用于数据的读取与写入，并连接至网络层3；所述网络层3通过无线通信方式连接至应用层4，所述应用层4以采集的数据为基础进行分析以及远程维运；
所述设备层1包括传感器组8，所述传感器组由设置在定型机5和废气净化处理设备6各监测部位的各个传感器装置组成；
所述控制层2包括控制器7和传感器装置组8；
所述网络层3包括模拟量通讯9和以太网10通讯；
所述应用层4包括云平台系统11下废气净化处理设备的运行状态监控和定型机能耗控制。
进一步地，所述定型机5的自带控制系统PLC控制模块12、触摸屏13、温度接收模块14、温度警报模块15、主风机变频器16、PLC模拟量17、湿度接收模块28、速度接收模块29，所述传感器组8包括在定型机内的各监控部位设置的定型机温度传感器18、定型机湿度传感器26和定型机速度传感器27；
所述定型机温度传感器18的输出端与温度接收模块14的输入端连接，定型机湿度传感器26的输出端与湿度接收模块28的输入端连接，定型机速度传感器27的输出端与速度接收模块29的输入端连接，温度接收模块14、湿度接收模块28、速度接收模块29和温度警报模块15的输出端均与PLC控制模块12的输入端连接，所述主风机变频器16、PLC模拟量17和触摸屏13的输入端均与PLC控制模块12的输出端连接。
定型机湿度传感器为适用于高温环境的湿度传感器，和传统的定型机相比，在定型机各监控部位设置定型机湿度传感器和温度传感器，可以对定型机内部蒸汽温度起到实时监控作用，当蒸汽温度高于某一设定值时，该蒸汽可用于烘布工作，如此，起到了提高热能利用率、节能的效果。
进一步地，所述废气净化处理设备6包括废气净化进风口19、自动除毛装置20、气水换热装置21、自动除蜡装置22、喷淋除味除雾装置23和立式静电吸附装置24；
所述废气净化进风口19与自动除毛装置20的输入端连接，自动除毛装置20的输出端与气水换热装置21的输入端连接，气水换热装置21的输出端与自动除蜡装置22的输入端连接，自动除蜡装置22的输出端与喷淋除味除雾装置23的输入端连接，喷淋除味除雾装置23的输出端与立式静电吸附装置24的输入端连接，立式静电吸附装置24的输出端于废气净化出风口25连接；
未处理的废气由废气净化进风口19进入自动除毛装置20中，自动除毛装置20将废气中的毛絮过滤，气水换热装置21用于气水两段式废气余热回收，充分回收废气余热分级用于空调制冷和生产过程，自动除蜡装置22将油污、颗粒物混合液体经管道流入集中主管道并进入油水分离池进行油水分离，喷淋除味除雾装置23可进一步将废气进行降温和净化，达到去除气味的作用，并除去定型机尾气中冷凝的水雾和水喷淋产生的水雾，立式静电吸附装置24对废气进行第二次水雾和/或油雾清除处理，并将处理后的废气由废气净化出风口25排出。
进一步地，所述控制器7采集传感器装置组8获得的废气净化处理设备的实时运行状态数据；所述传感器装置组8包括设置在废气净化处理设备的温度传感器、空气压差传感器、水压力传感器、水流量传感器、电流传感器、电压传感器、颗粒物浓度传感器、油烟浓度传感器和有机物挥发浓度传感器；
废气净化进风口19设置温度传感器，自动除毛装置20设置空气压差传感器，气水换热装置21设置温度传感器和水压力传感器，自动除蜡装置22安装水压力传感器和水流量传感器，喷淋除味除雾装置23的水泵管路上设置水流量传感器和水压力传感器，立式静电吸附装置24上设置电流传感器和电压传感器，废气净化出风口25设置温度传感器、颗粒物浓度传感器、油烟浓度传感器和有机物挥发浓度传感器。
所述模拟量通讯9将传感器装置采集到的信号转换成数字信号；所述以太网通讯通过PLC实现设备参数控制与各类传感器数据采集；所述云平台系统11可对现场数据实时采集，面向生产过程运行状态监控、能耗控制分析设计、开发云端APP，实现WEB端和移动端的部署应用。
进一步地，所述云平台系统下废气净化处理设备的运行状态监控为对实时运行状态数据的监控，实时运行状态数据包括运行工艺数据、运行状态信息和运行环境数据。
进一步地，所述定型机能耗控制包括以废气净化处理设备采集的数据为基础，对设备状态数据、工艺过程数据和能耗计量数据进行图形化展示，显示详细的能耗运行信息，包括按能源分类、分项、分区域分别统计的图表信息；
设备状态数据通过参数的设置反应设备的运行状态，数据采集集中在设备层；工艺过程数据通过模拟量通讯将采集到的信号转换成数字信号，经过运算处理后得到，数据采集集中在控制层；能耗计量数据包括能源分类、分区域统计的图表信息，数据采集集中在应用层。
进一步地，所述运行工艺数据包括进气温度、进气流量、出气温度、出气流量、余热交换用水流量、余热热水温度和风机风量。
进一步地，所述运行状态信息包括喷淋泵运行信号、清洗泵运行信号、风机运行信号、管理阀门信号、高压变频器运行参数和变频器运行参数。
进一步地，所述运行环境数据包括设备内部关键工段温度、设备运行环境湿度和设备运行监视信号。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的范围内，做出的变化、改添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：包括设备层(1)、控制层(2)、网络层(3)以及应用层(4)；
所述设备层(1)处于整个系统底层，完成数据采集，并将采集数据反馈至控制层(2)；所述控制层(2)用于数据的读取与写入，并连接至网络层(3)；所述网络层(3)通过无线通信方式连接至应用层(4)，所述应用层(4)以采集的数据为基础进行分析以及远程维运；
所述设备层(1)包括传感器组(8)，所述传感器组由设置在定型机(5)和废气净化处理设备(6)各监测部位的各个传感器装置组成；
所述控制层(2)包括控制器(7)；
所述网络层(3)包括模拟量通讯模块(9)和以太网通讯模块(10)；
所述应用层(4)包括云平台系统(11)下废气净化处理设备的运行状态监控和定型机能耗控制。
2.根据权利要求1所述的定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述定型机(5)包括PLC控制模块(12)、触摸屏(13)、温度接收模块(14)、温度警报模块(15)、主风机变频器(16)、PLC模拟量(17)、湿度接收模块(28)、速度接收模块(29)，所述传感器组(8)包括在定型机内的各监控部位设置的定型机温度传感器(18)、定型机湿度传感器(26)和定型机速度传感器(27)；
所述定型机温度传感器(18)的输出端与温度接收模块(14)的输入端连接，定型机湿度传感器(26)的输出端与湿度接收模块(28)的输入端连接，定型机速度传感器(27)的输出端与速度接收模块(29)的输入端连接，温度接收模块(14)、湿度接收模块(28)、速度接收模块(29)和温度警报模块(15)的输出端均与PLC控制模块(12)的输入端连接，所述主风机变频器(16)、PLC模拟量(17)和触摸屏(13)的输入端均与PLC控制模块(12)的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述废气净化处理设备(6)包括废气净化进风口(19)、自动除毛装置(20)、气水换热装置(21)、自动除蜡装置(22)、喷淋除味除雾装置(23)、立式静电吸附装置(24)和废气净化出风口(25)；
所述废气净化进风口(19)与自动除毛装置(20)的输入端连接，自动除毛装置(20)的输出端与气水换热装置(21)的输入端连接，气水换热装置(21)的输出端与自动除蜡装置(22)的输入端连接，自动除蜡装置(22)的输出端与喷淋除味除雾装置(23)的输入端连接，喷淋除味除雾装置(23)的输出端与立式静电吸附装置(24)的输入端连接，立式静电吸附装置(24)的输出端与废气净化出风口(25)连接。
4.根据权利要求3所述的定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述控制器(7)采集传感器装置组(8)获得的废气净化处理设备的实时运行状态数据；所述传感器装置组(8)包括设置在废气净化处理设备的温度传感器、空气压差传感器、水压力传感器、水流量传感器、电流传感器、电压传感器、颗粒物浓度传感器、油烟浓度传感器和有机物挥发浓度传感器；
所述传感器装置包括废气净化进风口(19)设置温度传感器，自动除毛装置(20)设置空气压差传感器，气水换热装置(21)设置温度传感器和水压力传感器，自动除蜡装置(22)安装水压力传感器和水流量传感器，喷淋除味除雾装置(23)的水泵管路上设置水流量传感器和水压力传感器，立式静电吸附装置(24)上设置电流传感器和电压传感器，废气净化出风口(25)设置温度传感器、颗粒物浓度传感器、油烟浓度传感器和有机物挥发浓度传感器。
5.根据权利要求4所述的定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述云平台系统下废气净化处理设备的运行状态监控为对废气净化处理设备的实时运行状态数据的监控，实时运行状态数据包括运行工艺数据、运行状态信息和运行环境数据。
6.根据权利要求1所述的定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：云平台系统(11)对定型机能耗控制包括对设备状态数据、工艺过程数据和能耗计量数据进行图形化展示。
7.根据权利要求5所述的定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述运行工艺数据包括定型机的进气温度、进气流量、出气温度、出气流量、余热交换用水流量、余热热水温度和风机风量。
8.根据权利要求5所述的基于定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述运行状态信息包括喷淋泵运行信号、清洗泵运行信号、风机运行信号、管理阀门信号、高压变频器运行参数和变频器运行参数。
9.根据权利要求5所述的基于定型机及废气净化处理设备的智能化监测系统，其特征在于：所述运行环境数据包括设备内部关键工段温度、设备运行环境湿度和设备运行监视信号。
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2020
- 2020-05-25 CN CN202010451744.0A patent/CN113721535A/zh active Pending
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