CN204856260U - 粮仓智能除尘及火灾报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粮仓智能除尘及火灾报警装置，它包括第1封装盒、第2封装盒、抽水机、第1导水管、第2导水管、第3导水管、第4导水管、第5导水管、第6导水管、抽风机。第1封装盒中还装有系统驱动电路板，系统驱动电路板上设置有5伏稳压源电路、粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路、抽风机驱动电路和抽水机驱动电路。本实用新型不仅能够智能有效地除去粮仓内的粉尘，防止发生粉尘爆炸事故且避免粮仓粉尘浓度过高对人体健康造成伤害，还能够在要发生火灾时对工作人员进行报警，减少因为粮仓火灾给人们带来的经济损失。

Description

粮仓智能除尘及火灾报警装置

技术领域

本实用新型涉及除尘、火灾报警装置，尤其是一种粮仓智能除尘及火灾报警装置。

背景技术

由于我国农业的快速发展，对粮仓的需求逐年增加，然而粮食在入出仓、平堆、翻动粮面、扒沟、加工等过程中，不可避免会产生大量的混合粉尘，如谷物的壳、皮、毛刺及面粉、糠、麸皮，谷物中混杂的泥砂及砷、铅、锰等金属和农药类杂质，然而这些粮食粉尘是一种不导电的可燃性粉尘，在生产场所以粉尘云或粉尘层的形式存在，如遇到足够能量的点火源，粮食粉尘在与空气混合达到一定浓度时，就并发生有巨大破坏力的粉尘爆炸；粮食粉尘还会对人体引起过敏反应、机械刺激、纤维化作用，从而危害人体健康；而且粮仓储存粮食要求干燥环境，而且谷物等为易燃物，如遇到点火源很容易引起火灾。

所以，粮仓问题主要是三个问题：一是粮仓中粉尘浓度过高造成粮仓可能造成粉尘爆炸事故；二是粮仓中粉尘浓度过高会有害于人的身体健康；三是粮仓干燥且储存的谷物易燃，容易引起火灾。

现有的技术一般是在粮仓中装排风扇，但是排风扇除粉尘的程度不大，无法避免粮仓粉尘爆炸以及粮仓粉尘对人身体健康的影响，而且在发生火灾时，人无法及时知情，从而造成重大的经济损失。然而粮仓在我国国民经济中的地位日趋重要，所以急需引入一种能够解决粮仓易发生粉尘爆炸、粮仓粉尘易危害人体健康、粮仓易发生火灾三个问题的装置。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种粮仓智能除尘及火灾报警装置，它能智能检测粮仓内的粉尘浓度，有效地将粮仓内粉尘抽入其内，并抽取地下水将粉尘在该装置内沉降，还能将沉降粉尘后的水排入粮仓外的下水道或排水沟；并且该装置能够智能检测粮仓内的火灾情况，在粮仓内有火焰产生时报警，提醒工作人员及时处理。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种粮仓智能除尘及火灾报警装置，特征是：包括第1封装盒、第2封装盒、抽水机、第1导水管、第2导水管、第3导水管、第4导水管、第5导水管、第6导水管、抽风机，可拆卸的第1封装盒置于粮仓墙壁旁，抽水机安装在第1封装盒中，第1导水管的上端接抽水机的出水口，第1导水管的下端垂直向下通向地表下面,水平安装的第2导水管的左端通过三通与第1导水管的侧壁连通,第2导水管的右端伸入到同样置于粮仓墙壁旁的第2封装盒内与第3导水管连通，在第2封装盒内均匀分布若干个水除粉尘室，水除粉尘室内壁安装有与水平面垂直放置的第3导水管，第3导水管的下端与第2导水管的右端连通，第3导水管的上端与安装在水除粉尘室内壁顶端的第4导水管连通，在第4导水管上开有若干个出水孔，在水除粉尘室的底部开有若干个排水孔，第5导水管连接排水孔后与水平放置的第6导水管垂直连接，第6导水管通向粮仓外的下水道或排水沟，在水除粉尘室的前端还安装有抽风机，抽风机的进风口正对粮仓空间；在第1封装盒中安装有系统驱动电路板，系统驱动电路板上设置有5伏稳压源电路、粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路、抽风机驱动电路、抽水机驱动电路；粉尘检测驱动电路要驱动粉尘传感器的检测工作，火焰检测报警电路要驱动火焰传感器和扬声器的工作，粉尘传感器安装在第2封装盒前端伸出，火焰传感器安装在第2封装盒前端且在粉尘传感器的右方在伸出。

本实用新型工作时，5V稳压源将市电220VAC转为稳定的5伏直流电源给粉尘检测驱动电路以及火焰检测报警电路供电。粉尘检测驱动电路驱动粉尘传感器的检测工作，当检测到粮仓内的粉尘浓度较低时，则不开启抽风机和抽水机的工作，不进行水除粉尘的工作，当检测到粮仓内的粉尘达到一定的浓度时则启动抽风机和抽水机的工作，抽风机将粮仓内的粉尘抽入水除粉尘室，抽水机将地下水抽出，通过导水管将水导入水除粉尘室内壁的导水管，再将水导入水除粉尘室内壁顶端的导水管，水通过水除粉尘室内壁顶端的导水管上的出水孔往下滴，将抽风机抽入水除粉尘室高的粉尘沉降，滴下的水流入水除粉尘室底部的排水孔，连接排水孔的导水管将水导入粮仓外的下水道或排水沟，从而使得粮仓内的粉尘被除去，解决了粮仓内粉尘浓度过高的问题，可以防止发生粉尘爆炸事故且可以避免粮仓粉尘浓度过高对人体健康造成的伤害；同时火焰检测报警电路驱动火焰传感器的检测工作，当没有检测到粮仓内有火焰时，则不开启扬声器，即不进行火灾报警工作，当检测到粮仓内有火焰产生时，则开启扬声器进行火灾报警工作，从而可以减少因为粮仓火灾给人们带来的经济损失。

本实用新型用于粮仓内的除尘及火灾报警工作，本实用新型能够智能有效地除去粮仓内的粉尘，防止发生粉尘爆炸事故且避免粮仓粉尘浓度过高对人体健康造成的伤害，还能够在要发生火灾时对工作人员进行报警，减少因为粮仓火灾给人们带来的经济损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种粮仓智能除尘及火灾报警装置，包括第1封装盒1、第2封装盒5、抽水机2、第1导水管3、第2导水管4、第3导水管7、第4导水管8、第5导水管11、第6导水管12、抽风机13，可拆卸的第1封装盒1置于粮仓墙壁旁，抽水机2安装在第1封装盒1中，第1导水管3的上端接抽水机2的出水口，第1导水管3的下端垂直向下通向地表下面,水平安装的第2导水管4的左端通过三通与第1导水管3的侧壁连通,第2导水管4的右端伸入到同样置于粮仓墙壁旁的第2封装盒5内与第3导水管7连通，在第2封装盒5内均匀分布若干个水除粉尘室6，水除粉尘室6内壁安装有与水平面垂直放置的第3导水管7，第3导水管的下端与第2导水管4的右端连通，第3导水管7的上端与安装在水除粉尘室6内壁顶端的第4导水管8连通，在第4导水管8上开有若干个出水孔9，在水除粉尘室6的底部开有若干个排水孔10，第5导水管11连接排水孔10后与水平放置的第6导水管12垂直连接，第6导水管12通向粮仓外的下水道或排水沟，在水除粉尘室6的前端安装有抽风机13，抽风机13的进风口正对粮仓空间；在第1封装盒1中安装有系统驱动电路板14，系统驱动电路板14上设置有5伏稳压源电路、粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路、抽风机驱动电路、抽水机驱动电路；粉尘检测驱动电路要驱动粉尘传感器15的检测工作，火焰检测报警电路要驱动火焰传感器16和扬声器17的工作，粉尘传感器15安装在第2封装盒5前端伸出，火焰传感器16安装在第2封装盒5前端且在粉尘传感器15的右方在伸出。

系统驱动电路板14上设有5伏稳压源电路、粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路、抽风机驱动电路、抽水机驱动电路。其中：

5伏稳压源电路由降压变压器T、整流桥VD1-VD4、集成稳压电路IC1、第1-4电容C1-C4组成，第1电容C1、第3电容C3为极性电容，第2电容C2、第4电容C4为偏置电容。220V市电经降压变压器T降压、整流桥VD1-VD4整流、集成稳压电路IC1稳压、第1电容C1、第3电容C3滤波后输出电源Vcc：+5V给粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路供电，第1电容C1与第2电容C2并联，第3电容C3与第4电容C4并联；

粉尘检测驱动电路由粉尘传感器15、第5电容C5、第1运算放大器U1、第1三极管Q1、第1继电器J1、第2继电器J2、第1电阻R1、第2电阻R2、第1可调电阻RW1组成，粉尘传感器15的电源端连接电源Vcc，粉尘传感器15的接地端接地，粉尘传感器15的VLED端连接第5电容C5的正极，第5电容C5的负极接地，以驱动粉尘传感器15内部红外的工作，粉尘传感器15的输出端接第1运算放大器U1的正输入端，第1电阻R1的一端接电源Vcc，第1电阻R1的另一端与第1可调电阻RW1串联后接地构成分压电路，通过第1可调电阻RW1可调节第1可调电阻RW1所分的电压，第1可调电阻RW1的高电位端接第1运算放大器U1的负输入端，第1运算放大器U1的正输入端、负输入端的电位比较决定第1运算放大器U1的输出端电平的高低，第一运算放大器U1的输出端接第1三极管Q1的基极，第1三极管Q1的集电极与第1继电器J1、第2继电器J2串联后接电源Vcc，第1三极管Q1的发射极与第2电阻R2串联后接地；

火焰检测报警电路由火焰感器16、第2运算放大器U2、第2三极管Q2、第3电阻R3、第4电阻R4、第2可调电阻RW2、扬声器17组成，火焰传感器16的电源端连接电源Vcc，火焰传感器16的接地端接地，火焰传感器16的输出端接第2运算放大器U2的正输入端，第3电阻R3的一端连接电源Vcc，第3电阻R3的另一端与第2可调电阻RW2串联后接地并联构成分压电路，通过第2可调电阻RW2可调节第2可调电阻RW2所分的电压，第2可调电阻RW2的高电位端接第2运算放大器U2的负输入端，第2运算放大器U2的正输入端、负输入端的电位比较决定第2运算放大器U2的输出端电平的高低，第2运算放大器U2的输出端接第2三极管Q2的基极，第2三极管的集电极接电源Vcc，第2三极管Q2的发射极与扬声器17、第4电阻R4依次串联后接地；

抽风机驱动电路由抽风机13和第1继电器的常开触点JK1组成，抽风机13与第1继电器的常开触点JK1串联后再与市电220V电源并联。

抽水机驱动电路由抽水机2和第2继电器的常开触点JK2组成，抽水机2与第2继电器的常开触点JK2串联后再与市电220V电源并联。

粮仓供电利用的是市电220V供电，本实用新型利用市电220VAC驱动抽风机10和抽水机2，并通过把220VAC稳压为5V稳压电源Vcc给粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路供电。

工作原理：

1、本实用新型具有检测粮仓内粉尘浓度，从而智能地除去粮仓内粉尘的功能。

A、粉尘传感器15检测粮仓内的粉尘浓度，当无粉尘或粉尘浓度较低时，导致粉尘传感器15检测到的粉尘浓度低于所设置的粉尘浓度阈值，粉尘传感器15的输出端输出低电平，导致第1运算放大器U1的正输入端的电位比负输入端的电位低，从而第1运算放大器U1的输出端输出低电平，第1三极管Q1截止，导致第1继电器J1的常开触点JK1、第2继电器J2的常开触点JK2断开，不启动抽风机13和抽水机2的工作，即不做粮仓内除粉尘的工作；

B、当检测到一定的粉尘浓度值时，并导致粉尘传感器15检测到的粉尘浓度高于所设置的粉尘浓度阈值，粉尘传感器15的输出端输出低电平，导致第1运算放大器U1的正输入端的电位比负输入端的电位高，从而第1运算放大器U1的输出端输出高电平，第1三极管Q1导通，导致第1继电器J1的常开触点JK1、第2继电器J2的常开触点JK2导通，抽风机13将粮仓内的粉尘抽入水除粉尘室6，抽水机2将水抽出，抽出的水通过第1导水管3到第2导水管4、通过第2导水管4进入水除粉尘室6内壁的第3导水管7，再通过第3导水管7到水除粉尘室6的第4导水管8，最后通过第4导水管8上的水孔9滴下，将抽风机13抽入水除粉尘室6内的粉尘沉降，滴下的水流入水除粉尘室6底部的排水孔10，第5导水管11将水导入第6导水管12，第6导水管12将水导入粮仓外的下水道或排水沟，从而使得粮仓内的粉尘被除去，有效地做到了防止粮仓发生粉尘爆炸事故且可以避免粮仓粉尘浓度过高对人体健康造成的伤害

C、当粮仓内的粉尘被沉降到其浓度低于所设定的阈值时，粉尘传感器15的输出端输出低电平，导致第1运算放大器U1的正输入端的电位比负输入端的电位低，从而第1运算放大器U1的输出端输出低电平，第1三极管Q1截止，导致第1继电器J1的常开触点JK1、第2继电器J2的常开触点JK2断开，抽风机13和抽水机2停止工作，粮仓内的除粉尘工作停止；

D、一定时间后，粮仓的粉尘又达到一定的浓度时，且高于所设定的阈值时，粉尘传感器15的输出端输出高电平，导致第1运算放大器U1的正输入端的电位比负输入端的电位高，从而第1运算放大器U1的输出端输出高电平，第1三极管Q1导通，导致第1继电器J1的常开触点JK1、第2继电器J2的常开触点JK2闭合，粮仓内的除粉尘工作又开始进行。

2、本实用新型还具有检测粮仓内是否出现火焰，从而对火灾情况进行报警的功能。

A、火焰传感器16检测粮仓内的出现火焰情况，当没检测到火焰时，火焰传感器16的输出端输出低电平，第2运算放大器U2的正输入端的电位比负输入端的电位低，从而第2运算放大器U2的输出端输出低电平，第2三极管Q2截止，扬声器17不工作。

B、当检测到粮仓内有火焰出现时，火焰传感器16的输出端输出高电平，第2运算放大器U2的正输入端的电位比负输入端的电位高，从而第2算放大器U2输出端输出高电平，第2三极管Q2导通，启动扬声器17的工作，进行报警，提醒工作人员进行处理，避免粮仓内火灾情况的出现，减少因为粮仓火灾给人们带来的经济损失。

粉尘传感器15采用的是夏普二代粉尘传感器，它通过5V直流电源供电，要通过它的VLED引脚接220uF的极性电容C5的正极性端连接，极性电容C5的负极性端接地后驱动此传感器内的红外的工作，且它具有模拟电压输出模式，输出的电压大小与粉尘浓度成正比例关系。

Claims (2)

1.一种粮仓智能除尘及火灾报警装置，其特征在于：包括第1封装盒、第2封装盒、抽水机、第1导水管、第2导水管、第3导水管、第4导水管、第5导水管、第6导水管、抽风机，可拆卸的第1封装盒置于粮仓墙壁旁，抽水机安装在第1封装盒中，第1导水管的上端接抽水机的出水口，第1导水管的下端垂直向下通向地表下面,水平安装的第2导水管的左端通过三通与第1导水管的侧壁连通,第2导水管的右端伸入到同样置于粮仓墙壁旁的第2封装盒内与第3导水管连通，在第2封装盒内均匀分布若干个水除粉尘室，水除粉尘室内壁安装有与水平面垂直放置的第3导水管，第3导水管的下端与第2导水管的右端连通，第3导水管的上端与安装在水除粉尘室内壁顶端的第4导水管连通，在第4导水管上开有若干个出水孔，在水除粉尘室的底部开有若干个排水孔，第5导水管连接排水孔后与水平放置的第6导水管垂直连接，第6导水管通向粮仓外的下水道或排水沟，在水除粉尘室的前端还安装有抽风机，抽风机的进风口正对粮仓空间；在第1封装盒中安装有系统驱动电路板，系统驱动电路板上设置有5伏稳压源电路、粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路、抽风机驱动电路、抽水机驱动电路；粉尘传感器安装在第2封装盒前端伸出，火焰传感器安装在第2封装盒前端且在粉尘传感器的右方在伸出。

2.根据权利要求1所述的粮仓智能除尘及火灾报警装置，其特征在于：系统驱动电路板上设有5伏稳压源电路、粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路、抽风机驱动电路、抽水机驱动电路，其中：

5伏稳压源电路由降压变压器T、整流桥VD1-VD4、集成稳压电路IC1、第1-4电容C1-C4组成，220V市电经降压变压器T降压、整流桥VD1-VD4整流、集成稳压电路IC1稳压、第1电容C1、第3电容C3滤波后输出电源Vcc：+5V给粉尘检测驱动电路、火焰检测报警电路供电，第1电容C1与第2电容C2并联，第3电容C3与第4电容C4并联；

粉尘检测驱动电路由粉尘传感器、第5电容C5、第1运算放大器U1、第1三极管Q1、第1继电器J1、第2继电器J2、第1电阻R1、第2电阻R2、第1可调电阻RW1组成，粉尘传感器的电源端连接电源Vcc，粉尘传感器的接地端接地，粉尘传感器的VLED端连接第5电容C5的正极，第5电容C5的负极接地，粉尘传感器的输出端接第1运算放大器U1的正输入端，第1电阻R1的一端接电源Vcc，第1电阻R1的另一端与第1可调电阻RW1串联后接地构成分压电路，通过第1可调电阻RW1可调节第1可调电阻RW1所分的电压，第1可调电阻RW1的高电位端接第1运算放大器U1的负输入端，第一运算放大器U1的输出端接第1三极管Q1的基极，第1三极管Q1的集电极与第1继电器J1、第2继电器J2串联后接电源Vcc，第1三极管Q1的发射极与第2电阻R2串联后接地；

火焰检测报警电路由火焰感器、第2运算放大器U2、第2三极管Q2、第3电阻R3、第4电阻R4、第2可调电阻RW2、扬声器(17)组成，火焰传感器的电源端连接电源Vcc，火焰传感器的接地端接地，火焰传感器的输出端接第2运算放大器U2的正输入端，第3电阻R3的一端连接电源Vcc，第3电阻R3的另一端与第2可调电阻RW2串联后接地并联构成分压电路，第2可调电阻RW2的高电位端接第2运算放大器U2的负输入端，第2运算放大器U2的输出端接第2三极管Q2的基极，第2三极管的集电极接电源Vcc，第2三极管Q2的发射极与扬声器(17)、第4电阻R4依次串联后接地；

抽风机驱动电路由抽风机和第1继电器的常开触点JK1组成，抽风机与第1继电器的常开触点JK1串联后再与市电220V电源并联；

抽水机驱动电路由抽水机和第2继电器的常开触点JK2组成，抽水机与第2继电器的常开触点JK2串联后再与市电220V电源并联。