[發明專利]大流量工業粉塵分布式快速測量系統

無效

• 申請號: 201010581985.3
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102121894A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 肖金球;楊利娟;劉傳洋;樊楷
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院;江蘇盛仕達重型機械裝備有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工業污染監測領域，尤其涉及一種大流量工業粉塵分布式快速測量系統。

背景技術

環境問題已成為危害人們健康、制約經濟發展和社會穩定的重要因素。隨著社會經濟的發展，環境問題已經作為一個不可回避的重要問題提上了各國政府的議事日程。保護環境、減輕環境污染、遏制生態惡化趨勢成為政府社會管理的重要任務。我國環境保護目前形勢更加嚴峻，環境污染和生態破壞嚴重制約了經濟的可持續發展，影響了人類的生存環境。因此，必須加強對環境的監控力度，建立完善的監控、管理體系，環境(包括水質和大氣)監測儀器既是環境信息的源頭，又是環境質量評價、監控及環境科學管理的手段，為了預防環境污染，在環保部門和各個易引起環境污染的單位配備先進、智能在線監測儀器成為必然的要求。

目前在礦山開采、火力發電、水泥制造及玻璃制造等行業中，由于產品本身或者燃料使用及輸運過程中存在有大量的塵埃粒子飄揚于空氣中，給現場工作人員帶來了極大的健康危害。這些行業的作業現場必須裝備相應的除塵裝置，當空氣中塵埃濃度超標時，打開除塵裝置進行除塵，而空氣質量達標時則關閉除塵裝置，以實現在保護環境的同時，達到節約能源、降低廠家成本的目標。

此外一些先進的制造行業如集成電路、生物制藥等產品質量直接和制造車間的空氣潔凈度密切相關，在新的技術條件下，這些行業對空氣潔凈度的要求也越來越高，集成電路在1um技術工藝水平下，潔凈度要求是10級(每立方英尺體積內含有0.5um粒徑的塵埃粒子數在10個以內)，0.5um工藝技術，潔凈度要求是1級甚至更高，而在0.25um技術工藝水平下，潔凈度要求是0.1級以上，受控的最大顆粒直徑則都要到0.1um以內。隨著集成電路內建可靠性的廣泛應用，適應于其潔凈度要求的塵埃粒子計數器和粉塵濃度測定儀成為必須的測試儀器。

在技術水平不斷提高的條件下，對空氣粉塵測試儀器的要求也在不斷提高，不僅要有其速度快、精度高、靈敏度高等特點，還要求具有使用壽命長，測量范圍廣、無二次污染、體積小等一些列其他指標要求。。

發明內容

本發明目的在于針對一定區域內多點的環境粉塵濃度同時測量并實現統一監控的粉塵濃度測量系統。

本發明的技術方案：

大流量激光粉塵測定儀光學傳感器作為核心部件，并使用32位ARM為核心處理器，將大流量激光粉塵測定儀光學傳感器輸出信號經過前置放大與二級放大后，采集進高精度模擬/數字口，然后32位ARM對數據進行特殊算法的處理，將粒子濃度(個/m³)換算成粉塵濃度(mg/m³)，再將運算結果通過并行接口實時送入主處理器，主處理器在接收到粉塵濃度數據后，隨之將數據送入GPRS模組，粉塵濃度數據通過無線網絡實時發送給遠端監控中心。監控中心可實時檢測同時在線測試粉塵濃度的所有終端的信息，并實時顯示在監控中心的軟件界面上。

目前粉塵濃度測量設備多數只能實現單點測量，不能實現一定區域的連接處理與實時監控，且不能實現大流量的快速測量。本發明是以便攜式大流量激光粉塵測定儀光學傳感器為核心部件，并以32位ARM處理器來實現復雜算法處理，實現大流量工業粉塵的快速測量。最后主處理器通過GPRS模組將粉塵濃度信息實時發送到監控中心，最終實現監控中心對區域現場范圍內的所有粉塵濃度測量終端實現遠距離的分布式實時監控。

本發明的優點：

1、以高性能的大流量工業粉塵傳感器為核心部件，在傳感器的結構設計中增加了反吹裝置，保護光學鏡頭面不受粉塵污染。

2、以高速度的32位ARM系列嵌入式CPU作為測量裝置的控制核心，實現復雜算法運算，快速處理傳感器的轉換信號，實現工業粉塵濃度的快速測量。

3、測量裝置配備RS485通信、GPRS模塊，可實現分布式、實時在線遠程監測。

附圖說明

附圖1是大流量工業粉塵分布式快速測量終端的電路圖框圖；

附圖2是大流量工業粉塵傳感器原理框圖；

附圖3是前置放大電路；

附圖4是二級放大電路；

附圖5是副處理器電路圖；

附圖6是整個系統工作框圖；

附圖7是大流量粉塵測量終端的副處理器軟件工作流程圖；

附圖8是c主處理器軟件處理流程圖；

附圖9是監控中心監控軟件工作流程圖；

附圖10是系統大流量粉塵測量終端電源框圖；