CN216111412U - 一种通风机智能控制系统和控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通风机智能控制系统和控制装置，该通风机智能控制系统包括终端设备、云服务器和控制单元；所述控制单元通过网络传输系统与所述云服务器连接；其中，所述控制单元包括数据传输装置、传感器模块和变频器；所述数据传输装置与所述传感器模块以及所述变频器连接；所述终端设备通过网络传输系统与所述云服务器连接；所述终端设备用于远程控制所述控制单元。该系统通过终端设备、云服务器与控制单元的连接实现风机的远程监测和控制，使相关人员可以通过远程终端控制风机的启动、关闭和变频，可以减少人工控制风机带来的安全风险的同时还可以减少风机电能的消耗，节约生产成本。本实用新型可广泛应用于环保设备技术领域内。

Description

一种通风机智能控制系统和控制装置

技术领域

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其是一种通风机智能控制系统和控制装置。

背景技术

粉尘一直都是人类健康的敌人，当粉尘进入人体肺部达到一定数量时，就会可能引发各种尘肺病，粉尘最典型的行业有拆除工程、隧道施工及道路工程、采石场等等。随着国家队环保要求的逐渐提升，为保证企业工作人员的作业环境，很多企业已经有意识的建设粉尘控制系统。

相关技术中，传统粉尘控制系统功能单一，智能化性能差，需要人工进行手动开关机，而且风机通常都是以固定的频率工作，增加风机的耗电量，造成资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种通风机智能控制系统，该系统通过终端设备和云服务器实现风机远程监测和控制，可以有效减少人工监测与控制带来的安全风险的同时减少电能的消耗，节约生产成本。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：

一种通风机智能控制系统，包括终端设备、云服务器和控制单元；

所述控制单元通过网络传输系统与所述云服务器连接；

其中，所述控制单元包括数据传输装置、传感器模块和变频器；所述数据传输装置与所述传感器模块以及所述变频器连接；

所述终端设备通过网络传输系统与所述云服务器连接；所述终端设备用于远程控制所述控制单元。

另外，根据本实用新型上述实施例的一种通风机智能控制系统，还可以有以下附加的技术特征：

可选地，在本实用新型的一个实施例中，还包括风机；所述风机与所述变频器电气连接。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述控制单元还包括电源模块；所述电源模块与所述数据传输装置以及传感器模块连接；所述电源模块用于为所述数据传输装置以及传感器模块提供电源。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述传感器模块包括粉尘传感器；所述粉尘传感器用于检测不同直径的粉尘的浓度。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述粉尘传感器包括第一粉尘传感器与第二粉尘传感器；所述第一粉尘传感器用于监测空气动力学直径小于或等于10微米的颗粒物的浓度；所述第二粉尘传感器用于监测空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物的浓度。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述变频器与所述数据传输装置通过Modbus协议通讯线连接。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述风机的数量为一个或者一个以上。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述终端设备包括手机或者电脑。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述网络传输系统为4G网络传输系统或者5G网络传输系统。

另外，本实用新型实施例还提供一种控制装置，所述控制装置包括至少一个上述实施例中所述的通风机智能控制系统。

本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：

本实用新型实施例通过终端设备、云服务器与控制单元的连接实现风机的远程监测和控制，使相关人员可以通过远程终端控制风机的启动、关闭和变频，可以减少人工控制风机带来的安全风险的同时还可以减少风机电能的消耗，节约生产成本。

附图说明

图1为本实用新型中一种具体实施例中通风机智能控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型中一种具体实施例中通风机智能控制系统的具体结构示意图；

图3为本实用新型中一种具体实施例中通风机智能控制系统的控制单元的具体连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在工业生产的很多项目中都可能产生粉尘，粉尘一旦被人体吸入，对人体的呼吸道和肺部的损伤极大，因此企业在工业生产中都会在工作场所安装通风机，将粉尘排出工作区域，保障员工的身体健康，但是传统的通风机开关和调速只能通过人工调节，由于通风机设置在高处，这就产生了员工的另一个安全问题。因此，本实用新型提供一种新的通风机智能控制系统，该系统可以有效减少人工监测与控制带来的安全风险，减少意外事故的发生；而且能根据不同的粉尘浓度改变风机的运行频率，减少风机的能耗，节约生产成本。

参照图1，本实用新型实施例中的通风机智能控制系统包括终端设备1、云服务器2、控制单元3和风机4；其中，在本实用新型实施例中，终端设备1通过网络传输系统与云服务器2连接；云服务器2可以接收并存储来自控制单元3的数据，如作业现场的粉尘浓度，风机4运行的状态信息等数据；终端设备1可以查询云服务器2中存储的数据也可以远程发送信号至控制单元3，控制单元3可以通过网络传输系统和云服务器2连接，控制单元3与风机4电气连接；控制单元3可以收集风机4如电流、电压、频率和开关机状态等数据并上传至云服务器2，控制单元3也可以控制风机4进行变频，减少风机4的能耗；而云服务器2还可以在终端设备1通过WEB网站展示控制单元3的控制界面和参数，也可以查询通风机4的历史能耗数据。

具体地，可参照图2，在图2中，终端设备1通过4G或者5G网络传输系统与云服务器2连接，在本实用新型实施例中，终端设备1可以是手机、电脑或者其他的智能设备中的一种设备，云服务器2可以通过4G或者5G网络传输系统与控制单元3连接，其中云服务器2可以存储风机4的运行状态，当前的粉尘浓度和风机4历史的能耗数据等，还可以提供风机4远程控制的web展示界面，通过web展示界面操作将终端设备1的控制信号下发至控制单元3；控制单元3可以包括数据传输装置31、传感器模块32、变频器33和电源模块34。数据传输装置31与传感器模块32和变频器33连接，电源模块34为传感器模块32和数据传输装置31提供12V的电源；其中，数据传输装置31的型号可以选用ZHC492C，而传感器模块32可以选用粉尘传感器，粉尘传感器包括第一粉尘传感器和第二粉尘传感器，两个不同的粉尘传感器可以测量不同直径的粉尘的浓度，第一粉尘传感器可以监测空气动力学直径小于或等于10微米的颗粒物的浓度，第二粉尘传感器可以监测监测空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物的浓度；变频器33的型号可以选用ATV610，ATV610是适用功率范围0.75W至160kW的380-415V的三相异步电机，可以有效改变风机4的频率。控制单元3具体的连接图可参照图3，在图3中，数据传输装置31包括A+、B-、COM、AI1、AI2和电源正负极接口，而变频器33包括8个引脚，传感器模块32包括电源接口、PM2.5接口和PM10接口，数据传输装置31通过485硬接线的方式与变频器33采用RJ45的连接方式，其中数据传输装置31的“A+”接口与变频器33的第五引脚连接，数据传输装置31的“B-”接口与变频器33的第四引脚连接，实现数据传输装置31与变频器33之间的Modbus通讯，而传感器模块32的电源正极与数据传输装置31一同接入电压为12V的电源模块34的正极，传感器模块32的负极与数据传输装置31的负极以及COM接口并联后接入电源模块34的负极，传感器模块32可以监测风机4周围环境的粉尘浓度并把不同的粉尘浓度转化为4-20mA的模拟量发送至数据传输装置31；变频器33通过Modbus协议与数据传输装置31通信，变频器33可以获取风机4的多项运行参数，如电能、电流、电压、档位和开关机状态等数据，并把它们传输至数据传输装置31，数据传输装置31可以及将来自于传感器模块32的电气信号模拟量转化为浓度数据，再将浓度数据上传至云服务器2，最终在云服务器2中存储起来，相关人员可以对存储的数据进行查询和追溯。数据传输装置31除了将传感器模块32采集的不同粉尘浓度的电信号模拟量等比转化为对应的粉尘浓度数据上传至于云服务器2外，还可以获取变频器33的数据并通过4G或者5G网络传输到云服务器2中。风机4作为控制信号的执行模块则可以通过不同的频率和转速将粉尘排出，从而使粉尘浓度维持在环保标准的范围内。此外，控制单元3和风机4的数量并不局限于一个，在本实用新型的另一些实施中，风机4可以是多个风机，终端设备1可以通过控制单元3同时对多个风机4进行控制。

示例性地，以手机作为终端设备1为例，当相关人员需要开启或者关闭风机4时，可以通过手机登录云服务器2对应的web网站，web网站中显示了粉尘浓度、风机的状态和风机的运行频率等数据，相关人员可以根据追溯的云服务器2中存储的历史数据设置风机4不同的运行频率，控制单元3可以根据传感器模块32检测的不同粉尘浓度执行具体的控制信号改变风机4的频率。具体地，以一开始风机4设定为50Hz的高频为例，当检测出粉尘的浓度较低，如粉尘的浓度低于16ug/m³时，控制单元3可以将风机4的频率转换至低频，如28Hz，在粉尘浓度处于低浓度的情况下，28Hz频率的风机可以将环境的粉尘浓度控制在较低的水平；当检测出粉尘的浓度一般，如室内粉尘的浓度高于16ug/m³，低于40ug/m³时，控制单元3可以将风机4的频率转换至中频，如33Hz；当检测出粉尘的浓度高，如室内粉尘的浓度高于40ug/m³时，控制单元3可以将风机4的频率维持在原来的50Hz高频。需要说明的是，本实用新型的风机4的数量可以设置为多个，一个控制单元3可以控制多个风机，具体控制数量可由Modbus协议决定。因此，风机4的具体调节频率可以根据现场不同的粉尘浓度和风机4的数量做出相应的调整。

另外，本申请还提供一种控制装置，该控制装置包括至少一个上述实施例所述的通风机智能控制系统。可以理解的是，由于控制装置采用了上述实施例的通风机智能控制系统的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“距离”、“上”、“下”、“左”、“右”“前”、“后”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“维持”、应做广义理解，例如，可以是保持，也可以是持续；可对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语的描述意指结合实施方式或示例描述的具体结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种通风机智能控制系统，其特征在于，包括终端设备、云服务器和控制单元；

所述控制单元通过网络传输系统与所述云服务器连接；

其中，所述控制单元包括数据传输装置、传感器模块和变频器；所述数据传输装置与所述传感器模块以及所述变频器连接；

所述终端设备通过网络传输系统与所述云服务器连接；所述终端设备用于远程控制所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的通风机智能控制系统，其特征在于，还包括风机；所述风机与所述变频器电气连接。

3.根据权利要求1所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括电源模块；所述电源模块与所述数据传输装置以及传感器模块连接；所述电源模块用于为所述数据传输装置以及传感器模块提供电源。

4.根据权利要求1所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括粉尘传感器；所述粉尘传感器用于检测不同直径的粉尘的浓度。

5.据权利要求4所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述粉尘传感器包括第一粉尘传感器与第二粉尘传感器；所述第一粉尘传感器用于监测空气动力学直径小于或等于10微米的颗粒物的浓度；所述第二粉尘传感器用于监测空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物的浓度。

6.根据权利要求1所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述变频器与所述数据传输装置通过Modbus协议通讯线连接。

7.根据权利要求2所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述风机的数量为一个或者一个以上。

8.根据权利要求1所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述终端设备包括手机或者电脑。

9.根据权利要求1所述的通风机智能控制系统，其特征在于，所述网络传输系统为4G网络传输系统或者5G网络传输系统。

10.一种控制装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的通风机智能控制系统。

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