本發明涉及信息技術領域，具體涉及一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統。

背景技術：

粉塵（dust）是指懸浮在空氣中的固體微粒。習慣上對粉塵有許多名稱，如灰塵、塵埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。國際標準化組織規定，粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。在大氣中粉塵的存在是保持地球溫度的主要原因之一，大氣中過多或過少的粉塵將對環境產生災難性的影響。但在生活和工作中，生產性粉塵是人類健康的天敵，是誘發多種疾病的主要原因。

一般密封的操作車間空氣中的有害物質一般分為:可見物質和不可見物質兩種?？梢娢镔|顆粒比較大，其主要影響車間內的能見度，使得車間內工人的操作和管理人員的監管受到影響。同時，可見微粒往往還大大降低了空調系統以及車間內設備的使用壽命。

除此以外就是不可見微粒，其主要影響操作工人的健康。這些微粒通過呼吸進入肺，甚至通過眼睛進入視網膜。長期吸入這些微粒將導致視網膜模糊、肺功能障礙，甚至肺癌。另一方面粉塵和其他物質一樣具有一定能量。由于粉塵的粒徑小，表面積大，從而其表面能也增大。粉塵與空氣混合，能形成可燃的混合氣體，若遇明火或高溫物體，極易著火，傾刻間完成燃燒過程，釋放大量熱能，使燃燒氣體驟然升高，體積猛烈膨脹，形成很高的膨脹壓力。燃燒后的粉塵，氧化反應十分迅速，它產生的熱量能很快傳遞給相鄰粉塵，從而引起一系列連鎖反應，使得粉塵發生爆炸。

為了使工業企業的設計符合衛生要求，保護工人和居民的安全和健康，我國從1979年11月起頒布并實施《工業企業設計衛生標準》。衛生標準對車間空氣中和居住區大氣中有害物質的最高允許濃度等作了規定。衛生標準中規定的車間空氣中有害物質最高允許濃度，是以工人在此濃度下長朝進行生產勞動而不會引起急性或慢性職業病為基礎而制定的。 目前，我國大多數的廠區粉塵數據收集和統計工作還停留在人工讀數查表的落后水平，人為誤差伴隨存在，給數據管理工作帶來很大的困難。如在混凝土及外加劑配套生產過程中，對于各個工作站出現的粉塵超標問題，目前主要是人工檢測和手工處理，其方法陳舊，不能及時處理，容易對周邊環境造成嚴重污染。綜上所述，車間內粉塵的及時有效處理是亟待解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統，該粉塵管控系統可以實時的監測工廠車間中的粉塵濃度信息，同時能夠根據需要自動控制車間內部的粉塵濃度和環境溫濕度，監控準確靈敏效率高、控制智能靈活耗能少，具有較大的實用價值和較廣泛的應用前景。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明提供了一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統，所述粉塵管控系統包括：

主控模塊、粉塵數據采集模塊、存儲模塊、顯示報警模塊、粉塵調節模塊、無線通信模塊、電源模塊；

所述主控模塊用于處理粉塵數據采集模塊采集到的數據以及無線通信模塊接收的遠程控制中心發出的控制信號，并根據分析處理后的結果或者遠程控制中心發出信號對粉塵調節模塊、存儲模塊、顯示報警模塊發出相應的指令信號；

所述粉塵數據采集模塊用于采集粉塵濃度、環境溫度、濕度等數據實時送入主控模塊或者存儲模塊等待數據處理；

所述存儲模塊用來存儲粉塵數據采集模塊采集的數據以及預先設置的控制程序，以供主控模塊調用；

所述顯示報警模塊用來實時顯示工廠車間內部的溫度濕度信息和粉塵參數信息，并可以根據粉塵濃度情況分為不同的危險等級，并發出相應報警鈴聲；

所述粉塵調節模塊用于當粉塵濃度超過預定閾值時，根據主控模塊發出的指令信號做出相應的開關動作，用以保證工廠車間的粉塵濃度在安全范圍之內；

所述無線通信模塊用于向控制中心發送采集處理的車間粉塵數據或者接收控制中心的指令信息送入主控模塊以供調用；

所述電源模塊用于給各個模塊提供所需要的穩壓電。

優選地，所述主控模塊為FPGA、ARM、DSP中的一種。

優選地，所述粉塵數據采集模塊由設置在工廠車間各工位的無線溫度傳感器、無線濕度傳感器、無線粉塵濃度傳感器，所述各傳感器由電力來源為可充電鋰電池。

優選地，所述存儲模塊包括隨機存儲器模塊、SD卡模塊、USB接口模塊，所述隨機存儲器模塊用于與主控模塊的配合使用以增加內存和數據處理的速度，所述SD卡模塊用于長時間存儲采集的各種數據，所述USB接口模塊方便導出復制數據。

優選地，所述顯示報警模塊包括LED電子顯示屏、語音播報模塊、報警燈以及報警呼叫器。

優選地，所述粉塵調節模塊包括伺服電機模塊、除塵噴霧模塊、空氣過濾模塊；

所述伺服電機模塊控制車間窗戶的關閉；

所述除塵噴霧模塊為安裝在各工位的自來水高壓噴霧設備；

所述空氣過濾模塊包括安裝在車間兩側的進風口與出風口、與進出風口連接的通風管道、設置在通風管道上的通風扇、以及與通風管道連接的粉塵過濾網芯。

優選地，所述無線通信模塊包括WiFi通信模塊和Zigbee通信模塊。

優選地，所述電源模塊包括市電模塊、交直流變換模塊、穩壓模塊、蓄電池模塊。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統的主控模塊采用了FPGA、ARM、DSP中的一種微處理器，其功耗較小、可靠性性較高、編程簡單、效率較高、價格較低、數據處理速度較快，能夠有效提高管控系統的靈敏度和可靠性，降低的能耗，節約了資源。

（2）本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統中采用的粉塵數據采集模塊利用若干個設置在工位上的無線傳感器將溫度、濕度和粉塵濃度、成分實時的傳輸給了主控模塊，一方面能夠保證準確有效的采集到真實的數據，另一方面無線傳感器的使用也減少了布線，降低了施工的難度，而且無線傳感器的使用也為后續增加傳感器的數目提供了良好的基礎。

（3）本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統中采用的顯示報警模塊包括LED電子顯示屏、語音播報模塊、報警燈以及報警呼叫器，能夠使工作人員直觀的掌握到工廠車間內的粉塵和溫濕度信息，報警系統能夠及時有效的引起外部人員的注意，并能根據危險等級進行語音播報和鳴笛警報，大大提高了整個檢測管理系統的效率。

（4）本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統中采用的粉塵調節模塊包括伺服電機模塊、除塵噴霧模塊、空氣過濾模塊。伺服電機控制車間窗戶的關閉，除塵噴霧模塊為安裝在各工位的自來水高壓噴霧設備，所述空氣過濾模塊包括安裝在車間兩側的進風口與出風口、與進出風口連接的通風管道、設置在通風管道上的通風扇、以及與通風管道連接的粉塵過濾網芯，當粉塵濃度過大時，主控制器發出調節指令，根據指令粉塵調節模塊選擇是否打開窗戶、是否打開噴霧閥、是否采用空氣過濾，同時可以調節空氣過濾的氣流速度，依據濃度的級別三者可以同時也可以單獨作用，確保了除塵的效果和速度，將危險系數降到最低，大大提高了系統的效率和可靠性。

（5）本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統采用的無線通信模塊包括WiFi通信模塊和Zigbee通信模塊能夠無線傳輸數據，一方面減少了施工難度，另一方面能夠實時的與控制中心進行通信，將工廠車間的相關信息傳送給控制中心的同時還能夠接收控制中心的控制信號，大大提高了發明的管控系統的監控效果和功能。

（6）本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統采用的電源模塊，能夠同時提供穩定的市電、直流電，蓄電池能夠使得在監測系統在停電情況下依然有效，有效提到了系統的抗風險能力。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明的一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統示意圖；

圖2為本發明的一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統的粉塵調節模塊示意圖；

圖3為本發明的一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統的顯示報警模塊示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明提供了一種基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統，所述粉塵管控系統包括：

主控模塊1、粉塵數據采集模塊2、存儲模塊3、顯示報警模塊4、粉塵調節模塊5、無線通信模塊6、電源模塊7；

所述主控模塊1用于處理粉塵數據采集模塊2采集到的數據以及無線通信模塊6接收的遠程控制中心發出的控制信號，并根據分析處理后的結果或者遠程控制中心發出信號對粉塵調節模塊5、存儲模塊4、顯示報警模塊4發出相應的指令信號；

所述粉塵數據采集模塊2用于采集粉塵濃度、環境溫度、濕度等數據實時送入主控模塊1或者存儲模塊3等待數據處理；

所述存儲模塊3用來存儲粉塵數據采集模塊2采集的數據以及預先設置的控制程序，以供主控模塊1調用；

所述顯示報警模塊4用來實時顯示工廠車間內部的溫度濕度信息和粉塵參數信息，并可以根據粉塵濃度情況分為不同的危險等級，并發出相應報警鈴聲；

所述粉塵調節模塊5用于當粉塵濃度超過預定閾值時，根據主控模塊發出的指令信號做出相應的開關動作，用以保證工廠車間的粉塵濃度在安全范圍之內；

所述無線通信模塊6用于向控制中心發送采集處理的車間粉塵數據或者接收控制中心的指令信息送入主控模塊1以供調用；

所述電源模塊7用于給各個模塊提供所需要的穩壓電。

本實施例中主控模塊1為FPGA。

本實施例中粉塵數據采集模塊2由設置在工廠車間各工位的無線溫度傳感器、無線濕度傳感器、無線粉塵濃度傳感器，所述各傳感器由電力來源為可充電鋰電池。

本實施例中存儲模塊3包括隨機存儲器模塊、SD卡模塊、USB接口模塊，所述隨機存儲器模塊用于與主控模塊的配合使用以增加內存和數據處理的速度，所述SD卡模塊用于長時間存儲采集的各種數據，所述USB接口模塊方便導出復制數據。

本實施例中顯示報警模塊4包括LED電子顯示屏401、語音播報模塊402、報警燈403以及報警呼叫器404。

本實施例中粉塵調節模塊5包括伺服電機模塊501、除塵噴霧模塊502、空氣過濾模塊503；

所述伺服電機模塊501控制車間窗戶的關閉；

所述除塵噴霧模塊502為安裝在各工位的自來水高壓噴霧設備；

所述空氣過濾模塊503包括安裝在車間兩側的進風口與出風口、與進出風口連接的通風管道、設置在通風管道上的通風扇、以及與通風管道連接的粉塵過濾網芯。

本實施例中無線通信模塊包括WiFi通信模塊和Zigbee 通信模塊。

本實施例中電源模塊包括市電模塊、交直流變換模塊、穩壓模塊、蓄電池模塊。

本發明的基于無線通信的工廠車間粉塵管控系統監測時避免了許多人為的誤差，數據越限時可自動進行相應處理，使整個系統更為自動化，相對減少了人力物力的消耗。長遠來看可有效避免生產環節粉塵處理不及時帶來的環境污染問題。該系統具有開放式、模塊化的特點，實用性高，可廣泛工廠車間粉塵監測和除塵管理，具有較高的實用價值和廣泛地應用前景。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。