CN117980839A - 一种挥发性有机物VOCs检测监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种挥发性有机物VOCs检测监控系统，包括：VOCs检测装置、废气处理装置、监视装置、云端服务器以及智能设备；VOCs检测装置连接于废气处理装置，用于将采集的VOCs数据传输至废气处理装置；监视装置连接于废气处理装置，用于监视废气处理装置的各项运行状态和VOCs数据；云端服务器连接于废气处理装置，智能设备连接于云端服务器。通过将VOCs检测装置的VOCs检测数据接入废气处理装置中，以实时对VOCs检测数据进行监控，并做出调整策略，避免生产指标调节滞后的问题，同时废气处理装置还会将各项运行状态和VOCs数据传输至监视装置和云端服务器，从而可以由管理人员进行双重远程监视预警。本方案实用性好，自动化程度高、且实施成本低。

Description

一种挥发性有机物VOCs检测监控系统 技术领域

本申请涉及废气监测技术领域，具体涉及一种挥发性有机物VOCs检测监控系统。

背景技术

目前，在废气处理工厂中，VOCs检测仪采集的VOCs数据均是被传输至配套的数采仪中进行显示，并由工人查看反馈后，调整废气处理装置的生产过程指标。这样就会造成生产指标调节滞后的问题，给生产控制调节和管理带来极大影响，并给环境带来污染。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种VOCs检测监控系统，以实现生产对VOCs指标实时远程监视及控制，提升生产过程控制效率。

第一方面，本申请提供了一种VOCs检测监控系统，包括：VOCs检测装置、废气处理装置、监视装置、云端服务器以及智能设备；所述VOCs检测装置连接于所述废气处理装置，用于将采集的VOCs数据传输至所述废气处理装置；所述监视装置连接于所述废气处理装置，用于监视所述废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据；所述云端服务器连接于所述废气处理装置，所述智能设备连接于所述云端服务器。

本申请实施例的技术方案中，通过将VOCs检测装置的VOCs检测数据接入废气处理装置中，以实时对VOCs检测数据做出调整策略，避免生产指标调节滞后的问题，同时废气处理装置将自身的各项运行状态和VOCs数据传输至监视装置，以由操作人员进行远程监视，实现对VOCs数据的超标预警，进一步废气处理装置自身的各项运行状态和VOCs数据也传输至云端服务器中，以供智能设备实时读取掌握数据状态，进行双重远程监视预警，规避环保风险。本方案实用性好，自动化程度高、且实施成本低。

在一些实施例中，所述废气处理装置包括控制器；所述VOCs检测装置通 过第一预设总线与所述控制器连接。由于废气处理装置是由控制器统筹控制，因此通过使用预设总线将VOCs检测装置采集的VOCs数据直接接入控制器进行控制运算。

在一些实施例中，所述控制器设有第一通讯接口，所述VOCs检测装置设有第二通讯接口，所述第一通讯接口与所述第二通讯接口通过所述第一预设总线连接。通过使用预设总线将控制器预留出来的通讯接口和VOCs检测装置预留出来的通讯接口连接，从而实现VOCs检测装置与废气处理装置的实时通信，由于使用的是VOCs检测装置和废气处理装置的已有通讯接口，无需增加其他硬件设施，因此实施成本低。

在一些实施例中，所述系统还包括DCS装置；所述监视装置通过所述DCS装置与所述废气处理装置连接。由于DCS装置可以设置在远程中控室内，因此通过将废气处理装置中的数据接入DCS装置中，能够实现废气处理装置各项运行状态和VOCs检测数据的预警，并通过监视装置显示提醒中控操作人员。

在一些实施例中，所述废气处理装置的控制器通过第二预设总线与所述DCS装置连接；所述DCS装置通过以太网与所述监视装置连接。由于废气处理装置是由控制器统筹控制，因此通过使用预设总线将控制器管理的VOCs数据和废气处理装置的各项运行状态接入DCS装置进行远程监视。

在一些实施例中，所述控制器设有第三通讯接口，所述DCS装置设有第四通讯接口；所述第三通讯接口与所述第四通讯接口通过所述第二预设总线连接。通过使用预设总线将控制器预留出来的通讯接口和DCS装置预留出来的通讯接口连接，从而实现DCS装置对废气处理装置中的数据监视，由于使用的是DCS装置和废气处理装置的已有通讯接口，因此实施成本低。

在一些实施例中，所述第一预设总线和所述第二预设总线均包括modbus总线、DP总线中的任一总线，本申请对总线类型不进行具体限定。

在一些实施例中，所述废气处理装置包括尾气进口、预处理回收模块、燃烧室、风机、后处理系统、尾气出口；其中，所述尾气进口连接于所述预处理回收模块的输入口，所述预处理回收模块的输出口连接于所述燃烧室，所述燃烧室连接于所述后处理系统，所述尾气出口连接于所述后处理系统，所述风机 用于向所述燃烧室输入空气；所述VOCs检测装置设于所述尾气出口处。通过将VOCs检测装置设置在废气处理装置的尾气出口处，其采集到的VOCs数据可以准确反映废气处理装置的处理结果是否符合要求的排放指标。

在一些实施例中，所述废气处理装置设有无线模块，所述废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据通过所述无线模块传输至所述云端服务器；所述智能设备通过以太网读取所述云端服务器上的所述废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据。通过在废气处理装置增设无线模块将废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据以无线方式上传至云端，管理人员随时随地通过智能设备都可以进行远程监视。

在一些实施例中，所述控制器为PLC，以适应于工业环境下的废气处理控制。

第二方面，本申请提供了一种废气处理系统，包括如上述第一方面所述的VOCs检测监控系统。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本申请一些实施例的VOCs检测监控系统结构示意图之一；

图2示出了本申请一些实施例的VOCs检测监控系统的结构示意图之二；

具体实施方式中的附图标号如下：

VOCs检测监控系统100，VOCs检测装置10，废气处理装置20，监视装置30，云端服务器40，智能设备50，DCS装置60；

控制器201，无线模块202，尾气进口203，预处理回收模块204，燃烧室205，风机206，后处理系统207，尾气出口208；

第一通讯接口A，第二通讯接口B，第三通讯接口C，第四通讯接口D，第一预设总线zx1，第二预设总线zx2。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，对于废气处理车间进行废气处理过程中，通常VOCs检测装置(也即VOCs检测仪)采集的VOCs数据均设计为传输至其配套的数采仪(也即显示模块)中，由车间工人现场观察数采仪当前显示的VOCs数据，并与规定的VOCs标准对比，如果超过VOCs标准，判定为VOCs数据超标。在车间工人发现超标时，再去手动调整废气处理装置的处理控制参数，以促使VOCs检测装置采集的VOCs数据符合标准。

然而，在废气处理车间中车间工人不可能一直盯着数采仪上的VOCs数据，通常是隔一段时间去查看一次VOCs数据，这种由工人定时查看VOCs数据是否超标的方式，会很容易带来生产指标调节滞后的问题，从而给大气环境带来污染。

发明人发现，在废气处理车间主要是车间工人通过废气处理装置的操作界面调控废气处理装置的控制参数实现VOCs数据的调控，为了解决废气处理车间对VOCs指标调节滞后的问题，于是发明人设计将VOCs检测装置接入废气处理装置，从而VOCs检测装置能够将采集的VOCs检测数据实时传送到废气处理装置，废气处理装置自动进行超标判定，并及时做出控制参数的调整，避免了生产指标调节滞后的问题，降低了大气环境污染风险，发明人还设计废气处理装置将自身的各项运行状态传输至监视装置的同时，也会将VOCs数据传输至监视装置，以由操作人员进行远程监视，实现对VOCs数据的超标预警，进一步地，通过增设云端服务器和智能设备，并将废气处理装置自身的各项运行状态和VOCs数据也传输至云端服务器中，以供智能设备实时读取掌握数据状态，从而实现双重远程监视预警。本方案实用性好，自动化程度高、且实施 成本低。

本申请实施例公开的VOCs检测监控系统，可以但不限用于电池的生产工艺，还可以用于其他类似结构体的生产工艺，实现对生产工艺上产生的废气进行处理控制，以提高生产过程控制效率，规避生产过程中的污染大气环境的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

根据本申请的一些实施例，参照图1，图1示出了本申请实施例提供的电VOCs检测监控系统100的结构示意图。VOCs检测监控系统100包括VOCs检测装置10、废气处理装置20、监视装置30、云端服务器40以及智能设备50。

如图1所示，VOCs检测装置10与废气处理车间中的废气处理装置20连接，而不是传输至现有技术中配套的数采仪中，从而VOCs检测装置10可以将实时采集的VOCs数据传输至废气处理装置20中，供废气处理装置20实时对VOCs数据进行调控，避免VOCs数据被孤立。

本实施例中，废气处理装置20为RTO装置(蓄热式热力焚化炉装置)，设置在废气处理车间中，用来对产品生产工艺上产生的废气进行治理，从而达到净化废气的目的，使得最终排入大气环境中的气体是无污染的气体。

VOCs检测装置10即为VOCs检测仪，其设置在废气处理装置20上需要进行VOCs数据检测的点位，用于检测其所处环境周围的VOCs数据。

可选的，VOCs检测装置采集的VOCs数据除了包括VOCs浓度之外，还可以包括气体流速、氧含量、烟气湿度、温度等数据，这些数据便于对VOCs气体处理条件的调控。

进一步地，如图1所示，监视装置30与废气处理装置20连接，废气处理装置20在处理尾气过程中会对各个结构的运行状态自动进行调控控制，因此通过该连接关系将各项运行状态传输至监视装置30的同时，也将VOCs数据传输至监视装置30中，从而管理人员在监视废气处理装置20各项运行状态的同时，还能远程监视到VOCs数据的处理情况。

可选的，监视装置30通常设置在远程中控室内，从而管理人员通过监视 装置30显示的各项运行状态和VOCs数据，便可以实现整个废气处理车间的监视预警，极大减少了人力物力成本的投入。

再进一步地，废气处理装置20还与云端服务器40连接，从而废气处理装置20还可以将各项运行状态和VOCs数据上传至云端服务器40中，并由与云端服务器40连接的智能设备读取进行双重远程监视。

其中，云端服务器40可以是部署在实体服务器上的一个或多个虚拟化单元节点，也可以是一个或多个实体服务器上，本申请对云端服务器的具体部署方式不做具体限定，只要其能够提供云服务即可。

可选的，智能设备50可以是手机、笔记本、台式机等任意具有联网功能的移动终端，其通过与云端服务器40建立通信连接，访问云端服务器40提供的云服务，以读取废气处理装置20上传的各项运行状态和VOCs数据。

本实施例提供的VOCs检测监控系统，相较于传统方案中VOCs检测装置的检测数据传输至配套的数采仪监视滞后的问题，通过将VOCs检测装置的VOCs检测数据接入废气处理装置中，可以实时对VOCs检测数据做出调整策略，避免生产指标调节滞后的问题，同时废气处理装置将自身的各项运行状态和VOCs数据传输至监视装置，以由管理人员进行远程监视，实现对VOCs数据的超标预警，进一步废气处理装置自身的各项运行状态和VOCs数据也传输至云端服务器中，以供智能设备实时读取掌握数据状态，进行双重远程监视预警，规避环保风险。本方案实用性好，自动化程度高、且实施成本低。

根据本申请的一些实施例，参照图2所示，废气处理装置20包括控制器201，通过使用第一预设总线zx1将VOCs检测装置10采集的VOCs数据直接接入控制器201进行控制运算。

在本实施例中，控制器201相当于废气处理装置20的大脑，用来对废气处理装置20中的各个结构部件的运行状态进行调控，以实现传入废气的最佳治理。可见，废气处理装置20是由控制器201统筹控制，因此通过将VOCs数据直接接入控制器201，以达到及时策略调控的目的。

可选的，第一预设总线zx1可以采用modbus总线、DP总线中的任一总线，本申请对总线类型不进行具体限定，只要能够适用VOCs检测装置10的预留接口和控制器预留接口即可。

进一步地，控制器201为PLC控制器，以适应于工业环境下的废气处理控制。

根据本申请的一些实施例，参照图2所示，控制器201预留有第一通讯接口A，VOCs检测装置10预留有第二通讯接口B，第一通讯接口A与第二通讯接口B通过第一预设总线zx1连接。

其中，控制器201上预留的第一通讯接口和VOCs检测装置10上预留的第二通讯接口通常采用的是RS485/232标准。

在本实施例中，通过将第一预设总线zx1的两端分别连接于废气处理装置20与VOCs检测装置10的硬件接口，可以实现VOCs检测装置10与废气处理装置20的稳定通信，并且由于使用的是VOCs检测装置10和废气处理装置20的已有通讯接口，无需增加其他硬件设施，因此实施成本低。

根据本申请的一些实施例，参照图2所示，VOCs检测监控系统100还包括DCS(Distributed Control System，分散控制系统)装置60，且监视装置30是通过DCS装置60与废气处理装置20连接。

其中，DCS装置60又称为集散控制系统，通常是设置在远程中控室内，进行分散控制，集中管理。

在本实施例中，通过DCS装置60对废气处理装置20传送的各项运行状态进行VOCs数据进行预警，并通过监视装置30显示，以及时提醒中控室内的管理人员。

在具体实施时，使用第二预设总线zx2将废气处理装置20的控制器201与DCS装置60连接，并且DCS装置60通过以太网与监视装置30连接。

其中，基于上述描述废气处理装置20是由控制器201统筹控制，因此通过将控制器201直接接入DCS装置60，DCS装置60能够及时获得废气处理装置20中的各项运行状态和VOCs数据，进而实现对废气处理装置20的各项运行状态和VOCs数据的远程监视。

可选的，第二预设总线可以是modbus总线、DP总线中的任一总线，本申请对总线类型不进行具体限定，只要能够适用DCS装置60的预留接口和控制器201预留接口即可。

进一步地，控制器201还预留有第三通讯接口C，DCS装置60预留有第 四通讯接口D，第三通讯接口C与第四通讯接口D通过第二预设总线zx2连接，以实现DCS装置60对废气处理装置20中的数据监视。

其中，控制器201上预留的第三通讯接口C和DCS装置60上预留的第四通讯接口D通常采用的是RS485/232标准。

由此可见，通过将第二预设总线zx2的两端分别连接于DCS装置60和废气处理装置20的硬件接口，可以实现DCS装置60和废气处理装置20的稳定通信，并且由于使用的是DCS装置60和废气处理装置20的已有通讯接口，无需增加其他硬件设施，因此实施成本低

根据本申请的一些实施例，继续参照图2所示，废气处理装置20包括尾气进口203、预处理回收模块204、燃烧室205、风机206、后处理系统207、尾气出口208。

其中，尾气进口208连接于预处理回收模块204的输入口，预处理回收模块204的输出口连接于燃烧室205，燃烧室205连接于后处理系统207，尾气出口208连接于后处理系统207，风机206用于向燃烧室205输入空气。

进一步地，VOCs检测装置10具体设置于尾气出口208点位，用来采集经废气处理装置20治理废气后即将排入大气中的尾气数据。

可见，通过将VOCs检测装置10设置在废气处理装置20的尾气出口208处，其采集到的VOCs数据可以准确反映废气处理装置20的治理结果是否符合规定的排放指标要求。

上述废气处理装置20包括的各个结构部件的控制原理是：

产品生产工艺上产生的尾气(也即废气)经尾气进口203排入预处理回收模块204，以由预处理回收模块204对排入的尾气进行预处理，即将尾气中的部分不可燃气体转化为不污染环境的水或二氧化碳，然后经预处理后的尾气进入燃烧室205进行焚烧，以使一些可燃气体发生氧化反应，而后经焚烧后的尾气进入后处理系统207，以对剩余的一些酸性气体进行碱洗，最后将经过一系列过程处理后的尾气从尾气出口208排入大气环境。

在本申请实施例中，通过将尾气出口208处设置的VOCs检测装置10检测的VOCs数据接入废气处理装置20进行实时监控，并且在监控到尾气出口208排出的VOCs数据超标时，可以废气处理装置20通过自动调节风机206 频率来增大排入燃烧室205的风量，和/或升高燃烧室205的温度，以促使进入燃烧室205的可燃气体能够彻底燃烧充分。

如果废气处理装置20对风机206的风量进行调控，以及燃烧室205的温度升高之后，尾气出口208排出的VOCs数据仍然超标，废气处理装置20需要进一步利用尾气进口203处的气体检测探头采集输入的尾气数据，并对采集的输入尾气数据进行分析，如果分析结果为严重超标，则发出警报，以提醒车间工作人员采取措施。

根据本申请的一些实施例，继续参照图2所示，废气处理装置20设有无线模块202，废气处理装置20的各项运行状态和VOCs数据通过无线模块202传输至云端服务器40上，智能设备50通过以太网读取云端服务器40上的废气处理装置20的各项运行状态和VOCs数据。

其中，废气处理装置20增设的无线模块202可以是WiFi模块、BLE蓝牙模块、WiFi+蓝牙组合模块、zigbee无线模块等，本申请对无线模块的类型不进行具体限定。

在本实施例中，通过在废气处理装置20增设无线模块202将废气处理装置20的各项运行状态和VOCs数据以无线方式上传至云端服务器，由于不需要使用通信线，因此云端服务器可以部署在任何位置，并且管理人员随时随地通过智能设备都可以进行远程监视。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种废气处理系统，包括以上任一方案所述的VOCs检测监控系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (11)

1. 一种挥发性有机物VOCs检测监控系统，其特征在于，包括：VOCs检测装置、废气处理装置、监视装置、云端服务器以及智能设备；

   所述VOCs检测装置连接于所述废气处理装置，用于将采集的VOCs数据传输至所述废气处理装置；

   所述监视装置连接于所述废气处理装置，用于监视所述废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据；

   所述云端服务器连接于所述废气处理装置，所述智能设备连接于所述云端服务器。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述废气处理装置包括控制器；

   所述VOCs检测装置通过第一预设总线与所述控制器连接。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器设有第一通讯接口，

   所述VOCs检测装置设有第二通讯接口，所述第一通讯接口与所述第二通讯接口通过所述第一预设总线连接。
4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括分散控制系统DCS装置；

   所述监视装置通过所述DCS装置与所述废气处理装置连接。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述废气处理装置的控制器通过第二预设总线与所述DCS装置连接；

   所述DCS装置通过以太网与所述监视装置连接。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器设有第三通讯接口，所述DCS装置设有第四通讯接口；

   所述第三通讯接口与所述第四通讯接口通过所述第二预设总线连接。
7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一预设总线和所述第二预设总线均包括modbus总线、DP总线中的任一总线。
8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述废气处理装置包括尾气进口、预处理回收模块、燃烧室、风机、后处理系统、尾气出口；

   其中，所述尾气进口连接于所述预处理回收模块的输入口，所述预处理回收模块的输出口连接于所述燃烧室，所述燃烧室连接于所述后处理系统，所述尾气出口连接于所述后处理系统，所述风机用于向所述燃烧室输入空气；

   所述VOCs检测装置设于所述尾气出口处。
9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述废气处理装置设有无线模块，所述废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据通过所述无线模块传输至所述云端服务器；

   所述智能设备通过以太网读取所述云端服务器上的所述废气处理装置的各项运行状态和所述VOCs数据。
10. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器PLC。
11. 一种废气处理系统，其特征在于，包括如上述权利要求1至10任一项所述的VOCs检测监控系统。