CN114705600B - 一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，包括：基座、控制板模块和电池；控制板模块和电池设置于基座内；控制板模块设有MCU控制器和用于与服务器进行无线通讯的通讯模块；一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置还包括：用于主动吸尘的吸尘装置、用于进行集尘的集尘装置、用于连通吸尘装置和集尘装置的PE薄膜风管和用于测量集尘装置内的粉尘重量的称重传感器；吸尘装置、集尘装置和称重传感器安装至基座；吸尘装置包括：吸尘电机、吸尘风扇、风道壳体、进气管道和出气管道；吸尘风扇设置于风道壳体内；吸尘电机安装至风道壳体。本发明的有益之处在于，提供一种适用于建筑施工场景下的粉尘检测设备。
Description
技术领域
本发明涉及空气粉尘监测技术领域，具体涉及建筑施工场景下的空气粉尘监测。
背景技术
粉尘检测仪主要用于实时监测空气中的颗粒以及粉尘的浓度。传统的粉尘检测仪通常基于光散射原理和静电交流感应原理实现粉尘检测。这种检测仪具有较高的检测精度，同样其成本也相对高昂。
建筑施工场景下的粉尘检测，主要是用于辅助服务器控制喷洒系统进行降尘作业，其并不需要较高的检测精度。传统的粉尘检测仪价格昂贵，在建筑工地上进行多点布控检测将极大的提升成本。另外由于传统的粉尘检测仪属于高精密仪器，在建筑工地的恶劣条件下使用也易于出现故障，维护成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，包括：基座、控制板模块和电池；控制板模块和电池设置于基座内；控制板模块设有MCU控制器和用于与服务器进行无线通讯的通讯模块；
一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置还包括：用于主动吸尘的吸尘装置、用于进行集尘的集尘装置、用于连通吸尘装置和集尘装置的PE薄膜风管和用于测量集尘装置内的粉尘重量的称重传感器；吸尘装置、集尘装置和称重传感器安装至基座；
吸尘装置包括：吸尘电机、吸尘风扇、风道壳体、进气管道和出气管道；吸尘风扇设置于风道壳体内；吸尘电机安装至风道壳体；风道壳体固定至基座；吸尘电机驱动吸尘风扇转动带动粉尘从进气管道进入风道壳体内由出气管道排出；
集尘装置包括：用于容纳粉尘的主集尘盒体、转动安装至主集尘盒体的活动门、驱动活动门运动的开门电机和用于空气中的粉尘进行过滤的过滤件；主集尘盒体设有引导粉尘进入主集尘盒体内的连接管；PE薄膜风管连通连接管和出气管道；开门电机安装至主集尘盒体；活动门形成有出气腔；过滤件安装至活动门并设置于出气腔内；出气腔的腔壁形成有出气孔；主集尘盒体的内部形成有连通至连接管的引导腔和用于沉积粉尘的沉积腔；沉积腔的底部的高度低于引导腔的底部的高度；引导腔的腔底为斜面结构以便于粉尘向沉积腔内沉积；
活动门相对于主集尘盒体具有关闭位置和打开位置；开门电机驱动活动门在关闭位置和打开位置之间转动；活动门位于关闭位置时，沉积腔的底部被活动门封闭；活动门位于打开位置时，沉积腔的底部敞开从而使粉尘在重力作用下从沉积腔排出。
作为本发明进一步的方案：一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置还包括：粉尘箱；粉尘箱可拆卸安装至基座且设置于沉积腔的正下方；活动门运动到打开位置时，从沉积腔排出的粉尘掉落至粉尘箱。
作为本发明进一步的方案：开门电机通过涡轮蜗杆传动机构带动活动门运动。
作为本发明进一步的方案：开门电机的电机轴形成蜗杆。
作为本发明进一步的方案：活动门位于关闭位置时，过滤件竖直设置。
作为本发明进一步的方案：活动门位于主集尘盒体远离连接管的一侧。
作为本发明进一步的方案：进气管道的截面面积从风道壳体向远离风道壳体的方向逐渐扩大。
作为本发明进一步的方案：进气管道远离风道壳体的一端设有帽檐结构。
作为本发明进一步的方案：PE薄膜风管的两端分别通过卡箍结构安装至连接管和出气管道。
作为本发明进一步的方案：一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其中，一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置监控空气粉尘质量的方法，包括以下步骤：
获取初始状态下的称重传感器的重量数据；
启动吸尘电机，并运行预设时间后关闭；
再次获取吸尘电机吸尘后的称重传感器的重量数据；
计算吸尘前后的两次称重传感器的重量数据的差值，该差值作为量化空气粉尘质量的参数；
将量化空气粉尘质量的参数上传至服务器；
通过开门电机打开活动门，从而倾倒主集尘盒体内的粉尘，倾倒后再次通过开门电机关闭活动门。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种适用于建筑施工场景下的粉尘检测设备。
通过吸尘装置快速收集灰尘，相比自然沉淀式的测量可以提升测量效率，同时也可以提升测量精度。
采用PE薄膜风管连接吸尘装置和集尘装置，降低对称重传感器的测量的干扰，从而在一定程度上提升测量精度。
集尘装置可以自动排除粉尘，从而实现循环式的测量。集尘装置的特定结构便于排出主集尘盒体内的粉尘。
本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
图1为本发明的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置的示意图；
图2为图1中的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置移除集尘装置后的左视图；
图3为图1中的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置的内部结构的示意图；
图4为图3中的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置的集尘装置的示意图，示出了活动门处于关闭位置的状态；
图5为图4中的集尘装置的另一状态的示意图，示出了活动门处于打开位置的状态。
附图标号清单：用于智慧工地的空气粉尘监测装置100，基座10，控制板模块11，电池12，吸尘装置20，吸尘电机21，吸尘风扇，风道壳体22，进气管道23，出气管道24，集尘装置30，主集尘盒体31，连接管311，引导腔312，沉积腔313，活动门32，出气腔321，出气孔322，开门电机33，过滤件34，PE薄膜风管40，称重传感器50，粉尘箱60。
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。
如图1至图5所示，本发明实施例中，一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置100，包括：基座10、控制板模块11和电池12。控制板模块11和电池12设置于基座10内。控制板模块11由电路板和安装于电路板上的各电子元件组成。控制板模块11设有MCU控制器和用于与服务器进行无线通讯的通讯模块。作为一种具体的实施方式，通讯模块为Wi-Fi模块。作为可选的实施方式，通讯模块也可以为Zi gBee模块或蓝牙模块。通过通讯模块可以将用于智慧工地的空气粉尘监测装置100的检测结果上传至服务器。
作为一种优选的实施方式，一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置100还包括：吸尘装置20、集尘装置30、PE薄膜风管40和称重传感器50。吸尘装置20、集尘装置30和称重传感器50安装至基座10。
吸尘装置20用于主动吸尘。通过主动吸尘的方式获取用于智慧工地的空气粉尘监测装置100所在位置的空气中的粉尘。集尘装置30用于进行集尘，以便于后续进行称重。称重传感器50用于测量集尘装置30内的粉尘重量。PE薄膜风管40用于连通吸尘装置20和集尘装置30。采用PE薄膜风管40，相比刚性连接管，避免了吸尘装置20和集尘装置30之间的刚性连接，避免由于刚性连接使吸尘装置20承担了集尘装置30的重量，影响称重传感器50的测量精度。
作为一个具体的实施方式，吸尘装置20包括：吸尘电机21、吸尘风扇、风道壳体22、进气管道23和出气管道24。吸尘风扇设置于风道壳体22内。具体而言，吸尘风扇为离心式风扇。吸尘风扇的中部对齐进气管道23。吸尘电机21安装至风道壳体22。风道壳体22固定至基座10。通过风道壳体22将吸尘装置20的各部分组装为一个整体。
吸尘电机21驱动吸尘风扇转动带动粉尘从进气管道23进入风道壳体22内由出气管道24排出。
作为一个具体的实施方式，集尘装置30包括：主集尘盒体31、活动门32、开门电机33和过滤件34。
主集尘盒体31用于容纳粉尘。活动门32转动安装至主集尘盒体31。活动门32可以打开和关闭从而倾倒主集尘盒体31内的粉尘，以实现循环作业。开门电机33驱动活动门32运动。过滤件34用于空气中的粉尘进行过滤。
主集尘盒体31设有引导粉尘进入主集尘盒体31内的连接管311。PE薄膜风管40连通连接管311和出气管道24。具体而言，PE薄膜风管40的两端分别通过卡箍结构安装至连接管311和出气管道24。开门电机33安装至主集尘盒体31。
活动门32形成有出气腔321。过滤件34安装至活动门32并设置于出气腔321内。作为一种具体的实施方式，过滤件34由过滤纸和滤纸架构成。过滤纸通过滤纸架安装至活动门32。
出气腔321的腔壁形成有出气孔322。经由连接管311进入主集尘盒体31内的带有粉尘的空气经过滤纸过滤后，空气进入出气腔321内从出气孔322向外排出。而粉尘则停留在主集尘盒体31内。具体而言，主集尘盒体31的内部形成有引导腔312和沉积腔313。
引导腔312连通至连接管311。具体而言，引导腔312的两端分别连通连接管311和沉积腔313。沉积腔313用于沉积粉尘。沉积腔313的底部的高度低于引导腔312的底部的高度。引导腔312的腔底为斜面结构以便于粉尘向沉积腔313内沉积。
作为一种具体的实施方式，活动门32相对于主集尘盒体31具有关闭位置和打开位置。开门电机33驱动活动门32在关闭位置和打开位置之间转动。活动门32位于关闭位置时，沉积腔313的底部被活动门32封闭。活动门32位于打开位置时，沉积腔313的底部敞开从而使粉尘在重力作用下从沉积腔313排出。
作为一种具体的实施方式，一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置100还包括：粉尘箱60。粉尘箱60可拆卸安装至基座10且设置于沉积腔313的正下方。活动门32运动到打开位置时，从沉积腔313排出的粉尘掉落至粉尘箱60。通过设置粉尘箱60可以收集主集尘盒体31倾倒的粉尘。作为一种具体的实施方式，粉尘箱60通过T型插筋，插装至基座10。
作为一种具体的实施方式，开门电机33通过涡轮蜗杆传动机构带动活动门32运动。具体而言，开门电机33的电机轴形成蜗杆。通过涡轮蜗杆传动机构的自锁功能，提升活动门32闭合的稳定性。可以在活动门32上设置密封圈提升密封性能。作为一种具体的实施方式，活动门32通过枢转轴转动安装至主集尘盒体31。活动门32固定至枢转轴。枢转轴上安装有涡轮。涡轮与开门电机33的电机轴形成的蜗杆啮合构成涡轮蜗杆传动机构。
作为一种具体的实施方式，活动门32位于关闭位置时，过滤件34竖直设置。相比过滤件34水平设置，不需要有过滤件承载粉尘，并且也具有更好的空气流通性。
作为一种具体的实施方式，活动门32位于主集尘盒体31远离连接管311的一侧。
作为一种具体的实施方式，进气管道23的截面面积从风道壳体22向远离风道壳体22的方向逐渐扩大。进气管道23呈逐渐扩大的喇叭状结构。进气管道23远离风道壳体22的一端设有帽檐结构。通过帽檐结构降低自然状态下粉尘沉降的影响，从而提升测量的精度。
作为一个具体的实施方式，电池12为控制板模块11、吸尘电机21和开门电机33供电。其中开门电机33的供电导线采用软质导线以降低对称重测量的影响。
作为一种优选的实施方式，用于智慧工地的空气粉尘监测装置100监控空气粉尘质量的方法，包括以下步骤：
获取初始状态下的称重传感器50的重量数据；
启动吸尘电机21，并运行预设时间后关闭；
再次获取吸尘电机21吸尘后的称重传感器50的重量数据；
计算吸尘前后的两次称重传感器50的重量数据的差值，该差值作为量化空气粉尘质量的参数。
将量化空气粉尘质量的参数上传至服务器；
通过开门电机33打开活动门32，从而倾倒主集尘盒体31内的粉尘，倾倒后再次通过开门电机33关闭活动门32。
首先获取主动吸尘前的称重传感器50的重量数据。然后开启吸尘电机21进行主动吸尘，通过一段时间的吸尘，收集空气中的粉尘。完成收集后，利用称重传感器50再次获取重量数据，可以知晓一端时间内吸取的粉尘的重量。吸尘前后的粉尘重量的差值可以作为量化空气粉尘质量的参数。服务器收到量化空气粉尘质量的参数后，基于收到的参数控制喷洒系统进行喷洒除尘。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，包括：基座、控制板模块和电池；所述控制板模块和所述电池设置于所述基座内；所述控制板模块设有MCU控制器和用于与服务器进行无线通讯的通讯模块；
其特征在于，所述一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置还包括：用于主动吸尘的吸尘装置、用于进行集尘的集尘装置、用于连通所述吸尘装置和所述集尘装置的PE薄膜风管和用于测量所述集尘装置内的粉尘重量的称重传感器；所述吸尘装置、所述集尘装置和所述称重传感器安装至所述基座；
所述吸尘装置包括：吸尘电机、吸尘风扇、风道壳体、进气管道和出气管道；所述吸尘风扇设置于所述风道壳体内；所述吸尘电机安装至所述风道壳体；所述风道壳体固定至所述基座；所述吸尘电机驱动所述吸尘风扇转动带动粉尘从所述进气管道进入所述风道壳体内由所述出气管道排出；
所述集尘装置包括：用于容纳粉尘的主集尘盒体、转动安装至所述主集尘盒体的活动门、驱动所述活动门运动的开门电机和用于空气中的粉尘进行过滤的过滤件；所述主集尘盒体设有引导粉尘进入所述主集尘盒体内的连接管；所述PE薄膜风管连通所述连接管和所述出气管道；所述开门电机安装至所述主集尘盒体；所述活动门形成有出气腔；所述过滤件安装至所述活动门并设置于所述出气腔内；所述出气腔的腔壁形成有出气孔；所述主集尘盒体的内部形成有连通至所述连接管的引导腔和用于沉积粉尘的沉积腔；所述沉积腔的底部的高度低于所述引导腔的底部的高度；所述引导腔的腔底为斜面结构以便于粉尘向所述沉积腔内沉积；
所述活动门相对于所述主集尘盒体具有关闭位置和打开位置；所述开门电机驱动所述活动门在所述关闭位置和所述打开位置之间转动；所述活动门位于关闭位置时，所述沉积腔的底部被所述活动门封闭；所述活动门位于打开位置时，所述沉积腔的底部敞开从而使粉尘在重力作用下从所述沉积腔排出。
2.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置还包括：粉尘箱；所述粉尘箱可拆卸安装至所述基座且设置于所述沉积腔的正下方；所述活动门运动到打开位置时，从所述沉积腔排出的粉尘掉落至所述粉尘箱。
3.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述开门电机通过涡轮蜗杆传动机构带动所述活动门运动。
4.根据权利要求3所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述开门电机的电机轴形成蜗杆。
5.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述活动门位于关闭位置时，所述过滤件竖直设置。
6.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述活动门位于所述主集尘盒体远离所述连接管的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述进气管道的截面面积从所述风道壳体向远离所述风道壳体的方向逐渐扩大。
8.根据权利要求7所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述进气管道远离所述风道壳体的一端设有帽檐结构。
9.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述PE薄膜风管的两端分别通过卡箍结构安装至所述连接管和所述出气管道。
10.根据权利要求1所述的一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置，其特征在于，
所述一种用于智慧工地的空气粉尘监测装置监控空气粉尘质量的方法，包括以下步骤：
获取初始状态下的所述称重传感器的重量数据；
启动所述吸尘电机，并运行预设时间后关闭；
再次获取所述吸尘电机吸尘后的所述称重传感器的重量数据；
计算吸尘前后的两次所述称重传感器的重量数据的差值，该差值作为量化空气粉尘质量的参数；
将量化空气粉尘质量的参数上传至服务器；
通过所述开门电机打开所述活动门，从而倾倒所述主集尘盒体内的粉尘，倾倒后再次通过所述开门电机关闭所述活动门。
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| CN206906076U (zh) * | 2017-04-20 | 2018-01-19 | 雷会琴 | 一种基坑粉尘采样装置 |
-
2022
- 2022-04-15 CN CN202210401416.9A patent/CN114705600B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB443025A (en) * | 1934-08-15 | 1936-02-17 | Alfred Wilhelmi | Improvements in or relating to apparatus for indicating and recording the dust content of blast furnace gases |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于微量称重的通风除尘管道沉积粉尘厚度检测技术;杨昉昉;刘靖琪;;工业仪表与自动化装置;20200806(第04期);全文 * |
| 家用智能净化清扫一体机测控系统设计;肖奇军;李胜勇;张俊杰;;肇庆学院学报;20170928(第05期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114705600A (zh) | 2022-07-05 |
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