CN207472725U - 一种隧道粉尘浓度监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隧道粉尘浓度监控装置,包括设置在隧道内的拱形防尘架以及设置在拱形防尘架上的防水箱和喷淋装置,防水箱内设置有粉尘浓度监控电路,粉尘浓度监控电路包括微处理器模块和电源模块,以及与微处理器模块相接的晶振电路和复位电路;微处理器模块的输入端接有A/D转换电路,A/D转换电路的输入端接有滤波放大电路,滤波放大电路的输入端接有粉尘浓度检测电路,微处理器模块的输出端接有液晶显示屏、报警电路和信号隔离电路,信号隔离电路的输出端接有喷淋泵驱动电路。本实用新型使用操作方便,功能完备,工作可靠性高,对隧道内粉尘喷洒的水雾均匀,不会造成水浪费,也不会造成料场地面大量积水,不会形成环境二次污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道环境监控技术领域,具体涉及一种隧道粉尘浓度监控装置。
背景技术
随着现代交通事业和物流事业的迅速发展,人们对于出行提出了更高要求,不仅仅追求能到达,更加追求高速便捷准时的到达目的地。为满足人们对于出行的需求,交通建设势在必行,而在交通建设中,隧道建设将是必不可少的工程项目。隧道施工常采用钻爆法,在隧道钻孔、爆破、隧道弃碴装运、喷射混凝土、现场钢筋焊接、防水层焊接、衬砌混凝土施工等施工工序中会产生大量粉尘污染,粉尘污染对隧道施工作业人员身体健康的危害非常严重,尤其是一线工人长期吸入含一定浓度游离二氧化硅粉尘容易引起尘肺病。所以隧道开挖过程中必须严格控制粉尘含量。
长期以来,国家对隧道开挖尚没有强制性粉尘标准,所以大多数企业并没有采取有效的降尘措施,工人健康受到严重威胁。随着职业健康和劳动保护要求的提高,目前国内有一些隧道使用水雾帘幕进行除尘改造,但是水雾喷洒量和喷洒速度并不能控制,造成水资源、电资源的浪费,除尘效果不理想;另外,普通水雾帘幕除尘,水雾喷洒不均匀,尤其是冬季容易造成大面积结冰,影响作业面,引起环境二次污染。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种隧道粉尘浓度监控装置,其电路结构简单,设计合理,使用操作方便,功能完备,工作可靠性高,对隧道内粉尘喷洒的水雾均匀,不会造成水浪费,也不会造成料场地面大量积水,不会形成环境二次污染,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:包括设置在隧道内的拱形防尘架以及设置在拱形防尘架上的防水箱和喷淋装置,所述防水箱内设置有粉尘浓度监控电路,所述粉尘浓度监控电路包括微处理器模块和为所述粉尘浓度监控电路中各用电模块供电的电源模块,以及与微处理器模块相接的晶振电路和复位电路;所述微处理器模块的输入端接有A/D转换电路,所述A/D转换电路的输入端接有滤波放大电路,所述滤波放大电路的输入端接有粉尘浓度检测电路,所述微处理器模块的输出端接有液晶显示屏、报警电路和信号隔离电路,所述信号隔离电路的输出端接有用于驱动喷淋装置中的喷淋泵动作的喷淋泵驱动电路,所述喷淋泵与喷淋泵驱动电路的输出端连接。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述微处理器模块包括单片机AT89C52,所述复位电路包括复位开关S、非极性电容C6和电阻R8,所述复位开关S的一端、非极性电容C6的一端和电阻R8的一端均与单片机AT89C52的第9引脚连接,所述复位开关S的另一端与非极性电容C6的另一端连接,所述电阻R8的另一端接地;所述晶振电路包括晶振X、非极性电容C4和非极性电容C5,所述晶振X的一端和非极性电容C4的一端均与单片机AT89C52的第19引脚连接,所述晶振X的另一端和非极性电容C5的一端均与单片机AT89C52的第18引脚连接,所述非极性电容C4的另一端和非极性电容C5的另一端均接地。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述A/D转换电路包括A/D转换芯片ADC0832,所述A/D转换芯片ADC0832的第1引脚与单片机AT89C52第39引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第2引脚为A/D转换电路的输入端ADIN,所述A/D转换芯片ADC0832的第4引脚接地,所述A/D转换芯片ADC0832的第5引脚和第6引脚均与单片机AT89C52第38引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第7引脚与单片机AT89C52第37引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第8引脚与电源模块的+5V电压输出端连接。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述滤波放大电路包括运算放大器U2A、运算放大器U2B、电阻R1和滑动变阻器R3,所述运算放大器U2A的同相输入端与电阻R1的一端连接,且通过非极性电容C2接地;所述电阻R1的另一端为滤波放大电路的输入端FLIN,所述滤波放大电路的输入端FLIN与运算放大器U2A的输出端之所述运算放大器U2B的反相输入端通过电阻R2与运算放大器U2A的输出端连接,间接有非极性电容C1,所述运算放大器U2A的反相输入端与输出端连接,且与滑动变阻器R3的一个固定端连接,所述滑动变阻器R3的另一个固定端和滑动端均通过电阻R4与运算放大器U2B的输出端连接;所述运算放大器U2B的同相输入端通过电阻R5接地,所述运算放大器U2B的输出端为滤波放大电路的输出端OUT且与A/D转换电路的输入端ADIN连接。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述粉尘浓度检测电路包括粉尘传感器GP2Y1010AU0F、三极管Q2、电阻R6、电阻R7和极性电容C3,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第1引脚通过R6与电源模块的+5V电压输出端连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第2引脚和第4引脚均接地,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第3引脚与三极管Q2的集电极连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第5引脚为粉尘浓度检测电路的输出端SENOUT且与滤波放大电路的输入端FLIN连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第6引脚与电源模块的+5V电压输出端连接,所述三极管Q2的基极通过电阻R7与单片机AT89C52第22引脚连接,所述三极管Q2的发射极接地,所述极性电容C3的正极与粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第1引脚连接,所述极性电容C3的负极接地。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述液晶显示屏为液晶显示屏LCD12864,所述液晶显示屏LCD12864的第2引脚、第15引脚和第19引脚均与电源模块的+5V电压输出端连接,所述液晶显示屏LCD12864的第1引脚和第20引脚均接地,所述液晶显示屏LCD12864的第7~14引脚依次对应与单片机AT89C52的第1~8引脚连接,所述液晶显示屏LCD12864的第4~6引脚依次对应与单片机AT89C52的第36~34引脚连接。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述报警电路包括三极管Q1和蜂鸣器BZ,所述三极管Q1的基极通过电阻R9与单片机AT89C52第23引脚连接,所述三极管Q1的发射极与电源模块的+5V电压输出端连接,所述蜂鸣器BZ的正极与三极管Q1的集电极连接,所述述蜂鸣器BZ的负极接地。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述信号隔离电路包括第一信号隔离电路、第二信号隔离电路和第三信号隔离电路,所述第一信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4A、发光二极管LED1、电阻R10和电阻R11,所述光耦隔离芯片U4A的第1引脚通过电阻R10和电源模块的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4A的第2引脚与发光二极管LED1的阳极连接,所述发光二极管LED1的阴极与单片机AT89C52第24引脚连接,所述光耦隔离芯片U4A的第4引脚通过电阻R11与电源模块的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4A的第3引脚为信号隔离电路的输出端PCOUT1;所述第二信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4B、发光二极管LED2、电阻R12和电阻R13,所述光耦隔离芯片U4B的第1引脚通过电阻R12和电源模块的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4B的第2引脚与发光二极管LED2的阳极连接,所述发光二极管LED2的阴极与单片机AT89C52第25引脚连接,所述光耦隔离芯片U4B的第4引脚通过电阻R13与电源模块的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4B的第3引脚为信号隔离电路的输出端PCOUT2;所述第三信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4C、发光二极管LED3、电阻R14和电阻R15,所述光耦隔离芯片U4C的第1引脚通过电阻R14与电源模块的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4C的第2引脚与发光二极管LED3的阳极连接,所述发光二极管LED3的阴极与单片机AT89C52第26引脚连接,所述光耦隔离芯片U4C的第4引脚通过电阻R15与电源模块的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4C的第3引脚为信号隔离电路的输出端PCOUT3。
上述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述喷淋泵驱动电路包括芯片L298N、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、非极性电容C7和非极性电容C8,所述芯片L298N的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地,所述芯片L298N的第2引脚与喷淋泵的一端连接,所述芯片L298N的第3引脚与喷淋泵的另一端连接,所述芯片L298N的第4引脚与电源模块的+12V电压输出端连接,且通过非极性电容C8接地,所述芯片L298N的第5引脚为喷淋泵驱动电路的输入端IN1且与信号隔离电路的输出端PCOUT1连接,所述芯片L298N的第6引脚为喷淋泵驱动电路的使能端EN且与信号隔离电路的输出端PCOUT2连接,所述芯片L298N的第7引脚为喷淋泵驱动电路的输入端IN2且与信号隔离电路的输出端PCOUT3连接,所述芯片L298N的第9引脚与电源模块的+5V电压输出端连接,且通过非极性电容C7接地,所述开关二极管D1的阳极与芯片L298N的第2引脚连接,所述开关二极管D1的阴极与芯片L298N的4引脚连接,所述开关二极管D2的阳极与芯片L298N的第3引脚连接,所述开关二极管D1的阴极与芯片L298N的第4引脚连接,所述开关二极管D3的阳极接地,所述开关二极管D3的阴极与芯片L298N的第2引脚连接,所述开关二极管D4的阳极接地,所述开关二极管D4的阴极与芯片L298N的第3引脚连接。
1、本实用新型采用了模块化的设计,电路结构简单,设计合理,接线方便。
2、本实用新型能够对隧道内粉尘浓度进行实时检测,并根据粉尘浓度对喷淋装置进行控制,能够快速处理粉尘且节能;基于该隧道粉尘浓度监控装置进行二次开发,能够实现当隧道内无粉尘污染时,喷淋泵不喷洒水雾;随着隧道内粉尘污染加重,喷淋泵喷洒水雾量也逐渐增大;当隧道内粉尘有所改善时,喷淋泵喷洒水雾量随着粉尘含量的变化而变化。
3、本实用新型通过设置拱形防尘架并将喷淋装置设置在拱形防尘架上,对隧道内粉尘喷洒的水雾均匀,且由于喷洒水雾是根据粉尘浓度进行的,因此不会造成水浪费,也不会造成料场地面大量积水,尤其是避免冬季造成大面积结冰,影响作业面,同时也不会形成环境二次污染。
4、本实用新型的使用操作方便,工作可靠性高。
5、本实用新型能够为中国中铁、中国铁建、中国交建、中国建筑等大型基建企业以及一些地方建设企业在建隧道项目提供硬件服务,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
综上所述,本实用新型的电路结构简单,设计合理,使用操作方便,功能完备,工作可靠性高,对隧道内粉尘喷洒的水雾均匀,不会造成水浪费,也不会造成料场地面大量积水,不会形成环境二次污染,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型粉尘浓度监控电路的电路原理框图。
图3为本实用新型微处理器模块、晶振电路和复位电路的电路连接图。
图4为本实用新型A/D转换电路的电路原理图。
图5为本实用新型滤波放大电路的电路原理图。
图6为本实用新型粉尘浓度检测电路的电路原理图。
图7为本实用新型液晶显示屏的电路原理图。
图8为本实用新型报警电路的电路原理图。
图9A为本实用新型第一信号隔离电路的电路原理图。
图9B为本实用新型第一信号隔离电路的电路原理图。
图9C为本实用新型第一信号隔离电路的电路原理图。
图10为本实用新型喷淋泵驱动电路的电路原理图。
附图标记说明:
1—微处理器模块; 2—复位电路; 3—电源模块;
4—晶振电路; 5—报警电路; 6—A/D转换电路;
7—滤波放大电路; 8—粉尘浓度检测电路; 9—液晶显示屏;
10—信号隔离电路; 11—喷淋泵驱动电路; 12—喷淋泵;
13—拱形防尘架; 14—防水箱; 15—喷淋装置。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型的隧道粉尘浓度监控装置,包括设置在隧道内的拱形防尘架13以及设置在拱形防尘架13上的防水箱14和喷淋装置15,所述防水箱14内设置有粉尘浓度监控电路,结合图2,所述粉尘浓度监控电路包括微处理器模块1和为所述粉尘浓度监控电路中各用电模块供电的电源模块3,以及与微处理器模块1相接的晶振电路4和复位电路2;所述微处理器模块1的输入端接有A/D转换电路6,所述A/D转换电路6的输入端接有滤波放大电路7,所述滤波放大电路7的输入端接有粉尘浓度检测电路8,所述微处理器模块1的输出端接有液晶显示屏9、报警电路5和信号隔离电路10,所述信号隔离电路10的输出端接有用于驱动喷淋装置15中的喷淋泵12动作的喷淋泵驱动电路11,所述喷淋泵12与喷淋泵驱动电路11的输出端连接。
如图3所示,本实施例中,所述微处理器模块1包括单片机AT89C52,所述复位电路2包括复位开关S、非极性电容C6和电阻R8,所述复位开关S的一端、非极性电容C6的一端和电阻R8的一端均与单片机AT89C52的第9引脚连接,所述复位开关S的另一端与非极性电容C6的另一端连接,所述电阻R8的另一端接地;所述晶振电路4包括晶振X、非极性电容C4和非极性电容C5,所述晶振X的一端和非极性电容C4的一端均与单片机AT89C52的第19引脚连接,所述晶振X的另一端和非极性电容C5的一端均与单片机AT89C52的第18引脚连接,所述非极性电容C4的另一端和非极性电容C5的另一端均接地。
如图3和图4所示,本实施例中,所述A/D转换电路6包括A/D转换芯片ADC0832,所述A/D转换芯片ADC0832的第1引脚与单片机AT89C52第39引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第2引脚为A/D转换电路6的输入端ADIN,所述A/D转换芯片ADC0832的第4引脚接地,所述A/D转换芯片ADC0832的第5引脚和第6引脚均与单片机AT89C52第38引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第7引脚与单片机AT89C52第37引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第8引脚与电源模块3的+5V电压输出端连接。
如图4和图5所示,本实施例中,所述滤波放大电路7包括运算放大器U2A、运算放大器U2B、电阻R1和滑动变阻器R3,所述运算放大器U2A的同相输入端与电阻R1的一端连接,且通过非极性电容C2接地;所述电阻R1的另一端为滤波放大电路7的输入端FLIN,所述滤波放大电路7的输入端FLIN与运算放大器U2A的输出端之所述运算放大器U2B的反相输入端通过电阻R2与运算放大器U2A的输出端连接,间接有非极性电容C1,所述运算放大器U2A的反相输入端与输出端连接,且与滑动变阻器R3的一个固定端连接,所述滑动变阻器R3的另一个固定端和滑动端均通过电阻R4与运算放大器U2B的输出端连接;所述运算放大器U2B的同相输入端通过电阻R5接地,所述运算放大器U2B的输出端为滤波放大电路7的输出端OUT且与A/D转换电路6的输入端ADIN连接。具体实施时,所述运算放大器U2A和运算放大器U2B分别为型号为LM358的双运算放大器芯片U2中的两个运算放大器,所述双运算放大器芯片U2的第4引脚与电源模块3的-15V电压输出端连接,所述双运算放大器芯片U2的第8引脚与电源模块3的+15V电压输出端连接。
如图5和图6所示,本实施例中,所述粉尘浓度检测电路8包括粉尘传感器GP2Y1010AU0F、三极管Q2、电阻R6、电阻R7和极性电容C3,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第1引脚通过R6与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第2引脚和第4引脚均接地,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第3引脚与三极管Q2的集电极连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第5引脚为粉尘浓度检测电路8的输出端SENOUT且与滤波放大电路7的输入端FLIN连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第6引脚与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述三极管Q2的基极通过电阻R7与单片机AT89C52第22引脚连接,所述三极管Q2的发射极接地,所述极性电容C3的正极与粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第1引脚连接,所述极性电容C3的负极接地。
如图3和图7所示,本实施例中,所述液晶显示屏9为液晶显示屏LCD12864,所述液晶显示屏LCD12864的第2引脚、第15引脚和第19引脚均与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述液晶显示屏LCD12864的第1引脚和第20引脚均接地,所述液晶显示屏LCD12864的第7~14引脚依次对应与单片机AT89C52的第1~8引脚连接,所述液晶显示屏LCD12864的第4~6引脚依次对应与单片机AT89C52的第36~34引脚连接。
如图3和图8所示,本实施例中,所述报警电路5包括三极管Q1和蜂鸣器BZ,所述三极管Q1的基极通过电阻R9与单片机AT89C52第23引脚连接,所述三极管Q1的发射极与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述蜂鸣器BZ的正极与三极管Q1的集电极连接,所述述蜂鸣器BZ的负极接地。
本实施例中,所述信号隔离电路10包括第一信号隔离电路、第二信号隔离电路和第三信号隔离电路,如图3和图9A所示,所述第一信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4A、发光二极管LED1、电阻R10和电阻R11,所述光耦隔离芯片U4A的第1引脚通过电阻R10和电源模块3的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4A的第2引脚与发光二极管LED1的阳极连接,所述发光二极管LED1的阴极与单片机AT89C52第24引脚连接,所述光耦隔离芯片U4A的第4引脚通过电阻R11与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4A的第3引脚为信号隔离电路10的输出端PCOUT1;如图3和图9B所示,所述第二信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4B、发光二极管LED2、电阻R12和电阻R13,所述光耦隔离芯片U4B的第1引脚通过电阻R12和电源模块3的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4B的第2引脚与发光二极管LED2的阳极连接,所述发光二极管LED2的阴极与单片机AT89C52第25引脚连接,所述光耦隔离芯片U4B的第4引脚通过电阻R13与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4B的第3引脚为信号隔离电路10的输出端PCOUT2;如图3和图9C所示,所述第三信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4C、发光二极管LED3、电阻R14和电阻R15,所述光耦隔离芯片U4C的第1引脚通过电阻R14与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4C的第2引脚与发光二极管LED3的阳极连接,所述发光二极管LED3的阴极与单片机AT89C52第26引脚连接,所述光耦隔离芯片U4C的第4引脚通过电阻R15与电源模块3的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4C的第3引脚为信号隔离电路10的输出端PCOUT3。
如图9A~9C以及图10所示,本实施例中,所述喷淋泵驱动电路11包括芯片L298N、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、非极性电容C7和非极性电容C8,所述芯片L298N的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地,所述芯片L298N的第2引脚与喷淋泵12的一端连接,所述芯片L298N的第3引脚与喷淋泵12的另一端连接,所述芯片L298N的第4引脚与电源模块3的+12V电压输出端连接,且通过非极性电容C8接地,所述芯片L298N的第5引脚为喷淋泵驱动电路11的输入端IN1且与信号隔离电路10的输出端PCOUT1连接,所述芯片L298N的第6引脚为喷淋泵驱动电路11的使能端EN且与信号隔离电路10的输出端PCOUT2连接,所述芯片L298N的第7引脚为喷淋泵驱动电路11的输入端IN2且与信号隔离电路10的输出端PCOUT3连接,所述芯片L298N的第9引脚与电源模块3的+5V电压输出端连接,且通过非极性电容C7接地,所述开关二极管D1的阳极与芯片L298N的第2引脚连接,所述开关二极管D1的阴极与芯片L298N的4引脚连接,所述开关二极管D2的阳极与芯片L298N的第3引脚连接,所述开关二极管D1的阴极与芯片L298N的第4引脚连接,所述开关二极管D3的阳极接地,所述开关二极管D3的阴极与芯片L298N的第2引脚连接,所述开关二极管D4的阳极接地,所述开关二极管D4的阴极与芯片L298N的第3引脚连接。
将本实用新型应用于隧道中进行粉尘浓度监控时,隧道内每隔5米设置一个本实用新型,本实用新型中拱形防尘架13的大小与隧道内的横断面大小相配合,将喷淋装置15的喷水朝向隧道内壁,这样既不影响工作人员通行,喷淋水还可兼做隧道混凝土养护用水。粉尘浓度检测电路8对隧道内的粉尘浓度进行实时检测,并将检测到的信号输出给滤波放大电路7,滤波放大电路7对其接收到的隧道粉尘浓度信号进行滤波和放大后再输出给A/D转换电路6,A/D转换电路6对其接收到的隧道粉尘浓度信号进行A/D转换处理后再输出给微处理器模块1,微处理器模块1将其接收到的隧道粉尘浓度信号与预先设定的喷淋装置启动粉尘浓度阈值相比对,当其接收到的隧道粉尘浓度信号大于喷淋装置启动粉尘浓度阈值时,微处理器模块1输出的信号通过信号隔离电路10隔离后传输给喷淋泵驱动电路11,喷淋泵驱动电路11驱动喷淋泵12动作,喷淋装置15开始喷淋。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:包括设置在隧道内的拱形防尘架(13)以及设置在拱形防尘架(13)上的防水箱(14)和喷淋装置(15),所述防水箱(14)内设置有粉尘浓度监控电路,所述粉尘浓度监控电路包括微处理器模块(1)和为所述粉尘浓度监控电路中各用电模块供电的电源模块(3),以及与微处理器模块(1)相接的晶振电路(4)和复位电路(2);所述微处理器模块(1)的输入端接有A/D转换电路(6),所述A/D转换电路(6)的输入端接有滤波放大电路(7),所述滤波放大电路(7)的输入端接有粉尘浓度检测电路(8),所述微处理器模块(1)的输出端接有液晶显示屏(9)、报警电路(5)和信号隔离电路(10),所述信号隔离电路(10)的输出端接有用于驱动喷淋装置(15)中的喷淋泵(12)动作的喷淋泵驱动电路(11),所述喷淋泵(12)与喷淋泵驱动电路(11)的输出端连接。
2.按照权利要求1所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述微处理器模块(1)包括单片机AT89C52,所述复位电路(2)包括复位开关S、非极性电容C6和电阻R8,所述复位开关S的一端、非极性电容C6的一端和电阻R8的一端均与单片机AT89C52的第9引脚连接,所述复位开关S的另一端与非极性电容C6的另一端连接,所述电阻R8的另一端接地;所述晶振电路(4)包括晶振X、非极性电容C4和非极性电容C5,所述晶振X的一端和非极性电容C4的一端均与单片机AT89C52的第19引脚连接,所述晶振X的另一端和非极性电容C5的一端均与单片机AT89C52的第18引脚连接,所述非极性电容C4的另一端和非极性电容C5的另一端均接地。
3.按照权利要求2所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述A/D转换电路(6)包括A/D转换芯片ADC0832,所述A/D转换芯片ADC0832的第1引脚与单片机AT89C52第39引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第2引脚为A/D转换电路(6)的输入端ADIN,所述A/D转换芯片ADC0832的第4引脚接地,所述A/D转换芯片ADC0832的第5引脚和第6引脚均与单片机AT89C52第38引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第7引脚与单片机AT89C52第37引脚连接,所述A/D转换芯片ADC0832的第8引脚与电源模块(3)的+5V电压输出端连接。
4.按照权利要求3所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述滤波放大电路(7)包括运算放大器U2A、运算放大器U2B、电阻R1和滑动变阻器R3,所述运算放大器U2A的同相输入端与电阻R1的一端连接,且通过非极性电容C2接地;所述电阻R1的另一端为滤波放大电路(7)的输入端FLIN,所述滤波放大电路(7)的输入端FLIN与运算放大器U2A的输出端之所述运算放大器U2B的反相输入端通过电阻R2与运算放大器U2A的输出端连接,间接有非极性电容C1,所述运算放大器U2A的反相输入端与输出端连接,且与滑动变阻器R3的一个固定端连接,所述滑动变阻器R3的另一个固定端和滑动端均通过电阻R4与运算放大器U2B的输出端连接;所述运算放大器U2B的同相输入端通过电阻R5接地,所述运算放大器U2B的输出端为滤波放大电路(7)的输出端OUT且与A/D转换电路(6)的输入端ADIN连接。
5.按照权利要求4所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述粉尘浓度检测电路(8)包括粉尘传感器GP2Y1010AU0F、三极管Q2、电阻R6、电阻R7和极性电容C3,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第1引脚通过R6与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第2引脚和第4引脚均接地,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第3引脚与三极管Q2的集电极连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第5引脚为粉尘浓度检测电路(8)的输出端SENOUT且与滤波放大电路(7)的输入端FLIN连接,所述粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第6引脚与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述三极管Q2的基极通过电阻R7与单片机AT89C52第22引脚连接,所述三极管Q2的发射极接地,所述极性电容C3的正极与粉尘传感器GP2Y1010AU0F的第1引脚连接,所述极性电容C3的负极接地。
6.按照权利要求2所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述液晶显示屏(9)为液晶显示屏LCD12864,所述液晶显示屏LCD12864的第2引脚、第15引脚和第19引脚均与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述液晶显示屏LCD12864的第1引脚和第20引脚均接地,所述液晶显示屏LCD12864的第7~14引脚依次对应与单片机AT89C52的第1~8引脚连接,所述液晶显示屏LCD12864的第4~6引脚依次对应与单片机AT89C52的第36~34引脚连接。
7.按照权利要求2所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述报警电路(5)包括三极管Q1和蜂鸣器BZ,所述三极管Q1的基极通过电阻R9与单片机AT89C52第23引脚连接,所述三极管Q1的发射极与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述蜂鸣器BZ的正极与三极管Q1的集电极连接,所述蜂鸣器BZ的负极接地。
8.按照权利要求2所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述信号隔离电路(10)包括第一信号隔离电路、第二信号隔离电路和第三信号隔离电路,所述第一信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4A、发光二极管LED1、电阻R10和电阻R11,所述光耦隔离芯片U4A的第1引脚通过电阻R10和电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4A的第2引脚与发光二极管LED1的阳极连接,所述发光二极管LED1的阴极与单片机AT89C52第24引脚连接,所述光耦隔离芯片U4A的第4引脚通过电阻R11与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4A的第3引脚为信号隔离电路(10)的输出端PCOUT1;所述第二信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4B、发光二极管LED2、电阻R12和电阻R13,所述光耦隔离芯片U4B的第1引脚通过电阻R12和电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4B的第2引脚与发光二极管LED2的阳极连接,所述发光二极管LED2的阴极与单片机AT89C52第25引脚连接,所述光耦隔离芯片U4B的第4引脚通过电阻R13与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4B的第3引脚为信号隔离电路(10)的输出端PCOUT2;所述第三信号隔离电路包括型号为PC817的光耦隔离芯片U4C、发光二极管LED3、电阻R14和电阻R15,所述光耦隔离芯片U4C的第1引脚通过电阻R14与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4C的第2引脚与发光二极管LED3的阳极连接,所述发光二极管LED3的阴极与单片机AT89C52第26引脚连接,所述光耦隔离芯片U4C的第4引脚通过电阻R15与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,所述光耦隔离芯片U4C的第3引脚为信号隔离电路(10)的输出端PCOUT3。
9.按照权利要求8所述的一种隧道粉尘浓度监控装置,其特征在于:所述喷淋泵驱动电路(11)包括芯片L298N、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、非极性电容C7和非极性电容C8,所述芯片L298N的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地,所述芯片L298N的第2引脚与喷淋泵(12)的一端连接,所述芯片L298N的第3引脚与喷淋泵(12)的另一端连接,所述芯片L298N的第4引脚与电源模块(3)的+12V电压输出端连接,且通过非极性电容C8接地,所述芯片L298N的第5引脚为喷淋泵驱动电路(11)的输入端IN1且与信号隔离电路(10)的输出端PCOUT1连接,所述芯片L298N的第6引脚为喷淋泵驱动电路(11)的使能端EN且与信号隔离电路(10)的输出端PCOUT2连接,所述芯片L298N的第7引脚为喷淋泵驱动电路(11)的输入端IN2且与信号隔离电路(10)的输出端PCOUT3连接,所述芯片L298N的第9引脚与电源模块(3)的+5V电压输出端连接,且通过非极性电容C7接地,所述开关二极管D1的阳极与芯片L298N的第2引脚连接,所述开关二极管D1的阴极与芯片L298N的4引脚连接,所述开关二极管D2的阳极与芯片L298N的第3引脚连接,所述开关二极管D1的阴极与芯片L298N的第4引脚连接,所述开关二极管D3的阳极接地,所述开关二极管D3的阴极与芯片L298N的第2引脚连接,所述开关二极管D4的阳极接地,所述开关二极管D4的阴极与芯片L298N的第3引脚连接。
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