[發明專利]基于云架構的粉塵濃度測控系統

在審

• 申請號: 201810276439.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108303934A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 李浩楠;王琦峰;范超;范維耀;徐磊
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01N15/06;G01D21/02;H04L29/08;G08C17/02
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了基于云架構的粉塵濃度測控系統，包括前端數據采集與控制子系統、數據傳輸網絡子系統、后臺管理子系統、和客戶端應用子系統，所述的前端數據采集與控制子系統包括測控主機、測控分機、傳感器終端以及除塵報警設備，所述的數據傳輸網絡子系統綜合利用Zigbee模塊、LoRa無線模塊、以及4G模塊實現數據的無線遠距離傳輸，所述的后臺管理子系統包括云主機、云服務器和數據庫，所述的云服務器對采集的數據自動分析并根據分析結果自動發送調節現場控制設備的指令，并將監控數據及處理結果反饋到客戶端應用子系統。本發明與現有技術相比的優點在于：智能化和自動化程度高，可以遠程控制和數據傳輸，數據分析能力好。

技術領域

本發明涉及粉塵濃度測控系統技術領域，具體是指基于云架構的粉塵濃度測控系統。

背景技術

在工業過程中接觸粉塵的工作很多，如：采礦業、冶金業、機械鑄造業以及水泥、面粉等生產工業，若防塵、除塵措施不完善，就有可能造成我國最常見、危害最嚴重的一類職業病：塵肺病，可燃性的粉塵積聚到一定程度，甚至可能發生爆炸，粉塵濃度過高具有很大的危害，職業性粉塵病侵蝕工人健康，粉塵爆炸事故更是造成人身傷亡和社會財產的重大損失，因此，應用于工廠的粉塵濃度測控系統具有很大的需求性和可行性。

發明內容

本發明的目的是克服以上的技術缺陷，提供具有安全預警，智能化和自動化程度高，可以遠程控制和數據傳輸，數據分析能力好的基于云架構的粉塵濃度測控系統。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：基于云架構的粉塵濃度測控系統，包括前端數據采集與控制子系統、數據傳輸網絡子系統、后臺管理子系統、和客戶端應用子系統，所述的前端數據采集與控制子系統包括測控主機、測控分機、傳感器終端以及除塵報警設備，所述的數據傳輸網絡子系統綜合利用Zigbee模塊、LoRa無線模塊、以及4G模塊實現數據的無線遠距離傳輸，所述的傳感器終端和除塵報警設備通過ZigBee模塊與測控分機實現數據傳輸，所述的測控分機通過LoRa無線模塊與測控主機相連實現數據的采集，所述的測控主機通過4G模塊向后臺管理子系統上傳數據，所述的后臺管理子系統包括云主機、云服務器和數據庫，所述的云服務器對采集的數據自動分析并根據分析結果自動發送調節現場控制設備的指令，也為跨平臺用戶提供客戶端接入服務，及時響應授權用戶的監控需求，并將監控數據及處理結果反饋到客戶端應用子系統，所述的傳感器終端包括粉塵傳感器終端和溫濕度傳感器終端，所述的粉塵傳感器終端將粉塵傳感器采集到的數據通過計算分析，實時監控粉塵濃度是否達到預警值，并做出是否報警的判斷，所述的客戶端應用子系統接收來自云服務器處理后現場粉塵濃度和溫濕度等數據信息，然后控制中心將傳回的數據轉換并與設定值進行比較。

本發明與現有技術相比的優點在于：本發明可以實時工作，實時數據采集迅速、穩定，傳輸速度快，通過傳輸網絡迅速及時地掌握現場的實時狀況，有較高的時間分辨率，所采用的各項模塊都是低功耗的節能模塊，并且部分裝置可自動轉換工作狀態，根據現場狀況的不同進行工作狀態的調節，在保證數據的高效與穩定傳輸前提下，最大程度的節省能源，通過對收集到的各項數據進行分析處理，對現場可智能化的處理，實現事故預警及事故發生的緊急處理。

作為改進，所述的溫濕度傳感器終端采用的傳感器是SHT11傳感器，所述的SHT11傳感器由多個傳感器模塊組成的單片全校準數字輸出相當溫度和濕度的傳感器。

作為改進，所述的粉塵傳感器終端和溫濕度傳感器終端傳感器與測控分機的通信組成是由CC2530芯片為核心處理器。

作為改進，所述的除塵報警設備包括聲光報警器、水霧噴射器和抽風機。

作為改進，所述的測控主機內部核心芯片包括兩個串口，一個串口接HC-12芯片，用于處理多傳感器匯聚的現場數據和經過云服務器發來的測控指令，另一個串口接4G模塊，用于將現場數據上傳至云服務器，并接受云服務器發來的測控指令。