本發明涉及一種控制系統，特別涉及一種鐵路抑塵控制系統。

背景技術：

目前大部分鐵路運煤車不具備環境監測、人員監測、報警提示、煤炭監測和自動調整功能，越來越不能滿足現代化社會的需求。因此亟需一種可靠的鐵路抑塵控制系統。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供設計合理，智能化控制，使用安全的一種鐵路抑塵控制系統。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：本發明的一種鐵路抑塵控制系統，包括數據采集監測單元、數據前處理及存儲器、中央控制器、噴灑裝置、擋風裝置、滅火裝置、補水裝置、報警器、云端服務器；數據采集監測單元包括溫濕度傳感器、風速儀、煙霧傳感器、光敏傳感器、環境監測器、紅外人體傳感器、高清攝像頭、呼吸計、人員監測器、含水率傳感器、重量傳感器、煤炭監測器；數據采集監測單元與數據前處理及存儲器連接，數據前處理及存儲器與中央控制器輸入端連接，中央控制器輸出端分別與噴灑裝置、擋風裝置、滅火裝置、補水裝置、報警器、云端服務器相連接；溫濕度傳感器、風速儀、煙霧傳感器、光敏傳感器與環境監測器輸入端相連；紅外人體傳感器、高清攝像頭、呼吸計與人員監測器輸入端相連，含水率傳感器、重量傳感器與煤炭監測器輸入端相連。

作為優選，所述數據前處理及存儲器和中央控制器都具有50個輸入端口，50個輸出端口，以實現集中控制。

與現有技術相比，本發明的優點在于：該系統能夠對溫濕度、風速儀、煙霧濃度和光照度等參數進行監測，通過中央控制器控制各種設備，系統具有環境監測、人員監測、報警提示、煤炭監測和自動調整功能，從而提高鐵路貨運運輸的安全性，還具有遠程控制功能，系統穩定可靠，維護管理方便。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步說明。

參見圖1，本發明的一種鐵路抑塵控制系統，包括數據采集監測單元、數據前處理及存儲器、中央控制器、噴灑裝置、擋風裝置、滅火裝置、補水裝置、報警器、云端服務器；數據采集監測單元包括溫濕度傳感器、風速儀、煙霧傳感器、光敏傳感器、環境監測器、紅外人體傳感器、高清攝像頭、呼吸計、人員監測器、含水率傳感器、重量傳感器、煤炭監測器；數據采集監測單元與數據前處理及存儲器連接，數據前處理及存儲器與中央控制器輸入端連接，中央控制器輸出端分別與噴灑裝置、擋風裝置、滅火裝置、補水裝置、報警器、云端服務器相連接；溫濕度傳感器、風速儀、煙霧傳感器、光敏傳感器與環境監測器輸入端相連；紅外人體傳感器、高清攝像頭、呼吸計與人員監測器輸入端相連，含水率傳感器、重量傳感器與煤炭監測器輸入端相連。所述數據前處理及存儲器和中央控制器都具有50個輸入端口，50個輸出端口，以實現集中控制。

中央控制器采用ARM處理器，數據采集監測單元采用ZigBee模塊，以控制核心ARM處理器加外圍電路開發板構建嵌入式平臺，完成整個系統的調度及控制；通過RS232串行通信接口與GPRS模塊及ZigBee模塊連接，進行數據處理和傳輸；GPRS模塊通過SMS協議可實現短信息收發，實現整個系統的遠程無線監控；ZigBee模塊構建內部短距離無線通信網絡，主節點ZigBee模塊與ARM控制器連接，從節點ZigBee節點與終端設備連接，實現各個設備終端的無線數據收發和狀態監控；輸出的開關控制電路，ZigBee節點的I/O連接引腳設置為P1.1-P1.10。控制方式采用繼電器的開關觸點與電器或插座連接，可用于控制噴灑裝置、擋風裝置、滅火裝置、補水裝置、報警器、云端服務器相連接等設備。

數據采集監測單元包括環境監測器、人員監測器和煤炭監測器，均采用ZigBee模塊CC2430控制芯片內部集成一個增強型8051MCU內核、一個符合IEEE802.15.4規范的2.4GHz無線收發器和串行通信接口及I/O接口。該模塊的串行通信接口1與ARM處理器的UART0串口相連接實現數據通信，完成定制功能指令，且擁有1-4個圖像采集通道、64GB屏蔽式堆讀內存Mask ROM以及2MB SRAM，能夠快速地進行視覺運算和處理，圖案檢測和識別。各個Zigbee節點設備組成Zigbee無線子網絡，再將該子網絡接入局域網，Zigbee節點設備內部存儲了網關信息，只能接入與它們同屬于一個網關所組建的無線子網絡。

數據前處理及存儲器采用BIS0001芯片設計放大電路，芯片內部具有2級運算放大器和1個電壓比較器，并且可以 通過引腳連接器件設置檢測封鎖時間、延時時間和重復觸發模式。

溫濕度傳感器、風速儀、煙霧傳感器、光敏傳感器等傳感器的數據端DQ，電源端VCC，接地端GND，DQ腳與ZigBee節點I/O口相連。

系統采用閉環控制原理，利用中央控制器I/O端口監測各個監測器的回響信號，一旦回響信號由低電平變為高電平時（超出設定范圍時），自動采樣來自監測器的輸入信號，根據信號值，邏輯判斷控制繼電器的通、斷，即啟、停控制信號。同時，中央控制器開始記錄，當回響信號由高電平變為低電平時，停止記錄，讀出回響信號為高電平的時間和數值。

本實施例中，環境監測器通過溫濕度傳感器、風速儀、煙霧傳感器、光敏傳感器自動采集溫濕度、風速儀、煙霧濃度和光照度參數，當參數變化超出設定范圍時，中央控制器會驅動報警器報警提示相關信息，當風速參數超過設定值時，中央控制器會驅動擋風裝置防止煤炭被大風吹落，當煙霧濃度參數超過設定值時，中央控制器會驅動滅火裝置滅火；人員監測器通過紅外人體傳感器、高清攝像頭、呼吸計自動采集人員的位置、圖像和呼吸頻率參數，當參數變化超出設定范圍時，中央控制器會驅動報警器報警提示相關信息，當人員數量、呼吸頻率參數超過設定值時，中央控制器會驅動噴灑裝置降低空氣中煤炭顆粒物濃度。煤炭監測器通過含水率傳感器、重量傳感器自動采集含水率和重量參數，當參數變化超出設定范圍時，中央控制器會驅動報警器報警提示相關信息，并驅動補水裝置補水。系統管理人員還能夠通過云端服務器的遠程控制模式調整參數設置，優化系統控制，更安全方便。