TWI771869B - 靜電除塵機、跳火偵測電路、跳火監控方法、電腦程式產品及電腦可讀取紀錄媒體 - Google Patents

Abstract

一種靜電除塵機、跳火偵測電路、跳火監控方法、電腦程式產品及電腦可讀取紀錄媒體，該跳火偵測電路包括一分壓模組、一電流放大器、一整流元件、一參考電壓產生器、一比較器及一後處理單元，該分壓模組電性連接一高壓產生器，該電流放大器電性連接該分壓模組，該整流元件電性連接於該電流放大器，該參考電壓產生器電性連接該整流元件，該比較器電性連接該電流放大器、該整流元件、該參考電壓產生器及該後處理單元。藉此，該跳火偵測電路依據積塵電性特徵提供一跳火頻率。

Description

靜電除塵機、跳火偵測電路、跳火監控方法、電腦程式產品及電腦可讀取紀錄媒體

本發明係關於一種積塵監測技術，特別是關於一種可應用於積塵環境的跳火偵測電路及靜電除塵機。

在容易產生煙塵粒子汙染的場所(如餐飲場所或工廠等)，通常利用除塵機進行除塵作業，以降低空氣中的煙塵。以靜電除塵機為例，如第1圖所示，習知靜電除塵機9可吸入帶有粉塵粒子V的汙染氣流G1，使得粉塵粒子V陸續通過一離子區90及一集塵區91，在此過程中，可利用一高壓產生器92產生電場，使得粉塵粒子V在該離子區90形成帶有正電荷的帶電粉塵粒子W，後續該帶電粉塵粒子W將經過該集塵區91，該集塵區91中有不同極性的極板911相互間隔設置，例如相鄰兩極板911分別帶有正、負極性，該帶電粉塵粒子W(帶有正電荷)會受到正極性的斥力與負極性的吸力作用，而逐漸被吸附在帶負極性的極板911上，藉此去除空氣中的粉塵後，可吹出一乾淨氣流G2。

如第2圖所示，習知靜電除塵機9使用過程中，在該集塵區91中的相鄰極板911之間原本具有相對安全的一絕緣距離(如左方所示)，但是，隨著該些極板911逐漸累積該帶電粉塵粒子W，導致帶有不同極性的相鄰極板911的一表面間距d逐漸縮小(如右方所示)。當該表面間距d縮小到一定程度時，會導致帶有不同極性的二相鄰極板911之間出現跳火現象(如高壓放電產生跳火F)，如高頻率地跳火易導致火災。

然而，習知靜電除塵機拆卸不易且機體並非透明，其內部髒污程度難以直接觀察，只能請專業人士定期拆機檢查，但此方式會有時間上的落差，無法即時獲知跳火現象發生與否，如果導致火災才察覺跳火情況，則為時已晚。習知技術雖已發展出一些跳火偵測方案，但存在一些缺點(如無法調控電性特徵及無法確實偵測跳火等)，仍有改善空間。

有鑑於此，有必要提供一種有別以往的技術方案，以解決習知技術所存在的問題。

本發明之一目的在於提供一種跳火偵測電路，基於跳火與否的電性特徵進行偵測，以便自動即時監測高壓跳火情況。

本發明之次一目的在於提供一種靜電除塵機，內置跳火偵測電路，基於跳火與否的電性特徵進行偵測，以便自動即時監測高壓跳火情況。

本發明之另一目的在於提供一種跳火監控方法，依據一跳火偵測電路的輸出訊號，基於跳火與否的電性特徵進行偵測，以便自動即時監測高壓跳火情況。

本發明之再一目的在於提供一種電腦程式產品，依據一跳火偵測電路的輸出訊號，基於跳火與否的電性特徵進行偵測，以便自動即時監測高壓跳火情況。

本發明之又一目的在於提供一種電腦可讀取紀錄媒體，依據一跳火偵測電路的輸出訊號，基於跳火與否的電性特徵進行偵測，以便自動即時監測高壓跳火情況。

為達上述之目的，本發明的一方面提供一種跳火偵測電路，包括：一高壓輸入埠、一接地端、一分壓模組、一電流放大器、一整流元件、一參考電壓產生器、一比較器及一後處理單元，該分壓模組電性連接該高壓輸入埠及該接地端，該電流放大器的一輸入端電性連接該分壓模組的一分壓點，該整流元件的一順向端電性連接於該電流放大器的一輸出端，該參考電壓產生器電性連接於該整流元件的一逆向端與該接地端之間，該比較器的一正輸入端電性連接該電流放大器的輸出端，該比較器的一負輸入端電性連接該整流元件的逆向端，該比較器的一輸出端電性連接該後處理單元。

在本發明之一實施例中，該分壓模組具有一第一電阻器、一第二電阻器及一可變電阻器，該第一電阻器、該第二電阻器及該可變電阻器串接於該高壓輸入埠與該接地端之間，該第一電阻器與該第二電阻器串接形成該分壓點。

在本發明之一實施例中，該參考電壓產生器被配置成一阻容並聯迴路，該阻容並聯迴路包括一第三電阻器及一電容器，該第三電阻器電性連接於該整流元件的逆向端與該接地端之間，該電容器與該第三電阻器並聯連接。

在本發明之一實施例中，該阻容並聯迴路的一放電時間不大於1毫秒。

在本發明之一實施例中，該電流放大器被配置成由一運算放大器構成一電壓隨耦器。

為達上述之目的，本發明的另一方面提供一種靜電除塵機，包括：一集塵極板組；一高壓產生器，電性連接該集塵極板組；及一跳火偵測電路，包括一高壓輸入埠、一接地端、一分壓模組、一電流放大器、一整流元件、一參考電壓產生器、一比較器及一後處理單元，該高壓輸入埠電性連接該高壓產生器，該分壓模組電性連接該高壓輸入埠及該接地端，該電流放大器的一輸入端電性連接該分壓模組的一分壓點，該整流元件的一順向端電性連接於該電流放大器的一輸出端，該參考電壓產生器電性連接於該整流元件的一逆向端與該接地端之間，該比較器的一正輸入端電性連接該電流放大器的輸出端，該比較器的一負輸入端電性連接該整流元件的逆向端，該比較器的一輸出端電性連接該後處理單元。

在本發明之一實施例中，該分壓模組具有一第一電阻器、一第二電阻器及一可變電阻器，該第一電阻器、該第二電阻器及該可變電阻器串接於該高壓輸入埠與該接地端之間，該第一電阻器與該第二電阻器串接形成該分壓點。

在本發明之一實施例中，該參考電壓產生器被配置成一阻容並聯迴路，該阻容並聯迴路包括一第三電阻器及一電容器，該第三電阻器電性連接於該整流元件的逆向端與該接地端之間，該電容器與該第三電阻器並聯連接。

在本發明之一實施例中，該阻容並聯迴路的一放電時間不大於1毫秒。

在本發明之一實施例中，該電流放大器被配置成由一運算放大器構成一電壓隨耦器。

在本發明之一實施例中，該靜電除塵機還包括一跳火監控器，該跳火監控器電性連接該高壓產生器及該跳火偵測電路的後處理單元，該跳火監控器依據該後處理單元輸出的一跳火頻率產生一調壓命令，輸出該調壓命令至該高壓產生器。

在本發明之一實施例中，該跳火監控器判斷該跳火頻率是否超過一閾值，若判斷為是，輸出該調壓命令，若判斷為否，重新進行上述判斷過程。

在本發明之一實施例中，該跳火監控器依據該跳火頻率輸出一彙報資訊。

在本發明之一實施例中，該跳火監控器經由一網路媒介耦接到一遠端裝置，該遠端裝置依據該彙報資訊及一警示等級發出一警示訊息，該遠端裝置選自於一雲端資訊平台、一連網行動裝置或一連網電腦。

為達上述之目的，本發明的另一方面提供一種跳火監控方法，用於一靜電除塵機，由耦接一跳火偵測電路及一高壓產生器的一跳火監控器執行，包括：一接收步驟，接收來自一跳火偵測電路的一跳火頻率；及一判調步驟，判斷該跳火頻率是否超過一閾值，若判斷為是，輸出一調壓命令到該高壓產生器，若判斷為否，重新進行該接收步驟。

在本發明之一實施例中，該跳火監控器依據該跳火頻率輸出一彙報資訊，該彙報資訊經由一網路媒介發送到一遠端裝置，使該遠端裝置依據該彙報資訊及一警示等級發出一警示訊息。

為達上述之目的，本發明的另一方面提供一種電腦程式產品，當電腦載入該電腦程式並執行後，該電腦能夠執行如上所述之跳火監控方法。

為達上述之目的，本發明的另一方面提供一種電腦可讀取紀錄媒體，該電腦可讀取紀錄媒體內儲程式，當電腦載入該程式並執行後，該電腦能夠完成如上所述之跳火監控方法。

本發明的靜電除塵機、跳火偵測電路、跳火監控方法、電腦程式產品及電腦可讀取紀錄媒體，通過該跳火偵測電路依據該靜電除塵機的積塵電性特徵提供一跳火頻率，作為輸出一調壓命令及一彙報資訊的依據。因此，可針對積塵情況(如在靜電除塵機內部)的跳火與否的電性特徵進行偵測，用以自動即時監測高壓跳火情況，可以即時警示相關人員及早發現問題並加以處理，以預防跳火情況衍生嚴重災情。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參閱第3圖所示，本發明的一方面提供一種靜電除塵機，可包括：一集塵極板組E、一高壓產生器H及一跳火偵測電路D。該高壓產生器H電性連接該集塵極板組E，例如該集塵極板組E的一部分電性連接該高壓產生器H之一正輸出端(+)，該高壓產生器H之一負參考端(-)及該集塵極板組E的另一部分電性接地，用以產生高電壓供應給該集塵極板組E；該跳火偵測電路D電性連接該高壓產生器H，例如該高壓產生器H之正輸出端電性連接該跳火偵測電路D，在該高壓產生器H產生高電壓供應給該集塵極板組E的過程中，可利用該跳火偵測電路D偵測該集塵極板組E是否發生跳火現象。以下先舉例說明本發明上述靜電除塵機實施例的實施態樣，惟不以此為限。

舉例而言，該集塵極板組E可以被配置成不同極性的數個極板相互間隔設置(如第1及2圖)，其設置方式(如極板材料及間距等)係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解；另，該高壓產生器H可以是能夠被用於靜電集塵功能的高壓產生器，例如具有一正輸出端(+)及一負參考端(-)，其配置方式係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，在此容不贅述。

應被注意的是，本發明實施例的跳火偵測電路非屬第1及2圖的習知靜電除塵機9已具備的部件，以下舉例說明本發明實施例的跳火偵測電路的實施態樣，惟不以此為限。

舉例而言，如第3及4圖所示，該跳火偵測電路D可包括：一高壓輸入埠D1、一接地端D2、一分壓模組1、一電流放大器2、一整流元件3、一參考電壓產生器4、一比較器5及一輸出埠D3。

在一實施例中，如第4圖所示，該高壓輸入埠D1電性連接該高壓產生器H，例如該高壓輸入埠D1電性連接該高壓產生器H之正輸出端；該接地端D2電性接地，在本文中，用於電性接地的不同接地端被視為具備相同參考電位，其可被表示成多個獨立的接地符號或被連接到同一接地符號，其係所屬技術領域中具有通常知識者可以理解；該分壓模組1電性連接該高壓輸入埠D1及該接地端D2，該電流放大器2的一輸入端電性連接該分壓模組1的一分壓點11，該整流元件3的一順向端(譬如二極體的陽極端)電性連接於該電流放大器2的一輸出端，該參考電壓產生器4電性連接於該整流元件3的一逆向端(譬如二極體的陰極端)與該接地端D2之間，該比較器5的一正輸入端電性連接該電流放大器2的輸出端，該比較器5的一負輸入端電性連接該整流元件3的逆向端，該比較器5的一輸出端電性連接該輸出埠D3，該輸出埠D3可用於輸出該輸出端的訊號。

可選地，在一實施例中，如第4圖所示，該分壓模組1可具有一第一電阻器R1、一第二電阻器R2及一可變電阻器VR，該第一電阻器R1、該第二電阻器R2及該可變電阻器VR串接於該高壓輸入埠D1與該接地端D2之間，該第一電阻器R1與該第二電阻器R2串接形成該分壓點11。

藉此，雖然該高壓產生器H輸出的是高電壓，但經過該分壓模組1進行分壓(如大量衰減)後，可將高電壓降為低電壓，以便電路進行跳火檢測，同時，可以降低電路工作時消耗的功率。

值得注意的是，該可變電阻器VR可以在該第一電阻器R1與第二電阻器R2的比例值與期望值不同的時候提供補償作用，通過該可變電阻器VR的補償，可將該第一電阻器R1與第二電阻器R2的比例值與期望值之間的誤差降到最小，使得該分壓點11的分壓電壓可以被校正到非常精準的情況，以便提供給該電流放大器2進行電流放大過程。

可選地，在一實施例中，如第4圖所示，該電流放大器2可被配置成由一運算放大器構成一電壓隨耦器(voltage follower)，譬如該運算放大器的一輸出端電性連接一負輸入端，該運算放大器的一正輸入端電性連接該分壓模組1的分壓點11，應被理解的是，該運算放大器於工作時需施加適當的正、負電源，其設置方式係所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，在此容不贅述。

值得注意的是，經由該分壓模組1大量衰減後的分壓電壓訊號的電流非常小，此非常小的電流極易受到靜電場(如來自靜電除塵機內部的電場)干擾，藉由利用電壓隨耦器做為該電流放大器2，使得電壓不會被放大，如該電流放大器2的輸入電壓以1:1的比例輸出一電壓衰減後放大電流的訊號(如第5圖所示的V1a)，並且，使得該訊號(如第5圖所示的V1a)的電流可以被放大到不至於被靜電場干擾的程度。

另外，該電壓衰減後放大電流的訊號(如第5圖所示的V1a)會被輸送到該整流元件3的順向端，例如該整流元件3可為二極體，在順向導通時會存在一個固定的壓降Vf，因此，在該整流元件3的逆向端可以取得一參考電壓(如第5圖所示的Vr)，其中，Vr的電壓值=V1a的電壓值減去Vf的壓降值)。

可選地，在一實施例中，如第4圖所示，該參考電壓產生器4可為具備充放電功能的裝置，例如一阻容並聯迴路，諸如R-C並聯充放電迴路，或者也可以是具有相應功能的特殊功能積體電路(ASIC)。舉例而言，該阻容並聯迴路可包括一第三電阻器R3及一電容器C，該第三電阻器R3電性連接於該整流元件3的逆向端與該接地端D2之間，該電容器C與該第三電阻器R3並聯連接，用於儲存該參考電壓Vr，作為產生跳火偵測輸出訊號的依據。

可選地，在一實施例中，如第4圖所示，該比較器5可被配置成由一運算放大器構成，應被理解的是，該運算放大器於工作時需施加適當的正、負電源，其設置方式係所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，在此容不贅述。

以下舉例說明電路運作型態，相關說明內容是為了使人更加瞭解電路運作，並非用於作為本發明的必要限制。

舉例而言，如第4及5圖所示，當電路常態(未發生跳火)運作時，該電流放大器2輸出至該比較器5的正輸入端51的訊號V1a的電壓值(在第5圖中也被標示為電壓曲線V51)高於被提供給該比較器5的負輸入端52的參考電壓Vr的電壓值(在第5圖中也被標示為電壓曲線V52)，該比較器5的輸出端53會輸出一高準位電壓，如3.3伏特(V) (在第5圖中也被標示為電壓曲線V53)；當發生跳火時(如時間點T1)，該訊號V1a的電壓值會快速大幅下降，此時，該參考電壓Vr的電壓值不會如訊號V1a般快速下降，原因在於：該參考電壓產生器4具備的充放電功能有一定的放電曲線，使得電壓不會瞬間變化過大而緩慢下降，例如該放電曲線在時間點T1下降的斜率小於訊號V1a在時間點T1下降的斜率，後續，當該訊號V1a的電壓值降到低於該參考電壓Vr的電壓值時，該比較器5的輸出端53會輸出一低準位電壓(如0V)；後續，如跳火情況消失(如時間點T2)，則該訊號V1a的電壓值會快速大幅上升，使得該參考電壓Vr的電壓值緩步回升，後續，當該訊號V1a的電壓值升到高於該參考電壓Vr的電壓值時，該比較器5的輸出端再度輸出該高準位電壓。

因此，如果藉由該比較器的輸出端取得的高、低準位電壓作為跳火偵測電路的輸出訊號，則可有效作為判斷跳火與否的參考，例如：有跳火為低準位電壓，無跳火為高準位電壓，若將此準位電壓變化長期紀錄(例如利用大數據技術)，還可作為分析跳火特徵(如頻率、時點或持續時間等)，供相關人員作為設備維護或預防損害的參考依據。

可選地，在一實施例中，如第4圖所示，該跳火偵測電路D還可包括一後處理單元6，譬如採用一微控制器(MCU)等，該後處理單元6電性連接該比較器5的輸出端53，該後處理單元6可被配置成依據該比較器5輸出的準位電壓與時間的變化關係估算一跳火頻率作為該跳火偵測電路D的輸出訊號，譬如依據高準位電壓的出現頻率估算該跳火頻率；該跳火頻率還可進一步經由一通訊界面進行傳輸，以便作為後續判斷是否發生跳火情況的參考。藉此，當該跳火偵測電路周遭環境的雜訊較多時，將該比較器輸出的準位電壓轉換成該跳火頻率做為輸出訊號，可以避免該跳火偵測電路的輸出訊號受到干擾，防止造成誤判情況。

示例地，進一步討論跳火情況的電性特徵與電子元件特性之間的關係，可供作為選用元件的參考。如第4圖所示，當跳火情況發生時，該電流放大器2的輸出電壓接近0伏特(V)，此時，該電容器C對第三電阻器R3放電，該第三電阻器R3的電阻值會影響該電容器C的放電時間，譬如該第三電阻器R3的電阻值越大，該電容器C的放電速度越慢，提供給該比較器5的負輸入端52的參考電壓越穩定，例如RC放電公式如下： Vc(t) = E* e ^-t/RC， 其中，E為初始電壓；R、C分別為該第三電阻器的電阻值、該電容器的電容值，RC乘積為時間常數(τ)；t為放電經過時間；在本例中，RC放電公式可改寫如下： Vr(T1) = Vr* e ^-t/RC， 其中，Vr為該參考電壓，T1為取樣時間點，R、C分別為該第三電阻器的電阻值、該電容器的電容值。

值得注意的是，倘若該第三電阻器R3的電阻值太大，使得經過該第三電阻器R3的電流太小，將導致電路容易受到高壓靜電干擾。原則上，電流越大越不容易遭受干擾。因此，為了防止干擾，可以選擇讓電流值維持1毫安(mA)以上。

示例地，假設該電流放大器2的輸出電壓為1伏特(V)，則該第三電阻器R3的電阻值小於或等於1千歐姆(kΩ)(1V/1mA=1kΩ)。如果將RC放電時間設定在不大於1毫秒(ms)，則放電後輸入該比較器5的參考電壓Vr不會低於放電前的原始電壓的0.368倍，如下所示： e ^-t/RC＜=0.368  ，  R3＜=1kΩ e ^{-1ms/1kΩ × C}＜=0.1 C＜=1uF 因此，當該第三電阻器R3的電阻值為1 kΩ時，該電容器C的電容值必須＜=1微法拉(uF)。原則上，若電容值越大則放電時間越久，使得輸入該比較器5的參考電壓可以維持的比較久。

值得注意的是，如第5圖所示，一合理的跳火時間(T1至T2)大約在4至8毫秒之間。雖然藉由調高該電容器C的電容值可以獲取的跳火時間範圍較大。但應注意的是，該跳火時間範圍不宜過大，原因在於：考慮到該高壓產生器H的輸出電壓可能會被調整，如果該電容器C的電容值太大，會延長充放電時間，造成對該高壓產生器H的電壓變動反應過慢。為了避免此情況，該電容器C的電容值可以限制在上述計算值的10倍以下，例如：上述電容器C的電容計算值如為＜=1uF，則實際應用時不可超過10uF，其餘情況可依此類推。

可選地，在一實施例中，如第4圖所示，該參考電壓產生器4的阻容並聯迴路的一放電時間不大於1毫秒；該電容器的電容值不大於由該放電時間換算成的一電容估算最大值的10倍。藉此，可避免對該高壓產生器的電壓變動反應過慢，進一步適時反映跳火情況發生與否，防止因為跳火衍生災害。

此外，在一實施例中，如第3圖所示，該靜電除塵機還可包括一跳火監控器A，該跳火監控器A電性連接該高壓產生器H及該跳火偵測電路D，用於控制及執行靜電除塵及跳火偵測等過程，例如傳輸偵測結果至一遠端裝置(如雲端資訊平台、連網行動裝置或連網電腦等)或接收參數等，用於提供相關人員作為進一步處理跳火情況的依據。藉此，可自動產生跳火示警訊息，供相關人員作為警戒、維護、記錄及/或研究等依據。

可選地，在一實施例中，如第3圖所示，該跳火監控器A電性連接該高壓產生器H及該跳火偵測電路D，該跳火監控器A可依據該跳火偵測電路D的一跳火頻率輸出一調壓命令至該高壓產生器H，用於調控高壓產生器H輸出的電壓，例如調降或停止輸出高壓；另，該跳火監控器A還可依據該跳火頻率輸出一彙報資訊(report information)，例如該彙報資訊包括跳火頻率及相關訊息，譬如可將跳火頻率及相關訊息轉換成具特定格式的彙報資訊；後續，可供相關裝置(譬如雲端伺服器)用以產生一警示訊息(如文字、聲音、影像及/或通訊封包等)，例如：可判斷該彙報資訊是否屬於一警示等級，作為警示跳火情況的依據。藉此，可自動產生該調壓命令及彙報資訊，以便自動調控高壓試圖排除跳火情況，並可產生即時通知訊息，用於降低跳火肇生的危害程度。

可選地，在一實施例中，如第3圖所示，該跳火監控器A可包括一處理器A1、一記憶體A2及一發報器A3，該處理器A1可諸如微控制單元(MCU)，該處理器A1電性連接該記憶體A2、該發報器A3、該高壓產生器H及該跳火偵測電路D，該處理器A1可執行被儲存在該記憶體A2的指令，但不以此為限，該記憶體A2除可儲存指令，還可儲存運作過程中紀錄的參數，例如該靜電除塵機的狀態參數，譬如跳火頻率等，以便做為資料輸送緩衝用途，避免因為後端傳輸過程運作失常(譬如網路連線故障等)導致資料無法輸送或遺失等；又，如果該處理器A1具備內建資料儲存功能，譬如採用內建非揮發性記憶體(Non-Volatile Memory，NVM)的微控制單元(MCU)等，可用於儲存程式或資料，使該指令也可直接儲存在該處理器A1內部，該處理器A1可依據該跳火偵測電路D的輸出訊號輸出該調壓命令至該高壓產生器H及輸出該彙報資訊至該發報器A3，例如一通訊模組等，用於傳輸該彙報資訊到一遠端裝置(譬如雲端伺服器等)，作為該遠端裝置產生訊息通知相關人員的依據；但不以此為限，該跳火監控器A還可包括至少一提示模組(圖未繪示)，譬如發聲器及/或燈組等，該提示模組可電性連接該處理器A1，使該處理器A1可依至少一預定條件觸發該提示模組運作，用於提示現場人員注意有關跳火的訊息。藉此，可用多種形式的訊息進行通知，以利相關人員能夠適時收到警報，進而採取適當跳火處置作為。

可選地，在一實施例中，如第3及4圖所示，該跳火監控器A的處理器A1從該跳火偵測電路D的後處理單元6接收該跳火頻率，判斷該跳火頻率是否超過一閾值，若判斷為是，可輸出該調壓命令，若判斷為否，可輸出一紀錄命令至該記憶體A2，並重新進行上述判斷過程。應被理解的是，該閾值也可為多個，以利區分不同跳火程度。藉此，可利用該閾值作為跳火程度界線，以供區別不同跳火程度，作為不同處置作為的依據。

可選地，在一實施例中，如第3圖所示，該通訊模組還可經由一網路媒介N耦接到一遠端裝置，譬如該遠端裝置可選自於一雲端資訊平台L(譬如內含一資料庫系統B)、一連網行動裝置(如智慧型手機或平板電腦或筆記型電腦等)M及一連網電腦(如桌上型電腦等)P，用於接收來自該跳火監控器A發出的彙報資訊，依據該彙報資訊及一警示等級發出一警示訊息，例如，該遠端裝置可內建或接收一判斷資料，該判斷資料可包括數個決策等級，諸如正常等級(如正常頻率區間)及警示等級(如頻率過高區間)等，該遠端裝置可判斷該彙報資訊是否屬於該警示等級，作為警示跳火情況的依據，譬如利用應用程式(App)輸出文字、聲音、圖片及/或影片形式的警示訊息，該警示訊息可以在該遠端裝置本身或其他顯示裝置被呈現。藉此，可利用現有的具備顯示功能的裝置經過適當配置後作為接收訊息的裝置，有利於提升推廣成效及降低使用成本。

可選地，在一實施例中，如第3圖所示，該跳火監控器A還可包括一轉接介面A4，例如RS-485等抗干擾通訊界面，該轉接介面A4電性連接於該處理器A1、該高壓產生器H與該跳火偵測電路D之間。藉此，可適當轉接不同訊號，以利進行訊號處理。

以下舉例說明本發明的靜電除塵機實施例的跳火偵測流程，惟不以此為限。

舉例而言，如第6圖所示，一跳火偵測流程可以由該跳火監控器A的處理器A1(如第3圖所示)執行例如包括步驟S0~S11。步驟S0，將該靜電除塵機進行開機；後續，可進行步驟S1，從雲端平台下載跳火頻率的控制參數(如用於發出警報的跳火頻率閾值等)；後續，可進行步驟S2，將控制參數儲存於該記憶體A2；後續，可進行步驟S3，偵測跳火頻率，譬如取得該跳火偵測電路的偵測結果(如不同準位訊號)進行處理，譬如特徵(如跳火頻率、間隔時間、時點等)抽取、統計及/或累加等作業，例如估算跳火頻率為每分鐘幾次等；後續，可進行步驟S4，判斷跳火頻率是否過高(譬如頻率是否大於閾值)，若判斷為是，可進行步驟S5，依該控制參數調整(或關閉/停用)該高壓產生器H輸出的高壓，若判斷為否，可重新進行步驟3；可選地，在進行步驟3後，還可同步進行步驟S6，將跳火偵測結果傳輸到雲端平台，但不以此為限，也可以傳輸到其他遠端裝置，譬如連網行動裝置及/或連網電腦等；後續，還可進行步驟S7，判斷跳火頻率是否過高，若判斷為否，則結束，後續停止進行動作，若判斷為是，可進行步驟S8，通知相關人員(如維護人員關於跳火頻率過高的資訊，譬如經由網路媒介耦接到該遠端裝置，例如該遠端裝置可選自於該雲端資訊平台、連網行動裝置或連網電腦，後續，可進行步驟S9，判斷是否需要進行維護，此判斷過程可以是機器進行或人機協同進行，譬如由機器判定是否符合諸多預設條件，若判斷為是，可進行步驟S10，通知人員進行維修，否則，可進行步驟S11，修改控制參數；後續，可再進行該步驟S6，將修改控制參數傳輸到雲端平台。

另一方面，本發明還提供一種跳火監控方法，用於一靜電除塵機，由耦接一跳火偵測電路及一高壓產生器的一跳火監控器執行，包括：一接收步驟，接收來自一跳火偵測電路的一跳火頻率；及一判調步驟，判斷該跳火頻率是否超過一閾值，若判斷為是，輸出一調壓命令到該高壓產生器，若判斷為否，重新進行該接收步驟。

可選地，在本發明之一實施例中，該跳火監控器依據該跳火頻率輸出一彙報資訊，該彙報資訊經由一網路媒介發送到一遠端裝置，使該遠端裝置依據該彙報資訊及一警示等級發出一警示訊息，例如：可判斷該彙報資訊是否屬於該警示等級，譬如該彙報資訊中的跳火頻率介於一頻率過高區間或大於一頻率過高閾值，若判斷為是，則發出該警示訊息，否則，則不發出該警示訊息。藉此，當有許多靜電除塵機需要進行跳火監控時，該遠端裝置可依據個別靜電除塵機的跳火頻率自動判斷是否要發出該警示訊息，用於通知相關維護人員。

另一方面，本發明還提供一種電腦程式產品，當電腦載入該電腦程式並執行後，該電腦能夠執行如上所述之跳火監控方法。例如：該電腦程式產品可包含數個程式指令，譬如該程式指令可利用現有的程式語言(如C或Python等)實現，以便用於執行如上所述之跳火監控方法，惟不以此為限。

另一方面，本發明還提供一種電腦可讀取紀錄媒體，例如：快閃記憶體(Flash Memory)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)或安全數位記憶卡(Secure Digital Card，SD Card)，以利適用於微電腦；惟不以此為限，該電腦可讀取紀錄媒體也可以是其他種類的儲存媒體，例如光碟、隨身碟或硬碟等，以利適用於被配置成其他形式的電腦，該電腦可讀取紀錄媒體內儲程式(如上述電腦程式)，當電腦載入該程式並執行後，該電腦能夠完成如上所述之跳火監控方法。

另一方面，本發明還提供一種跳火偵測電路，包括：一高壓輸入埠、一接地端、一分壓模組、一電流放大器、一整流元件、一參考電壓產生器、一比較器及一後處理單元，該分壓模組電性連接該高壓輸入埠及該接地端，該電流放大器的一輸入端電性連接該分壓模組的一分壓點，該整流元件的一順向端電性連接於該電流放大器的一輸出端，該參考電壓產生器電性連接於該整流元件的一逆向端與該接地端之間，該比較器的一正輸入端電性連接該電流放大器的輸出端，該比較器的一負輸入端電性連接該整流元件的逆向端，該比較器的一輸出端電性連接該後處理單元。本發明的跳火偵測電路的實施態樣已說明如上，不再贅述。

可選地，在本發明之一實施例中，該分壓模組具有一第一電阻器、一第二電阻器及一可變電阻器，該第一電阻器、該第二電阻器及該可變電阻器串接於該高壓輸入埠與該接地端之間，該第一電阻器與該第二電阻器串接形成該分壓點。

可選地，在本發明之一實施例中，該參考電壓產生器被配置成一阻容並聯迴路。

可選地，在本發明之一實施例中，該阻容並聯迴路包括一第三電阻器及一電容器，該第三電阻器電性連接於該整流元件的逆向端與該接地端之間，該電容器與該第三電阻器並聯連接。

可選地，在本發明之一實施例中，該阻容並聯迴路的一放電時間不大於1毫秒。

可選地，在本發明之一實施例中，該電流放大器被配置成由一運算放大器構成一電壓隨耦器。

綜上所述，本發明上述實施例的靜電除塵機、其跳火偵測電路、跳火監控方法、電腦程式產品及電腦可讀取紀錄媒體，通過該跳火偵測電路依據該靜電除塵機的積塵電性特徵提供一跳火頻率，作為輸出一彙報資訊到一發報器的依據。因此，可針對積塵情況(如在靜電除塵機內部)的跳火與否的電性特徵進行偵測，用以自動即時監測高壓跳火情況，可以即時警示相關人員及早發現問題並加以處理，以預防跳火情況衍生嚴重災情。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:分壓模組 11:分壓點 2:電流放大器 3:整流元件 4:參考電壓產生器 5:比較器 51:正輸入端 52:負輸入端 53:輸出端 6:後處理單元 9:習知靜電除塵機 90:離子區 91:集塵區 911:極板 92:高壓產生器 A:跳火監控器 A1:處理器 A2:記憶體 A3:發報器 A4:轉接介面 B:資料庫系統 C:電容器 D:跳火偵測電路 D1:高壓輸入埠 D2:接地端 D3:輸出埠 E:集塵極板組 F:跳火 G1:汙染氣流 G2:乾淨氣流 H:高壓產生器 L:雲端資訊平台 M:連網行動裝置 N:網路媒介 P:連網電腦 R1:第一電阻器 R2:第二電阻器 R3:第三電阻器 S0~S11:步驟 T1:時間點 T2:時間點 VR:可變電阻器 Vr:參考電壓 V1a:訊號 V51:電壓曲線 V52:電壓曲線 V53:電壓曲線 V:粉塵粒子 W:帶電粉塵粒子 d:間距

［第1圖］：習知靜電除塵機的運作示意圖。 ［第2圖］：習知靜電除塵機發生高壓跳火的示意圖。 ［第3圖］：本發明實施例之靜電除塵機的方塊示意圖。 ［第4圖］：本發明實施例之跳火偵測電路的電路示意圖。 ［第5圖］：本發明實施例之跳火偵測電路的訊號波形示意圖。 ［第6圖］：本發明實施例之靜電除塵機的跳火偵測流程示意圖。

A:跳火監控器 A1:處理器 A2:記憶體 A3:發報器 A4:轉接介面 B:資料庫系統 D:跳火偵測電路 E:集塵極板組 H:高壓產生器 L:雲端資訊平台 M:連網行動裝置 N:網路媒介 P:連網電腦

Claims (18)

1. 一種跳火偵測電路，包括：一高壓輸入埠、一接地端、一分壓模組、一電流放大器、一整流元件、一參考電壓產生器、一比較器及一後處理單元，該分壓模組電性連接該高壓輸入埠及該接地端，該電流放大器的一輸入端電性連接該分壓模組的一分壓點，該整流元件的一順向端電性連接於該電流放大器的一輸出端，該參考電壓產生器電性連接於該整流元件的一逆向端與該接地端之間，該比較器的一正輸入端電性連接該電流放大器的輸出端，該比較器的一負輸入端電性連接該整流元件的逆向端，該比較器的一輸出端電性連接該後處理單元。
2. 如請求項1所述之跳火偵測電路，其中該分壓模組具有一第一電阻器、一第二電阻器及一可變電阻器，該第一電阻器、該第二電阻器及該可變電阻器串接於該高壓輸入埠與該接地端之間，該第一電阻器與該第二電阻器串接形成該分壓點。
3. 如請求項1所述之跳火偵測電路，其中該參考電壓產生器被配置成一阻容並聯迴路，該阻容並聯迴路包括一第三電阻器及一電容器，該第三電阻器電性連接於該整流元件的逆向端與該接地端之間，該電容器與該第三電阻器並聯連接。
4. 如請求項3所述之跳火偵測電路，其中該阻容並聯迴路的一放電時間不大於1毫秒。
5. 如請求項1所述之跳火偵測電路，其中該電流放大器被配置成由一運算放大器構成一電壓隨耦器。
6. 一種靜電除塵機，包括： 一集塵極板組；一高壓產生器，電性連接該集塵極板組；及一跳火偵測電路，包括一高壓輸入埠、一接地端、一分壓模組、一電流放大器、一整流元件、一參考電壓產生器、一比較器及一後處理單元，該高壓輸入埠電性連接該高壓產生器，該分壓模組電性連接該高壓輸入埠及該接地端，該電流放大器的一輸入端電性連接該分壓模組的一分壓點，該整流元件的一順向端電性連接於該電流放大器的一輸出端，該參考電壓產生器電性連接於該整流元件的一逆向端與該接地端之間，該比較器的一正輸入端電性連接該電流放大器的輸出端，該比較器的一負輸入端電性連接該整流元件的逆向端，該比較器的一輸出端電性連接該後處理單元。
7. 如請求項6所述之靜電除塵機，其中該分壓模組具有一第一電阻器、一第二電阻器及一可變電阻器，該第一電阻器、該第二電阻器及該可變電阻器串接於該高壓輸入埠與該接地端之間，該第一電阻器與該第二電阻器串接形成該分壓點。
8. 如請求項6所述之靜電除塵機，其中該參考電壓產生器被配置成一阻容並聯迴路，該阻容並聯迴路包括一第三電阻器及一電容器，該第三電阻器電性連接於該整流元件的逆向端與該接地端之間，該電容器與該第三電阻器並聯連接。
9. 如請求項8所述之靜電除塵機，其中該阻容並聯迴路的一放電時間不大於1毫秒。
10. 如請求項6所述之靜電除塵機，其中該電流放大器被配置成由一運算放大器構成一電壓隨耦器。
11. 如請求項6所述之靜電除塵機，還包括一跳火監控器，該 跳火監控器電性連接該高壓產生器及該跳火偵測電路的後處理單元，該跳火監控器依據該後處理單元輸出的一跳火頻率產生一調壓命令，輸出該調壓命令至該高壓產生器。
12. 如請求項11所述之靜電除塵機，其中該跳火監控器判斷該跳火頻率是否超過一閾值，若判斷為是，輸出該調壓命令，若判斷為否，重新進行上述判斷過程。
13. 如請求項11所述之靜電除塵機，其中該跳火監控器依據該跳火頻率輸出一彙報資訊。
14. 如請求項13所述之靜電除塵機，其中該跳火監控器經由一網路媒介耦接到一遠端裝置，該遠端裝置依據該彙報資訊及一警示等級發出一警示訊息，該遠端裝置選自於一雲端資訊平台、一連網行動裝置或一連網電腦。
15. 一種跳火監控方法，用於一靜電除塵機，由耦接如請求項1所述之一跳火偵測電路及一高壓產生器的一跳火監控器執行，包括：一接收步驟，接收來自該跳火偵測電路的一跳火頻率；及一判調步驟，判斷該跳火頻率是否超過一閾值，若判斷為是，輸出一調壓命令到該高壓產生器，若判斷為否，重新進行該接收步驟。
16. 如請求項15所述之跳火監控方法，其中該跳火監控器依據該跳火頻率輸出一彙報資訊，該彙報資訊經由一網路媒介發送到一遠端裝置，使該遠端裝置依據該彙報資訊及一警示等級發出一警示訊息。
17. 一種電腦程式產品，當電腦載入該電腦程式並執行後，該電腦能夠執行如請求項15至16任一項所述之跳火監控方法。
18. 一種電腦可讀取紀錄媒體，該電腦可讀取紀錄媒體內儲程式，當電腦載入該程式並執行後，該電腦能夠完成如請求項15至16任一 項所述之跳火監控方法。

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