[實用新型]大型煙囪傾斜監測預警系統

有效

• 申請號: 201420628757.0
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204202609U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 張盼盼;竇談
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01C9/04
• 分類號: G01C9/04;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種監測預警系統，更具體的說，涉及一種建筑物傾斜監測預警系統，該系統可用于大型煙囪傾斜狀態監測。

背景技術

大型煙囪在工業中被廣泛應用，能夠起到拔火拔煙、排走煙氣、改善燃燒條件的作用。但是由于大型煙囪高度較高，容易受到地基不均勻沉降的影響，容易造成煙囪傾斜、倒塌等重大事故，給安全生產帶來很大隱患。為保證大型煙囪能夠正常使用，需要對其進行實時監測，確保建筑的安全。

目前對大型煙囪傾斜的監測一般依靠專業測量人員現場測量，這種方法耗費財力，并且不能實現實時監測；監測數據不連貫，無法為傾斜后的加固處理提供依據；在偏遠地區缺少測量人員，無法及時監測。

發明內容

為了改善上述情況，本實用新型大型煙囪傾斜監測預警系統克服了現實技術中的不足，提供24小時實時對大型煙囪的監測預警技術，解決耗費人力物力檢查、測量的問題。

本實用新型大型煙囪傾斜監測預警系統的技術方案為：系統由安裝在煙囪上的監測終端、無線傳輸網絡以及室內的數據處理中心組成一個監測的系統，對煙囪的傾斜狀態實時監測，傳輸至上位機顯示處理并對危險狀態進行報警。監測終端由三軸加速度傳感器、智能數據處理模塊、無線發射裝置和太陽能電池板組成，其中智能數據處理模塊是一塊以單片機為核心的信息數據處理電路板，三軸加速度傳感器置于屏蔽盒內，以防止受到干擾；三軸加速度傳感器、智能處理模塊、無線發射裝置由太陽能電池板連接蓄電池供電。無線發射裝置為高度集成半雙工微功率的RFD5800模塊，其搭建方便、抗干擾能力強。數據處理中心由無線接收裝置與PC機組成，其中無線接收裝置也為RFD5800模塊，該模塊經電平轉換接至PC機。

本實用新型實現的效果是：通過本實用新型的實時監測，能夠實現24小時的不間斷監測，將監測范圍內的傾斜信息反饋至數據處理中心進行顯示、報警等功能，給安全生產帶來一定保障，確保建筑物和人身的安全。解決了由技術人員現場測量耗時耗力問題，同時解決了無法及時發現、處理險情的難題。

附圖說明

?圖1是本實用新型的系統框圖。

圖2是本實用新型的監測終端電路原理圖。

具體實施方式

由圖1所示，本實用新型由安裝在煙囪上的監測終端、無線傳輸網絡以及室內的數據處理中心組成一個監測的系統，對煙囪的傾斜狀態實時傳輸至上位機顯示并對危險狀態進行報警。監測終端由三軸加速度傳感器、智能數據處理模塊、無線發射裝置和太陽能電池板組成，其中智能數據處理模塊是一塊以單片機為核心的信息數據處理電路板，三軸加速度傳感器、智能處理模塊、無線發射裝置由太陽能電池板連接蓄電池供電；為防止干擾將三軸加速度傳感器置于屏蔽盒內。無線發射裝置將數據發送出去，經過無線網絡傳輸由無線接收單元接收，無線接收單元經電平轉換與電腦相連，電腦對數據進行存儲、打印等處理；電腦與報警器相連，對危險數據進行報警。

圖2是監測終端的電路原理圖。其中智能數據處理模塊，是一塊以單片機為核心的信息數據處理電路板。該模塊由太陽能電池板連接蓄電池進行供電，接收三軸加速度傳感器輸出的數據，直接由單片機進行數據的處理輸出傾斜角信息。經處理后的數據經過無線發射裝置發送出去，最終由PC機接收并對數據進行相應處理。其中U1是核心處理器AT89S52，總體控制電路板的功能，包括數據的存儲、三軸加速度傳感器數據的處理等；U2為看門狗部分，為處理程序跑飛設計的程序復位電路，同時配有手動復位功能，有效防止高空惡劣環境以及其他意外情況造成的程序故障問題；U3、U4用于數據的存儲，其中U4為數據鎖存器，U3為4k存儲器RAM，對計算過程產生的臨時數據進行存儲；U5為晶振電路，產生單片機所需的時鐘頻率；U6為數據存儲器，設計為系統丟電時進行數據存儲以防數據丟失；U7為三軸加速度傳感器，其體積小，重量輕、靈敏度高，整體功耗小，輸出12位高精度的數字信號、偏差小，輸出的三軸加速度數字信號與單片機通過I2C通信，單片機的I2C接口通過軟件模擬I2C功能，由單片機編程處理得到煙囪的傾斜角；U8為RFD5800無線傳輸模塊，其將單片機處理后的傾斜角信號通過無線傳輸出去，其傳輸距離達1000m，足以符合要求；圖中粗線部分表示總線連接，并排的電容用于電源的抗干擾，置于電源的正負極。

整個監測系統的工作過程：監測終端安裝于煙囪上，由監測終端的三軸加速度傳感器輸出三軸的加速度參數，智能數據處理模塊根據三個加速度參數編程處理得到傾斜角數據，處理過的數據由無線發射裝置發射，經過無線通信網絡進行傳輸；數據處理中心由無線接收裝置與PC機組成，無線接收裝置接收無線網路的數據，經過電平轉換傳輸給PC機，由PC機的上位機軟件綜合處理數據，包括對數據的存儲、記錄，PC機與報警器連接，根據預設閾值對危險數據的相應煙囪進行報警，及時對煙囪的狀況進行預警。