[發明專利]基于無線傳感網絡的爐窯煙氣檢測系統

無效

• 申請號: 201310134205.4
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103209501A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 吳樂剛;黃鸝;宋執環
• 申請（專利權）人: 杭州三云科技有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及爐窯煙氣檢測技術領域，尤其涉及一種基于無線傳感網絡的爐窯煙氣檢測系統。

背景技術

爐窯煙氣中的顆粒物、硫化物、二噁英等物質對空氣質量的危害相當廣泛，而且具有難以集中檢測和綜合評估的特點。傳統的爐窯尾氣檢測系統以檢測某種特定的物質為主，由于受制于檢測設備安裝、供電等特殊要求，檢測設備通常在工程建設時設計安裝，一旦檢測指標和檢測方法發生變化，通常需要對原有爐窯進行停工改造，影響生產并且成本較高。

傳統爐窯煙氣檢測系統是爐窯生產控制系統的一部分，爐窯煙氣檢測結果通常是爐窯生產控制的一個反饋輸入，當爐窯煙氣中有害物質不達標時，不允許進行排放并繼續進行循環凈化處理，直到煙氣有害物質含量達標為止。與生產控制系統集成的煙氣檢測系統的優點是能夠進行反饋輸入，循環凈化，系統利用率高，但由于該系統需將不達標煙氣吸入重新處理，該檢測系統通常不在煙氣排放點的位置，而是位于直接排放點之前，因此檢測結果并不是直接排放點的數據，由于該系統為工廠或企業自行建造，其數據不具備客觀性，不能作為環保局等監督單位的采樣數據。

爐窯煙氣檢測技術是近年來發展起來的一項高科技技術，爐窯煙氣檢測對于治理空氣污染十分必要，建立爐窯煙氣的檢測及告警系統可以及時發現大氣污染源，通過評估來發現潛在污染源，避免污染的擴大。由于爐窯煙氣中含有多種導致大氣污染的物質，不同爐窯的污染成分比例差異性較大，難以計算爐窯煙氣的綜合污染指數，國家標準GB?9078-1996《工業爐窯大氣污染物排放標準》規定了爐窯煙氣中各種物質允許排放的濃度最大值，但是，小于排放標準的各種物質的組合也可能帶來嚴重的污染，對這種組合進行綜合評估的結果更能反應實際污染情況。我國近年來有一些單位逐漸開始開展污染綜合評估工作，但通常是對某一區域水質、空氣、土壤、噪聲等的評估，也有一些單位針對爐窯煙氣污染綜合檢測和評估，但實際使用中還存在以下一系列問題。

使用總線型的爐窯煙氣檢測系統，需要在爐窯排放點附件建設分析屋，而且檢測設備的供電和信號傳輸都需要專門布線。這種方式的缺點是安裝工程量大，現場需要鋪設專門電纜，需要定期保養和維護。特別是一些采用煙囪排放的爐窯，高度一般超過15米，保養和維護工作成本較高。并且爐窯分布廣泛，采用分析屋安裝工控機分析和傳輸數據后將數據傳輸到監督單位的方式數據客觀性和實時性不足。

使用多個檢測系統來獲取煙氣污染物質含量數據，各個檢測系統的采樣頻率、精確度、傳輸方式存在差異，這種方式的主要缺點是系統重復建設浪費投資，綜合評估數據不充分。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于無線傳感網絡的爐窯煙氣在線檢測系統。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于無線傳感網絡的爐窯煙氣在線檢測系統，包括數據采集系統、傳感器節點、網絡傳輸模塊和管理終端模塊，數據采集系統檢測煙氣成分、環境情況并采集圖像，傳感器節點把數據傳輸到網絡傳輸模塊，網絡傳輸模塊通過GPRS/3G網絡將數據通過Internet傳輸到管理終端模塊。

作為優選，數據采集系統包括粉塵濃度檢測器、煙氣黑度檢測器、二氧化硫濃度檢測器，檢測器與傳感器節點微控制器輸入模塊電連接。

作為優選，傳感器節點包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照強度傳感器，傳感器節點包括Zigbee節點模塊。

作為優選，傳感器節點還包括圖像傳感器，圖像傳感器包括藍牙傳輸模塊。

作為優選，網絡傳輸模塊包括Zigbee網關模塊，藍牙傳輸模塊，GPRS/3G通信模塊，網絡傳輸模塊收到Zigbee節點模塊發送的數據后，通過GPRS/3G通信模塊將數據傳輸到管理終端模塊，網絡傳輸模塊收到圖像傳感器節點藍牙傳輸模塊發送的數據后，通過GPRS/3G通信模塊將數據傳輸到管理終端模塊。

作為優選，傳感器節點微控制器采用單片機。

作為優選，網絡傳輸模塊采用ARM系統。

一種基于無線傳感網絡的爐窯煙塵檢測方法，包括數據采集系統、傳感網絡和數據處理平臺，所述數據采集系統通過傳感網絡連接到數據處理平臺，傳感網絡包括傳感器節點和傳輸網關節點，數據處理平臺包括應用服務器、數據服務器和管理終端模塊，傳感網絡與應用服務器通信，應用服務器與數據服務器、管理終端模塊通信。

作為優選，數據服務器與應用服務器通過Ethernet通信，應用服務器與管理終端通過Ethernet/Internet通信。