一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端。
二、【背景技術(shù)】
[0002]我國的經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展，人民的生活水平不斷提高的同時，社會對環(huán)境保護的要求也越來越高，固定污染源中顆粒物(粉塵)的控制也成為環(huán)境保護的一大熱點，布袋除塵法由于其投資少、工藝簡單等優(yōu)點成為應(yīng)用較為廣泛的除塵方法。其主要工藝流程為:利用風(fēng)機產(chǎn)生負(fù)壓，將含有灰塵的煙塵吸入除塵器，通過布袋，粉塵被阻留，凈化后的氣體經(jīng)過濾袋口后進入清潔室，由出風(fēng)口排出。
[0003]但是，由于環(huán)保意識淡薄，盡管國家有多種環(huán)境保護法律、法規(guī)及規(guī)定約束，很多除塵設(shè)施仍是在政府環(huán)保及相關(guān)部門的監(jiān)督下運行。有很多這樣的企業(yè)，其除塵設(shè)施往往是白天開、晚上關(guān)，或者是檢查時開、不檢查時不開，政府環(huán)保及相關(guān)監(jiān)管部門對其除塵設(shè)施的監(jiān)管或監(jiān)督則是鞭長莫及。相比較大中型電廠、水泥廠、煤化工及冶金企業(yè)等，由于處理規(guī)模大、污染物產(chǎn)生量多，這些設(shè)施一般建有在線設(shè)備，政府及相關(guān)監(jiān)管部門可以通過在線設(shè)施獲取相關(guān)實時工藝運行數(shù)據(jù)，從而實時監(jiān)控其運行工況、處理效能和達(dá)標(biāo)排放情況。這些在線監(jiān)控設(shè)備大多價格昂貴、運行成本高、而且需要專門技術(shù)人員進行管理維護。如一套常規(guī)在線除塵監(jiān)控設(shè)施則需要60-80萬元，甚至更貴，一般中小企業(yè)是難以承受的。布袋法除塵設(shè)施雖然規(guī)模不大，但其如果不正常運行，又對環(huán)境影響極大，尤其是中小企業(yè)。有數(shù)據(jù)顯示，2006年僅鑄造行業(yè)排放粉塵量即達(dá)150萬噸，超出發(fā)達(dá)國家粉塵排放量9倍以上，這些粉塵如不處理，其對環(huán)境及人類健康影響則很大。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述政府環(huán)保及相關(guān)監(jiān)管部門難以監(jiān)控中小企業(yè)除塵設(shè)施是否正常開機運行這些難題，本發(fā)明提供一種基于GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芙K端，實現(xiàn)對除塵設(shè)施的在線實時監(jiān)管或監(jiān)督。
[0005]布袋法除塵設(shè)施現(xiàn)有的用電單元主要包括空壓機和引風(fēng)機，其控制系統(tǒng)(即開關(guān)柜)主要由空壓機傳感器和引風(fēng)機電機傳感器組成。通過實時采集上述這些設(shè)施的運行狀態(tài)，即可有效的監(jiān)管或監(jiān)督布袋法除塵工藝的處理設(shè)施的運行工況。
[0006]本發(fā)明的主要原理:通過開發(fā)具有電信號采集與無線傳輸功能的智能終端，將其接入布袋法除塵設(shè)施的控制系統(tǒng)(即開關(guān)柜)，從而定時采集控制系統(tǒng)的開關(guān)量信號(即判斷除塵設(shè)施何時關(guān)、何時開及通電時長)，并同步利用電器設(shè)備的電磁效應(yīng)理論，通過電磁感應(yīng)傳感器感知用電設(shè)備的電磁感應(yīng)電流和電壓，從而判定設(shè)備是否運轉(zhuǎn)，通過智能終端內(nèi)部的微型計算機(CPU)，利用給定數(shù)學(xué)模型判定設(shè)備的運行工況。再通過GPRS無線通訊模塊，將智能終端采集并處理的除塵設(shè)施運行工況數(shù)據(jù)，以手機短消息的形式發(fā)送至政府及相關(guān)監(jiān)管部門的接收終端(該終端可以為普通手機、智能手機、電腦或iPad等其他智能終端，從而實現(xiàn)對該設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)管或監(jiān)督)。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0008](1)本終端成本低、技術(shù)原理簡單、相關(guān)配件耗材少，所有電子元器件均可從普通電子元器件市場購得；
[0009](2)本終端僅監(jiān)控布袋法除塵設(shè)施運行工況，不采集相關(guān)環(huán)保污染物指標(biāo)數(shù)據(jù)。因此，沒有污染物監(jiān)測傳感器的投入，因而本機投入成本低、自動運行，且無運行成本、無需專人管理維護等。
[0010](3)本終端與現(xiàn)有設(shè)備并聯(lián)接入，不破壞、不影響、不干擾既有布袋除塵設(shè)施控制系統(tǒng)的正常運行，實現(xiàn)與既有設(shè)備控制系統(tǒng)的100%兼容和無縫對接。
[0011](4)本終端環(huán)境適應(yīng)性強、信號傳輸可靠、數(shù)據(jù)傳輸費用低等優(yōu)點。由于利用GPRS公共數(shù)據(jù)傳輸平臺，因而對數(shù)據(jù)傳輸沒有硬件設(shè)施要求，即凡是有手機信號的地方均可安裝、使用。
[0012](5)本終端對接收設(shè)備要求低，任何手機電腦及其他GPRS終端均可接收，基本不需投入專門費用購置接收終端，方便眾多相關(guān)監(jiān)管人員同時使用。由于利用GPRS公共數(shù)據(jù)傳輸平臺，使用者只要處于GPRS信號范圍內(nèi)，均可接收到智能終端發(fā)出的信息，不受時空限制。
四、【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0014]1.現(xiàn)有用電單元接入端口 ；2.基于電磁效應(yīng)的用電工況感知單元；3.終端控制單元；4.輸出單元；5.GPRS發(fā)射天線單元；6.空壓機繼電器(開關(guān))；7.引風(fēng)機繼電器(開關(guān))；8.空壓機電機傳感器；9.引風(fēng)機電機傳感器；10.微型計算機(CPU) ;11.電源；12.存儲器；13.時鐘芯片；14.開關(guān)量信號輸入單元；15.模擬量信號輸入單元；16.GPRS信號發(fā)送單元；17.電路板線路單元(上述1-16單元及相關(guān)電子元器件均用電子器件焊接的方式固定于電路板線路單元，并用專用防水油漆涂料作防水、防濕和防塵處理)；18.標(biāo)準(zhǔn)化外接線；19.終端外殼(為普通鋼制并作防銹處理或不銹鋼及塑料制造)；20.輸出接線端；21.輸入接線端；22.天線接線端；23.CRT顯示器與接線端。
五、【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明由用電單元接入端口 1、基于電磁效應(yīng)的用電設(shè)備工況感知單元2、終端控制單元3、輸出單元4、GPRS發(fā)射天線單元5共5個單元組成。
[0016]1.用電單元接入端口 1，將其并聯(lián)接入現(xiàn)有布袋法除塵設(shè)施控制系統(tǒng)(如開關(guān)柜)，根據(jù)開關(guān)單元數(shù)量，確定開關(guān)量輸入總數(shù)，即:空壓機繼電器(開關(guān))6、引風(fēng)機繼電器(開關(guān))7 ;其控制系統(tǒng)(即開關(guān)柜)主要由空壓機電機傳感器8、引風(fēng)機電機傳感器9組成。通過實時采集這些設(shè)施的運行狀態(tài)，即可掌握這些設(shè)施或設(shè)備開或關(guān)的狀態(tài)。此開關(guān)量數(shù)據(jù)直接接入終端控制單元的開關(guān)量信號接入端。
[0017]2.基于電磁效應(yīng)的用電工況感知單元，由電磁互感線圈和信號放大器構(gòu)成。當(dāng)用電設(shè)備正常運行時，依據(jù)電磁學(xué)原理，其電機設(shè)備周邊必將有一定強度的電磁場，特制的采集線圈上將產(chǎn)生一定大小的交流電流、電壓信號，并通過信號放大器放大后，輸入CPU，從而感知、判定設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)。用電工況感知單元由空壓機電機傳感器8和引風(fēng)機電機傳感器9組成。將模擬量信號與用電單元接入端口對應(yīng)設(shè)備信號開關(guān)量信號按給定的運算法則進行邏輯運算，即可精確判定設(shè)備運行工況。若設(shè)備用電開關(guān)開了，無一定強度電流、電壓感應(yīng)信號，表明該設(shè)備運行異常。
[0018]3.外部感應(yīng)信號通過終端單元內(nèi)部的模塊量輸入單元轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號，輸入終端控制單元。終端控制單元，是本智能終端的“心臟”或“大腦”，它由CPU10、電源11、存儲器12、時鐘芯片13及開關(guān)量信號輸入單元14、控制量信號輸入單元15、GPRS信號發(fā)送單元16、電路板線路單元17、標(biāo)準(zhǔn)化外接線18、終端外殼19等組成，負(fù)責(zé)采集、運算、存儲、發(fā)送設(shè)備工況信息，即空壓機繼電器(開關(guān))6、引風(fēng)機繼電器(開關(guān))7的運行情況。
[0019]4.輸出單元4由輸入接線端20、輸出接線端21、天線接線端22和CRT顯示器與接線端23。其中，輸出、輸入接線端單元由輸入、輸出2個模塊組成。輸入模塊負(fù)責(zé)從編程計算機下載無線終端的CPU計算機程序，并通過CRT顯示終端于應(yīng)用現(xiàn)場實時調(diào)節(jié)監(jiān)控相關(guān)變量或參數(shù)。CRT顯示終端可永久安裝或臨時測試不安裝，測試完畢后可取下。輸出接線端21由GPRS發(fā)射天線組成，該天線為市購普通GPRS天線，其基座內(nèi)含有磁鐵，可直接吸附于鐵質(zhì)支撐物上。
[0020]5.電路板線路單元17，上述用電單元接入端口、用電工況感知單元及相關(guān)電子元器件(附圖1中1-16單元)均用電子器件焊接的方式固定于電路板線路單元之上，并用專用防水油漆涂料作防水、防濕和防塵處理。終端外殼19為普通鋼制并作防銹處理或不銹鋼、塑料制造。
[0021]將上述終端接入布袋法除塵設(shè)施的控制系統(tǒng)(即開關(guān)柜)，從而定時采集控制系統(tǒng)的開關(guān)量信號(即判斷除塵設(shè)施何時關(guān)、何時開及通電時長)，并同步利用電器設(shè)備的電磁學(xué)效應(yīng)理論，通過電磁感應(yīng)傳感器信號感知用電設(shè)備的電磁感應(yīng)電流和電壓，從而判定設(shè)備是否運轉(zhuǎn)，通過智能終端內(nèi)部的微型計算機(CPU)，利用給定數(shù)學(xué)模型判定設(shè)備的運行工況。再通過GPRS無線通訊模塊，將智能終端采集并處理的除塵設(shè)施運行工況數(shù)據(jù)，以手機短消息形式的發(fā)送至政府及相關(guān)監(jiān)管部門的接收終端(該終端可以為普通手機、智能手機、電腦或iPad等其他智能終端，從而實現(xiàn)對該設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)管或監(jiān)督)。
【主權(quán)項】
1.一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端，其特征在于:該終端由用電單元接入端口、基于電磁效應(yīng)的用電設(shè)備工況感知單元、終端控制單元、輸出單元、GPRS發(fā)射天線單元共5個單元組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端，其特征在于:用電單元接入端口并聯(lián)接入現(xiàn)有布袋法除塵設(shè)備的控制系統(tǒng)(如開關(guān)柜)，根據(jù)開關(guān)單元數(shù)量，確定開關(guān)量輸入總數(shù)，即:空壓機繼電器(開關(guān))和引風(fēng)機繼電器(開關(guān))；其控制系統(tǒng)(即開關(guān)柜)主要由空壓機傳感器和弓I風(fēng)機傳感器組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端，其特征在于:基于電磁效應(yīng)的用電工況感知單元，由電磁互感線圈和信號放大器構(gòu)成。當(dāng)用電設(shè)備正常運行時，其電機設(shè)備周邊必將有一定強度的電磁場，特制的采集線圈上產(chǎn)生一定大小的交流電流和電壓信號，通過信號放大器放大和模擬轉(zhuǎn)換后，輸入CPU，從而感知、判定設(shè)備運轉(zhuǎn)工況。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端，其特征在于:感應(yīng)信號通過終端單元內(nèi)部的模塊量輸入單元轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號，輸入終端控制單元。終端控制單元由CPU、電源、存儲器、時鐘芯片及開關(guān)量信號輸入單元、控制量信號輸入單元、GPRS信號發(fā)送單元、電路板線路單元、標(biāo)準(zhǔn)化外接線、終端外殼等組成，負(fù)責(zé)采集、運算、存儲、發(fā)送設(shè)備工況信息。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種布袋法除塵設(shè)施監(jiān)控終端，主要針對政府環(huán)保及相關(guān)監(jiān)管部門監(jiān)控中小企業(yè)布袋法除塵設(shè)施是否正常開機運行這一難題，將具有電信號采集與無線傳輸功能的智能終端并聯(lián)接入布袋法除塵設(shè)施的控制系統(tǒng)，定時采集控制系統(tǒng)開關(guān)量信號和用電設(shè)備電磁感應(yīng)信號，判定設(shè)備的運行工況。通過GPRS無線通訊模塊，將智能終端采集并處理的布袋法除塵設(shè)施運行工況數(shù)據(jù)，以手機短消息的形式發(fā)送至政府及相關(guān)監(jiān)管部門的接收終端，從而實現(xiàn)對布袋法除塵設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)管。該終端成本低、適應(yīng)性強、對接收設(shè)備要求低，使用者只要處于GPRS信號范圍內(nèi)，即可接收到智能終端發(fā)出的信息，不受時空限制。
【IPC分類】B01D46/02, B01D46/46
【公開號】CN105311893
【申請?zhí)枴緾N201510752222
【發(fā)明人】張文藝, 陳萍, 鄧文, 周新程, 陳晶
【申請人】常州大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月7日