CN115751557A - 一种碳素制品制造管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种碳素制品制造管理系统及方法，涉及制造管理领域，其包括风机、罩体和控制器，风机与控制器连接，罩体罩设在设备的顶部，罩体内壁与设备外壁之间具有间隔，风机的第一端口与罩体内部空间连接，风机的第二端口与车间外部空间连接，车间的侧壁底部设有连通口，车间内的中心靠近地面处设有测尘仪，测尘仪与控制器连接，控制器适于根据测尘仪的监测结果控制风机工作。风机将车间外部空气输入到罩体内部，最后从排风口排出到车间外部，能够避免车间四角处的空气受到车间侧壁以及设备外壁的遮挡而滞留在车间内部，即提高了监测响应灵敏度，又可以驱动设备以及车间各区域的空气高效流动，提高降低车间内空气中各处碳粉浓度的效率。

Description

一种碳素制品制造管理系统及方法

技术领域

本申请涉及制造管理技术领域，尤其涉及一种碳素制品制造管理系统及方法。

背景技术

碳素制品是指用碳素作为原材料制成的产品，例如碳素经过煅烧、磨粉、压合等工序后形成碳棒，在现有技术中，通常在车间内存在多个制造设备，在制造过程中会产生碳粉飞扬在车间内的空气中，污染工作环境，并且碳粉在空气中的浓度达到一定值后存在粉尘爆炸的风险，碳粉在重力作用下沉降在车间内的电力设备或电线上，沉降量达到一定程度后也会存在导电短路等风险，因此需要对车间内空气中的碳粉浓度进行监测，根据监测结果对制造进行管理，然而，如图1所示，现有技术中通常只是在车间顶部中心设置排风口，使用风机从排风口对车间进行抽气，促进车间内的空气循环，降低车间空气中碳粉的浓度，然而由于车间内各制造设备相对排风口的位置不同，气流流经各制造设备的风向以及流速存在差异，容易导致局部气流产生漩涡而滞留在制造设备附近，降低车间内空气中各处的碳粉浓度的效率低，并且排风口需要使用大功率风机才能够驱动整个车间内气流流动，能耗较高。

发明内容

本申请提供一种碳素制品制造管理系统及方法，用于对碳素制品制造进行监测管理，提高降低车间内空气中各处碳粉浓度的效率。

本申请的第1方面提供了一种碳素制品制造管理系统，包括风机、罩体和控制器，所述风机与所述控制器连接，所述罩体罩设在设备的顶部，所述罩体内壁与所述设备外壁之间具有间隔，所述风机的第一端口与罩体内部空间连接，所述风机的第二端口与车间外部空间连接，所述车间的侧壁底部设有连通口，车间内的中心距离地面10-30厘米处设有测尘仪，所述测尘仪位于车间顶部的排风口的正下方，所述测尘仪与所述控制器连接，所述控制器适于根据所述测尘仪的监测结果控制所述风机工作。

在第1方面的一些实施方式中，所述风机设置于车间外部，所述风机的第二端口与所述连通口连接。

在第1方面的一些实施方式中，所述风机和所述罩体分别具有四个，各所述风机分别位于车间的四个侧面，各所述罩体分别位于车间内的四个角处。

在第1方面的一些实施方式中，所述碳素制品制造管理系统还包括四个四通管，各所述四通管分别位于各相邻所述风机之间，所述四通管的第一端口与所述连通口连接，所述连通口通过所述四通管与车间外部空间连通，所述风机的第二端口与所述四通管连接，所述风机的第二端口通过所述四通管与车间外部空间连通，相邻所述风机的第二端口通过该相邻的所述风机之间的所述四通管连通。

在第1方面的一些实施方式中，所述四通管的第一端口与所述连通口连接，所述四通管的第二端口以及第三端口分别与相邻所述风机的第二端口连接，所述四通管的第四端口与车间的外部空间连通，所述四通管的第二端口连接有第一电动阀门，所述四通管的第三端口连接有第二电动阀门，所述四通管的第四端口连接有第三电动阀门，所述第一电动阀门、所述第二电动阀门、所述第三电动阀门分别与所述控制器连接，所述控制器适于根据所述测尘仪的监测结果控制所述第一电动阀门、所述第二电动阀门、所述第三电动阀门工作。

在第1方面的一些实施方式中，所述四通管的第一端口连接有滤盒，所述连通口位于车间的四角处。

在第1方面的一些实施方式中，所述罩体的内部空间同时与相邻所述风机的第一端口连接。

在第1方面的一些实施方式中，所述风机的第一端口与相邻所述罩体之间分别串连有第四电动阀门和第五电动阀门，所述第四电动阀门和所述第五电动阀门分别与所述控制器连接，所述控制器适于根据所述测尘仪的监测结果控制所述第四电动阀门和所述第五电动阀门工作。

本申请的第2方面提供了一种碳素制品制造管理方法，应用如第1方面所述的碳素制品制造管理系统，包括如下步骤：

测尘仪监测车间内部中心靠近地面位置的空气中粉尘浓度，并将粉尘浓度传输给控制器，控制器根据粉尘浓度控制各电动阀门和风机工作；

当粉尘浓度高于预设值时，切换至第一管理模式，在第一管理模式下，风机从车间外部抽气并将所抽气体排出到罩体内部，第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、第四电动阀门、第五电动阀门全部开启；

当粉尘浓度低于预设值时，切换至第二管理模式，在第二管理模式下，四个风机轮流工作，与处于工作状态下的风机连接的第四电动阀门、第五电动阀门开启，与处于工作状态下的风机连接的四通管上的第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门开启，其余电动阀门全部关闭。

在第2方面的一些实施方式中，在第二管理模式下，四个风机轮流工作一个周期后，临时切换至第一管理模式工作一段时间，再切换回第一管理模式，以此循环往复进行，其中，第一管理模式下每个风机工作的时长与临时切换至第一管理模式工作的一段时间相等。

本申请具有如下有益效果：

测尘仪设置在排风口的正下方靠近地面位置，能够监测到车间内局部区域粉尘浓度较大的数值，当此处的粉尘浓度高于预设值，启动各风机，将车间外部空气输入到罩体内部，气流从设备顶部向下流动，然后流经车间其他区域后汇集至车间中心，然后向上提升，最后从排风口排出到车间外部，其中部分输入的空气从连通口排出到车间外部，避免车间四角处的空气受到车间侧壁以及设备外壁的遮挡而滞留在车间内部，即提高了监测响应灵敏度，又可以驱动设备以及车间各区域的空气高效流动，提高降低车间内空气中各处碳粉浓度的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中车间的结构示意图；

图2是本申请实施例中碳素制品制造管理系统的结构示意图；

图3是本申请实施例中控制器与风机以及各电动阀门连接的结构示意图。

附图标记：

100、车间；110、排风口；200、设备；310、风机；320、测尘仪；330、控制器；340、四通管；351、第一电动阀门；352、第二电动阀门；353、第三电动阀门；354、第四电动阀门；355、第五电动阀门；360、滤盒；370、罩体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述，本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

如图2和图3所示，图2的视图方向是俯视，在本申请的实施例1中，提供了一种碳素制品制造管理系统，包括风机310、罩体370和控制器330，风机310与控制器330连接，罩体370罩设在设备200的顶部，罩体370内壁与设备200外壁之间具有间隔，风机310的第一端口与罩体370内部空间连接，风机310的第二端口与车间100外部空间连接，车间100的侧壁底部设有连通口，车间100内的中心距离地面10-30厘米处设有测尘仪320，测尘仪320位于车间100顶部的排风口110的正下方，测尘仪320与控制器330连接，控制器330适于根据测尘仪320的监测结果控制风机310工作，由于测尘仪320位于排风口110的正下方靠近地面位置，且测尘仪320为现有技术，因此图2中未画出测尘仪320。

通过实施例1的上述实施方式，由于碳素粉尘在空气中受到重力作用会逐渐沉降，测尘仪320设置在排风口110的正下方靠近地面位置，能够监测到车间100内局部区域粉尘浓度较大的数值（相较于现有技术中设置在排风口110内而言），当此处的粉尘浓度高于预设值，则需要作出相应的管理模式，例如启动各风机310，将车间100外部空气输入到罩体370内部，气流从设备200顶部向下流动，然后流经车间100其他区域后汇集至车间100中心，然后向上提升，最后从排风口110排出到车间100外部，其中部分输入的空气从连通口排出到车间100外部，避免车间100四角处的空气受到车间100侧壁以及设备200外壁的遮挡而滞留在车间100内部，即提高了监测响应灵敏度，又可以驱动设备200以及车间100各区域的空气高效流动，提高降低车间100内空气中各处碳粉浓度的效率。

在实施例1的一些实施方式中，风机310设置于车间100外部，风机310的第二端口与连通口连接。

通过实施例1的上述实施方式，风机310工作过程中，同时从连通口以及车间100外部空间抽气，输入至车间100内部的空气一部分从排风口110排出，另一部分回流到连通口，提高车间100内气流的平稳性，有助于减少产生的漩涡或湍流。

在实施例1的一些实施方式中，风机310和罩体370分别具有四个，各风机310分别位于车间100的四个侧面，各罩体370分别位于车间100内的四个角处。

通过实施例1的上述实施方式，特别适用于车间100内具有四个设备200的情况，同样也适用于设备200数量多余四个的情况，能够驱动车间100内四个角处的空气流动，同时驱动车间100内空气向中心汇集，减少空气在车间100的四个角处滞留，并及时排出车间100内各处空气，降低车间100内空气中的粉尘浓度。

在实施例1的一些实施方式中，碳素制品制造管理系统还包括四个四通管340，各四通管340分别位于各相邻风机310之间，四通管340的第一端口与连通口连接，连通口通过四通管340与车间100外部空间连通，风机310的第二端口与四通管340连接，风机310的第二端口通过四通管340与车间100外部空间连通，相邻风机310的第二端口通过该相邻的风机310之间的四通管340连通。

通过实施例1的上述实施方式，相邻风机310通过四通管340连接，能够切换多种管理模式，例如在图2中（下文中的上边、下边、左边、右边分别是指附图2的上、下、左、右），左边的风机310和右边的风机310启动，上边的风机310和下边的风机310不启动，左边的风机310向左上角的罩体370内输入空气，空气一部分下行，另一部分进入上边的风机310，下行的空气驱动车间100内部空气流动，进入上边的风机310的空气回流到四通管340与进入四通管340的车间100外部空气混合再次被吸入左边的风机310，同时从左上角的连通口流入四通管340的空气也参与混合被吸入到左边的风机310内。而所有风机310同时启动时，从左上角的连通口流入四通管340的空气与车间100外部流入四通管340的空气混合后分流至左边的风机310以及上边的风机310，然后被输入到左上角的罩体370内，输入罩体370内的空气下行驱动车间100内空气流动。也可以是其中一个风机310启动而其他风机310不启动，则可以驱动车间100内气流分别流入各连通口、各罩体370以及排风口110，不同的管理模式驱动车间100内空气流动的方向以及流速不同，针对不同的粉尘浓度采用不同的管理模式，当粉尘浓度较低时，可以启动一个风机310其他风机310不启动，达到节省能耗的目的（应当理解，由于设置了四个风机310，因此排风口110中原有的风机310以低功率运行，达到节能目的，同时由于能够驱动车间100内空气向车间100中心流动，能够提升换气效率，即提高了降低车间100内各处空气中粉尘浓度的效率）。

在实施例1的一些实施方式中，四通管340的第一端口与连通口连接，四通管340的第二端口以及第三端口分别与相邻风机310的第二端口连接，四通管340的第四端口与车间100的外部空间连通，四通管340的第二端口连接有第一电动阀门351，四通管340的第三端口连接有第二电动阀门352，四通管340的第四端口连接有第三电动阀门353，第一电动阀门351、第二电动阀门352、第三电动阀门353分别与控制器330连接，控制器330适于根据测尘仪320的监测结果控制第一电动阀门351、第二电动阀门352、第三电动阀门353工作。

通过实施例1的上述实施方式，通过切换各电动阀门的开启或关闭，实现多种管理模式。

在实施例1的一些实施方式中，四通管340的第一端口连接有滤盒360，连通口位于车间100的四角处。

通过实施例1的上述实施方式，车间100内空气流经滤盒360后被滤盒360内置的过滤件过滤，空气中的碳素粉尘被过滤掉后形成新鲜空气，新鲜空气与车间100外部空气在四通管340内混合后回流到风机310，实现对车间100内的空气进行换气。

在实施例1的一些实施方式中，罩体370的内部空间同时与相邻风机310的第一端口连接。

在实施例1的一些实施方式中，风机310的第一端口与相邻罩体370之间分别串连有第四电动阀门354和第五电动阀门355，第四电动阀门354和第五电动阀门355分别与控制器330连接，控制器330适于根据测尘仪320的监测结果控制第四电动阀门354和第五电动阀门355工作。

通过实施例1的上述实施方式，通过切换第四电动阀门354和第五电动阀门355的开关，能够实现不同的管理模式，第四电动阀门354开启而第五电动阀门355关闭时，左边的风机310向左上角的罩体370内输送空气，而不再向左下角的罩体370内输送空气，此模式针对的是左上角的设备200存在工作异常产生较大的碳素粉尘，应当理解，由于左上角的设备200附近没有安装测尘仪320，因此需要人工判断左上角的设备200附近的碳素粉尘是否过高，当然为了实现自动判断和切换管理模式，也可以在各设备200附近增设测尘仪320并与控制器330连接。

在本申请的实施例2中，提供了一种碳素制品制造管理方法，应用如实施例1的碳素制品制造管理系统，包括如下步骤：

测尘仪320监测车间100内部中心靠近地面位置的空气中粉尘浓度，并将粉尘浓度传输给控制器330，控制器330根据粉尘浓度控制各电动阀门（包括第一电动阀门351、第二电动阀门352、第三电动阀门353、第四电动阀门354、第五电动阀门355）和风机310工作；

当粉尘浓度高于预设值时，切换至第一管理模式，在第一管理模式下，风机310从车间100外部抽气并将所抽气体排出到罩体370内部，第一电动阀门351、第二电动阀门352、第三电动阀门353、第四电动阀门354、第五电动阀门355全部开启；

当粉尘浓度低于预设值时，切换至第二管理模式，在第二管理模式下，四个风机310轮流工作，与处于工作状态下的风机310连接的第四电动阀门354、第五电动阀门355开启，与处于工作状态下的风机310连接的四通管340上的第一电动阀门351、第二电动阀门352、第三电动阀门353开启，其余电动阀门全部关闭。

在实施例2的一些实施方式中，在第二管理模式下，四个风机310轮流工作一个周期后，临时切换至第一管理模式工作一段时间（例如10分钟），再切换回第一管理模式，以此循环往复进行，其中，第一管理模式下每个风机310工作的时长与临时切换至第一管理模式工作的一段时间相等。

应当理解，控制器330中具有存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行后实现实施例2的碳素制品制造管理方法，其中各电动阀门可采用电磁阀，控制器330可采用PLC控制器330。图3中只画出了其中一组风机310以及电动阀门与控制器330连接的结构示意图，实际上有四组风机310和电动阀门，由于各组风机310以及电动阀门与控制器330连接结构相同，所以省略掉其余三组风机310和电动阀门。

应当理解，附图2中各风机310以及四通管340的连接结构均是展平在一个平面上的示意图，便于观察连接结构，实际上是布设在车间100的侧壁上（此状态下俯视不易看出，所以用展平的效果进行示意）。

以上实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种碳素制品制造管理系统，其特征在于，包括风机、罩体和控制器，所述风机与所述控制器连接，所述罩体罩设在设备的顶部，所述罩体内壁与所述设备外壁之间具有间隔，所述风机的第一端口与罩体内部空间连接，所述风机的第二端口与车间外部空间连接，所述车间的侧壁底部设有连通口，车间内的中心距离地面10-30厘米处设有测尘仪，所述测尘仪位于车间顶部的排风口的正下方，所述测尘仪与所述控制器连接，所述控制器适于根据所述测尘仪的监测结果控制所述风机工作。

2.根据权利要求1所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述风机设置于车间外部，所述风机的第二端口与所述连通口连接。

3.根据权利要求2所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述风机和所述罩体分别具有四个，各所述风机分别位于车间的四个侧面，各所述罩体分别位于车间内的四个角处。

4.根据权利要求3所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述碳素制品制造管理系统还包括四个四通管，各所述四通管分别位于各相邻所述风机之间，所述四通管的第一端口与所述连通口连接，所述连通口通过所述四通管与车间外部空间连通，所述风机的第二端口与所述四通管连接，所述风机的第二端口通过所述四通管与车间外部空间连通，相邻所述风机的第二端口通过该相邻的所述风机之间的所述四通管连通。

5.根据权利要求4所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述四通管的第一端口与所述连通口连接，所述四通管的第二端口以及第三端口分别与相邻所述风机的第二端口连接，所述四通管的第四端口与车间的外部空间连通，所述四通管的第二端口连接有第一电动阀门，所述四通管的第三端口连接有第二电动阀门，所述四通管的第四端口连接有第三电动阀门，所述第一电动阀门、所述第二电动阀门、所述第三电动阀门分别与所述控制器连接，所述控制器适于根据所述测尘仪的监测结果控制所述第一电动阀门、所述第二电动阀门、所述第三电动阀门工作。

6.根据权利要求5所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述四通管的第一端口连接有滤盒，所述连通口位于车间的四角处。

7.根据权利要求4所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述罩体的内部空间同时与相邻所述风机的第一端口连接。

8.根据权利要求7所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，所述风机的第一端口与相邻所述罩体之间分别串连有第四电动阀门和第五电动阀门，所述第四电动阀门和所述第五电动阀门分别与所述控制器连接，所述控制器适于根据所述测尘仪的监测结果控制所述第四电动阀门和所述第五电动阀门工作。

9.一种碳素制品制造管理方法，应用如权利要求1至8任一项所述的碳素制品制造管理系统，其特征在于，包括如下步骤：

测尘仪监测车间内部中心靠近地面位置的空气中粉尘浓度，并将粉尘浓度传输给控制器，控制器根据粉尘浓度控制各电动阀门和风机工作；

当粉尘浓度高于预设值时，切换至第一管理模式，在第一管理模式下，风机从车间外部抽气并将所抽气体排出到罩体内部，第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、第四电动阀门、第五电动阀门全部开启；

当粉尘浓度低于预设值时，切换至第二管理模式，在第二管理模式下，四个风机轮流工作，与处于工作状态下的风机连接的第四电动阀门、第五电动阀门开启，与处于工作状态下的风机连接的四通管上的第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门开启，其余电动阀门全部关闭。

10.根据权利要求9所述的碳素制品制造管理方法，其特征在于，在第二管理模式下，四个风机轮流工作一个周期后，临时切换至第一管理模式工作一段时间，再切换回第一管理模式，以此循环往复进行，其中，第一管理模式下每个风机工作的时长与临时切换至第一管理模式工作的一段时间相等。

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