[發明專利]基于氣壓差預防粉塵爆炸的智能預警裝置

有效

• 申請號: 201610662971.1
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN106322546B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 鄒寶平;李棋;羅戰友;楊建輝
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: F24F1/02
• 分類號: F24F1/02;F24F3/14;F24F3/16;F24F11/89;F24F13/28;G08B17/10
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種基于氣壓差預防粉塵爆炸的智能預警裝置，其特征在于，本裝置總體來說分為主機和處理機，

處理機部分有：1號金屬安全網(9)，1號風扇(10)，2號金屬安全網(12)，1號濾網(13)，加濕器(14)，2號濾網(15)，濾清器(16)，3號濾網(18)，金屬防護罩(19)，振打機(20)，1號電動機(21)，2號電動機(22)，3號金屬安全網(25)，5號金屬安全網(26)，2號風扇(27)，4號金屬安全網(28)，

主機部分具體有：A/D轉換器(2)，遙控信號接收器(3)，傳感器系統(4)，GPS定位器(5)，無線信息發射裝置(6)，微處理器(7)，全透明玻璃LED顯示屏(8)，遙控器；

微處理器(7)用于接收經過A/D轉換器(2)轉化后的數字信號，并把接收的數字信號與事先通過遙控器存進存儲器的溫度、濃度、濕度的安全值進行比較，無論測得的數據是高于安全值還是低于安全值，微處理器(7)都會將測得的數值傳送給全透明玻璃LED顯示屏(8)進行顯示，也會通過無線信息發射裝置(6)把測得的數值發送到外部的遠程預警臺；

若微處理器(7)對數據進行處理分析后發現數值超過安全指標，危險程度等級達到Ⅲ級，即危險等級時，微處理器(7)就會先將信號發送到預警燈(1)進行預警，接著將信號發送到1號電動機(21)和2號電動機(22)，開始通過處理機對含有粉塵的空氣進行處理，在處理機運作時振打機(20)也會不停地振打裝置，將吸附于3號濾網(18)上的粉塵打落到裝置底部；

首先通過遙控器啟動主機，接通電源，主機開始工作，并通過遙控器對混合空間內粉塵的濃度安全值、空氣溫度安全值以及空氣濕度安全值進行存儲；

主機啟動后，傳感器系統(4)開始工作，分別對混合空間內粉塵的濃度、空氣的溫度以及濕度進行檢測，將溫度傳感器(401)測得的空氣溫度，濃度傳感器(402)測得的粉塵云濃度以及濕度傳感器(403)測得的空氣濕度傳送給A/D轉換器(2)，A/D轉換器(2)將傳感器傳輸出的模擬信號轉化為數字信號，并把數字信號傳送給微處理器(7)，微處理器(7)接收到信號后會將該信號與事先存儲進去的粉塵濃度安全值、空氣溫度安全值以及空氣濕度安全值進行對比，判斷是否超過安全值，無論超標與否都會將數據傳送給全透明玻璃LED顯示屏(8)進行顯示，若超過安全值，裝置則會自動開啟處理機進行處理；假設輸入存儲器的粉塵濃度為A，空氣溫度為B，空氣濕度為C，傳感器監測到的粉塵濃度為A₁，空氣溫度為B₁，空氣濕度為C₁，危險等級用字母R表示，編寫算法如下；

if B₁≥B or C₁≤C，A₁<A，then R＝Ⅰ；

if A₁≥A，C₁>C，B₁<B，then R＝Ⅱ；

if A₁≥A，C₁≤C or B₁≥B，then R＝Ⅲ；

A/D轉換器(2)是用來將傳感器系統(4)傳來的模擬信號轉化為數字信號，處理之后將粉塵的濃度、空氣的溫度和濕度傳遞給微處理器(7)進行分析處理；

微處理器(7)用于接收經過A/D轉換器(2)轉化后的數字信號，并把接收的數字信號與事先通過遙控器存進存儲器的溫度、濃度、濕度的安全值進行比較，無論測得的數據是高于安全值還是低于安全值，微處理器(7)都會將測得的數值傳送給全透明玻璃LED顯示屏(8)進行顯示，也會通過無線信息發射裝置(6)把測得的數值發送到外部的遠程預警臺；若微處理器(7)對數據進行處理分析后發現數值超過安全指標，危險程度等級達到Ⅲ級，即危險等級時，微處理器(7)就會先將信號發送到預警燈(1)進行預警，接著將信號發送到1號電動機(21)和2號電動機(22)，開始通過處理機對含有粉塵的空氣進行處理，在處理機運作時振打機(20)也會不停地振打裝置，將吸附于3號濾網(18)上的粉塵打落到裝置底部；

全透明玻璃LED顯示屏(8)自身與信號接收器是連在一起的，它會將微處理器(7)傳遞的數據在屏幕上進行顯示；

在危險等級達到Ⅱ級及以上時，預警燈(1)會接受到微處理器(7)傳來的信號，此時預警燈(1)會不停的閃爍，并且還會發出警報聲，提醒工人粉塵可能發生爆炸；

微處理器(7)數據分析后，若危險程度達到Ⅱ級，即處于不安全等級時，會自動啟動處理機，給1號電動機(21)和2號電動機(22)接通電源；1號電動機(21)與2號電動機(22)的原理相同，它們都是由定子與轉子組成，利用通電線圈產生旋轉磁場并作用于轉子形成磁電動力旋轉扭矩；1號電動機(21)會帶動1號風扇(10)轉動，2號電動機(22)會帶動2號風扇(27)轉動；1號風扇(10)的轉動，會形成很大的氣流將出風口處的空氣向外排，由于出風口處空氣的外移會使得出風口外部的壓強降低，而出風口內部的壓強仍然是標準大氣壓強，高于外部壓強，從而形成氣壓差將管道內的空氣排出；2號風扇(27)的轉動會將管道內的空氣吹向出風口，從而使得進風口外部的壓強高于內部的壓強，形成氣壓差，將外界的空氣從進風口壓入裝置；

兩個風扇的同時轉動都會在管道內形成氣壓差將空氣中的粉塵吸進通風管道，粉塵會逐次經過5號金屬安全網(26)、4號金屬安全網(28)、2號風扇(27)、3號金屬安全網(25)、金屬防護罩(19)、3號濾網(18)、濾清器(16)、2號濾網(15)﹑加濕器(14)、1號濾網(13)、2號金屬安全網(12)、1號風扇(10)、1號金屬安全網(9)，最后通過出風口進入空氣；

此時出來的氣流由于經過了加濕器(14)，濾清器(16)，溫度會比進風口的低，濕度會比進風口的高，粉塵也會跟隨氣流的不斷循環，濃度越來越低；5號金屬安全網(26)和4號金屬安全網(28)都是為了保護2號風扇(27)不被破壞；金屬防護罩(19)是為了保護3號濾網(18)；

3號濾網(18)是為了充當濾清材料的墊板，同時它也是粉塵經過的第一道防線；

2號濾網(15)是為了隔絕濾清器(16)內的材料和加濕器(14)內的材料，同時也起到了過濾空氣的作用，保證從出風口出去的空氣質量；

1號濾網(13)是為了防止裝置工作時加濕器(14)內的材料進入到全透明玻璃LED顯示屏(8)中，進一步保證了出風口出去的空氣質量；濾清器(16)是為了保證輸出空氣的質量；加濕器(14)是為了提高輸出空氣的濕度；

1號金屬安全網(9)和2號金屬安全網(12)都是為了保護1號風扇(10)。