一种智能通风除尘净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种智能通风除尘净化系统，包括有控制中心主机、环境参数采集设备、数据转换传输设备、通风除尘设备，环境参数采集设备包括温湿度传感器、气压传感器、烟尘浓度监测仪、集中除尘监测系统吸气臂启闭传感器，通风除尘设备包括屋顶排风机、屋顶送风机、侧墙湿帘送风机、高大空间循环净化设备、集中除尘系统设备，环境参数采集设备的数据通过转串口RS232/RS485模块传送到控制中心主机，控制中心主机发出不同指令通过PLC/DOC控制模块启动或关闭通风除尘设备，可将测定值达到设定值动作转化成预动作，使得车间内环境参数保持在一个动态的水平，保持室内环境优化的同时，保证设备运行最少，达到最节能的效果。
【专利说明】
一种智能通风除尘净化系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及环境空气净化的技术领域，特别是用于烟尘量大的车间的通风除 尘系统。
【背景技术】
[0002] 目前，工业车间尤其是烟尘量大的车间基本采用简单的通风方式来改善空气质 量。这种方式只能治标不能治本，只是将室内的污染物转移到了室外，对大气环境污染严 重。也有一些工程采用集中除尘系统，但是除尘系统受工艺操作等因素的影响，不能完全捕 捉生产过程中散发出来的烟尘，导致车间环境还是不理想，车间工作环境恶劣，对人的健康 危害依然很大。另外一个突出问题是，工人由于操作不方便等因素，在实际工作过程中不会 自觉地根据实际情况去不断操作除尘设备，在很大程度上也造成除尘设备净化效率低下， 很多情况下，系统不间断地连续的运转，结果是既不能明显改善车间环境，又是浪费了大量 的能源，更加大了设备的磨损。因此，现有环保设备系统运行管理麻烦、运行能耗高，技术有 待改进和提尚。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是针对上述已有技术的不足之处，提供一种智能通风除尘净化 系统，能使工业车间内空气品质达标，温湿度适宜，满足工艺要求，工作人员在此区域内工 作感到舒适，并且达到了除尘净化、通风换气的目的。可以有效的解决大型车间工作环境恶 劣，环保设备运行管理麻烦，运行能耗高等问题。
[0004] 本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种智能通风除尘净化系统，包 括有控制中心主机、环境参数采集设备、数据转换传输设备、通风除尘设备，其特征在于:所 述环境参数采集设备包括:温湿度传感器、气压传感器、烟尘浓度监测仪、集中除尘监测系 统吸气臂启闭传感器，所述通风除尘设备包括:屋顶排风机、屋顶送风机、侧墙湿帘送风机、 高大空间循环净化设备、集中除尘系统设备，所述环境参数采集设备的数据通过数据转串 口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，控制中心主机发出不同指令通过PLC/D0C控制模 块启动或关闭所述通风除尘设备。
[0005] 进一步地，所述环境参数采集设备与所述通风除尘设备是分组对应布局的，温湿 度传感器、气压传感器分别安装在车间靠近外墙处以及车间中心2米高处，且多组安装;安 装布局为：每一组温湿度传感器对应同一个区域的一组屋顶排风机和一组侧墙湿帘送风 机;每一组气压传感器对应同一个区域的一组屋顶送风机;每一组烟尘浓度监测仪探头安 装在对应的一组高大空间循环净化设备附近1.5米高处;每一组集中除尘监测系统吸气臂 启闭传感器安装在对应的一组集中除尘系统设备吸气臂的末端。这样的设置，使得整个通 风除尘净化系统形成网点式立体空间布局，除尘净化针对性强。
[0006] 所述温湿度传感器获取车间内各区域的温湿度模拟信号，数据转换传输设备将模 拟信号转换成数字信号，通过转串口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，控制中心主机 将温湿度传感器采集到的温度数据Ti与设定值TO比较，当温度数据Ti>设定值TO时，控制 中心主机按设定方式发出控制指令，控制风机的PLC/DDC控制模块，分组开启屋顶排风机， 温差大于1°C小于2°C时，开启系统20 %的屋顶排风机，温差大于2°C小于3°C时，开启系统 40%的屋顶排风机，以此类推递增，温差大于5°C时开启全部屋顶排风机。这样，控制中心主 机可根据数据的变化，发出不同指令来调整屋顶排风机的开启比例。
[0007] 所述控制中心主机将温湿度传感器采集到的湿度数据φ?与设定值φ〇比较，当湿 度数据φ?<设定值φ〇时，发出控制指令，分编组开启侧墙湿帘送风机，水栗启动开始供水， 在屋顶排风机抽排力的作用下，逐步增加车间内空气湿度。
[0008] 所述气压传感器设置在车间内通风进风口区域以及通风不流畅的区域，屋顶排风 机运行时，不同区域的气压传感器都会测得一个气压值Pi，由转串口RS232/RS485模块将气 压数据发送到控制中心主机，记录并保存到数据区，控制中心主机将各个气压传感器采集 到的气压数据比较，当气压值P i的最大值与最小值之间的差值大于1 〇Pa时，控制中心主机 发出指令，通过PLC/D0C控制模块编组开启气压值最小区域的屋顶送风机，为气压最低的区 域机械补风。
[0009] 所述烟尘浓度监测仪是车间内部空间烟尘的相关参数数据采集和存储设备，烟尘 浓度监测仪设有多组，每组烟尘浓度监测仪对应车间内不同区域，检测数据由数据转串口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，记录并保存到数据区，控制中心主机将烟尘浓度监 测仪的测量数据Ci与设定值C0比较，车间内烟尘浓度测量数据Ci中任一参数到达设定值C0 时，控制中心主机指令设备PLC/D0C控制模块控制打开对应区域的高大空间循环净化设备， 对该区域进行空气过滤净化。
[0010] 所述集中除尘监测系统将每个工作岗位的吸气臂和启闭阀门都对应设置有一组 集中除尘监测系统吸气臂启闭传感器，控制中心主机保存有每个阀门对应的风量，可以根 据对应开启的阀门数来累计总风量，通过变频器控制风机转速调节风量，同时通过传感器， 可以检测集中除尘系统设备运行的风阻值。
[0011] 本实用新型的有益效果：
[0012] 本发明与传统技术相比，具有如下优点：1、全方位控制空间内环境，可针对各种不 同的空调系统进行配置，通用性强。2、实现数据与用户中心后台联网连接，实时获得数据和 对比结果。数据收集保存整理，有利于后期运行管理优化，节约资源。3、系统功能划分明确， 效率高;运行效果好而且相互有利影响，能有效减少单一系统的运行时间。4、运行时间与周 期可自动设定，在非工作时间强化运行，在工作时间就可以减小对人舒适度的影响。5、无线 传输设计，适应各种场合，数据传输无障碍，可以忽略距离、时间的影响因素。
[0013]整个系统相互协调，各个控制系统相互调节又相互影响，通过控制中心主机后台， 可实现历史数据读取、查询、保存、运算，打印等功能。系统运行稳定后数据不断上传到控制 中心主机，经过控制中心主机收集整理，可以总结出车间工作规律，自动调整工作模式和参 数，将测定值达到设定值动作转化成预动作，使得室内参数保持在一个动态的水平，保持室 内环境优化的同时，保证设备运行最少，达到最佳的节能效果。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的布置结构示意图。
[0015] 图2是本实用新型的控制结构示意图。
[0016] 附图标记说明：1屋顶排风机;2侧墙湿帘送风机;3高大空间循环净化设备;4集中 除尘系统设备;5屋顶送风机;6温湿度传感器;7气压传感器;8烟尘浓度监测仪探头;9集中 除尘监测系统吸气臂启闭传感器。
【具体实施方式】
[0017] 参见图1 -图2,本实施例的一种智能通风除尘净化系统，主要包括有控制中心主 机、环境参数采集设备、数据转换传输设备、通风除尘设备。
[0018] 其中，环境参数采集设备包括:温湿度传感器6、气压传感器7、烟尘浓度监测仪、集 中除尘监测系统吸气臂启闭传感器9。而通风除尘设备包括:屋顶排风机1、屋顶送风机5、侧 墙湿帘送风机2、高大空间循环净化设备3、集中除尘系统设备4。数据转换传输设备主要是 数据转串口 RS232/RS485模块。环境参数采集设备的数据通过数据转串口 RS232/RS485模块 传送到控制中心主机，控制中心主机发出不同指令通过PLC/D0C控制模块启动或关闭所述 通风除尘设备。
[0019] 系统设备位置布局见图1，车间内，多组温湿度传感器6、气压传感器7分别安装在 靠近外墙处以及车间中心处2米高，且是对应安装布置的。每一组温湿度传感器6对应同一 个区域的一组屋顶排风机1和一组侧墙湿帘风机2;每一组气压传感器7对应同一个区域的 一组屋顶送风机5;每一组烟尘浓度检测仪探头8安装在对应的一组高大空间循环净化设备 3附近1.5米高处;每一组集中除尘监测系统吸气臂启闭传感器9安装在对应的一组集中除 尘系统设备吸气臂的末端。
[0020] 系统运行前所有设备及传感器都安装连接好，并自动校准。通过网络时间的同步， 可以将每种不同编号同一种测量传感器数据同步。采样周期默认设置为10分钟，不需要通 过同时启动来操作，所有数据进入控制中心主机后，都进行连续监测记录，用户可以针对任 一时刻或任一时间段内的数据进行查看，分析。
[0021] 工作过程：
[0022] 温湿度传感器6获取车间内各区域的温湿度模拟信号，数据转换传输设备将模拟 信号传换成数字信号，通过转串口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，记录并保存到数 据区。当温湿度传感器6采集到的温度数据Ti大于25°C默认为夏季工况，当温度数据Ti小于 10 °C默认为冬季工况，其他数值为过渡季节。
[0023]夏季工况时：控制中心主机将温湿度传感器6采集到的温度数据Ti与设定值T0比 较，当温度数据Ti>设定值T0时，控制中心主机按设定方式发出控制指令，控制风机的PLC/ DDC控制模块，分组开启屋顶排风机1，在温差大于1°C小于2°C时，开启系统20%的屋顶排风 机1，温差大于2 °C小于3 °C时，开启系统40 %的屋顶排风机1，以此类推递增，温差大于5 °C时 开启全部屋顶排风机1。
[0024]同时，控制中心主机将温湿度传感器6采集到的湿度数据<pi与设定值φ〇比较，当 湿度数据(pi<设定值φ〇时，发出控制指令，分编组开启侧墙湿帘送风机2，水栗启动开始供 水，在屋顶排风机1抽力的作用下，逐步增加车间内空气湿度。不仅增加人员工作舒适度，还 可以消除车间静电现象。根据数据的变化控制中心主机发出不同指令来调整屋顶排风机1 和侧墙湿帘送风机2开启比例。
[0025] 冬季工况时：在非工作时间开启屋顶排风机1，排除车间异味和通风换气，同时按 测量值开启侧墙湿帘送风机2,为空气加湿。
[0026] 气压传感器7设置在车间内通风进风口区域以及通风不流畅的区域，屋顶排风机1 运行时，不同区域的各组气压传感器7都会测得一个气压值Pi，由转串口RS232/RS485模块 将数据发送到控制中心主机，记录并保存到数据区，控制中心主机将各个气压传感器7采集 到的数据Pi比较，当气压值Pi的最大值与最小值差值之间的差值大于l〇Pa时，控制中心主 机发出指令，通过PLC/D0C控制模块编组开启气压值最小区域的PLC/D0C控制屋顶送风机5， 为气压最低的区域机械补风，使得气流组织合理，能有效排除污浊空气。
[0027] 烟尘浓度监测仪作为车间内部空间烟尘的相关参数数据采集和存储设备，烟尘浓 度监测仪设有多组，每组烟尘浓度监测仪探头8对应车间内不同区域，检测数据由数据转串 口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，记录并保存到数据区，控制中心主机将烟尘浓度 监测仪探头8的测量数据Ci与设定值C0比较，经过处理发出控制指令。当车间内烟尘浓度测 量数据Ci中任一参数到达设定值C0时，控制中心主机指令设备PLC/D0C控制模块控制打开 对应区域的高大空间循环净化设备3，对该区域进行全市空气过滤净化，净化后的洁净空气 直接排放在车间内，保持车间内空气洁净。
[0028] 集中除尘系统属于常规已有技术，集中除尘系统由于系统庞大，风机风压很高，需 要大功率风机作为动力设备。在使用过程中由于各个工位的不同时使用，控制不当，就会造 成大量动力浪费。本集中除尘监测系统将每个工位的吸气臂和启闭阀门都对应设置有一组 集中除尘监测系统吸气臂启闭传感器9,集中除尘监测系统就可以将每个工位的吸气臂和 启闭阀门对应，在控制中心主机记录、保存每个阀门对应的风量。阀门A1对应风量Q1，阀门 A2对应风量Q2……阀门An对应风量Qn。系统工作时，可以根据对应开启的阀门数来累计总 风量：
[0029] Q= XQn
[0030] 控制中心主机通过变频器控制风机转速调节风量，达到节能的目的。同时通过传 感器，可以检测集中除尘系统设备运行的风阻值，以便对设备是否需要进行保养维护提出 建议。
[0031] 本系统主要利用传感技术、物联网技术，将系统串起来，将各种传感器数据实时的 传送的控制中心主机，控制中心主机可以记录，识别，对比设定值，控制各个对应的设备。通 过累计数据，可以分析出环境参数的规律，对系统运行模式进行科学的调整。
[0032]控制中心主机可以收集整理数据，但并非只是机械地开关设备，而是可对设备启 闭参数加以调整。也并不是在车间内的环境达到了限制值时设备才运作，而是经过数据的 积累整理，总结出环境参数变化的规律，可根据这个规律提前发出指令。这样既能保障并优 化了环境，也保证了设备运行最合理。控制中心主机还可根据专家库意见调整参数。这个参 数是设备运行参数，不是环境限制参数。控制中心主机还可将数据实时通过GPRS信号的反 馈到现场便携显示终端，以便于现场人员开展工作。
[0033]应当理解的是，本专利的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可 以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利所附权利要求的保 护范围，这里不再赘述。
【主权项】
1. 一种智能通风除尘净化系统，包括有控制中心主机、环境参数采集设备、数据转换传 输设备、通风除尘设备，其特征在于:所述环境参数采集设备包括:温湿度传感器、气压传感 器、烟尘浓度监测仪、集中除尘监测系统吸气臂启闭传感器，所述通风除尘设备包括:屋顶 排风机、屋顶送风机、侧墙湿帘送风机、高大空间循环净化设备、集中除尘系统设备，所述环 境参数采集设备的数据通过数据转串口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，控制中心 主机发出不同指令通过PLC/DOC控制模块启动或关闭所述通风除尘设备。2. 根据权利要求1所述的一种智能通风除尘净化系统，其特征是，所述环境参数采集设 备与所述通风除尘设备是分组对应布局的，温湿度传感器、气压传感器分别安装在车间靠 近外墙处以及车间中心2米高处，且多组安装；安装布局为:每一组温湿度传感器对应同一 个区域的一组屋顶排风机和一组侧墙湿帘送风机;每一组气压传感器对应同一个区域的一 组屋顶送风机;每一组烟尘浓度监测仪探头安装在对应的一组高大空间循环净化设备附近 1.5米高处;每一组集中除尘监测系统吸气臂启闭传感器安装在对应的一组集中除尘系统 设备吸气臂的末端。3. 根据权利要求2所述的一种智能通风除尘净化系统，其特征是，所述温湿度传感器获 取车间内各区域的温湿度模拟信号，数据转换传输设备将模拟信号转换成数字信号，通过 转串口 RS232/RS485模块传送到控制中心主机，控制中心主机将温湿度传感器采集到的温 度数据Ti与设定值TO比较，当温度数据Ti>设定值TO时，控制中心主机按设定方式发出控 制指令，控制风机的PLC/DDC控制模块，分组开启屋顶排风机，温差大于1°C小于2°C时，开启 系统20 %的屋顶排风机，温差大于2°C小于3 °C时，开启系统40 %的屋顶排风机，以此类推递 增，温差大于5°C时开启全部屋顶排风机。4. 根据权利要求2所述的一种智能通风除尘净化系统，其特征是，所述控制中心主机将 温湿度传感器采集到的湿度数据_与设定值中〇比较，当湿度数据_<设定值cpO时，发出 控制指令，分编组开启侧墙湿帘送风机，水栗启动开始供水，在屋顶排风机抽力的作用下， 逐步增加车间内空气湿度。5. 根据权利要求1或2或3或4所述的一种智能通风除尘净化系统，其特征是，所述气压 传感器设置在车间内通风进风口区域以及通风不流畅的区域，屋顶排风机运行时，不同区 域的气压传感器都会测得一个气压值Pi，由转串口 RS232/RS485模块将气压数据发送到控 制中心主机，控制中心主机将各个气压传感器采集到的气压数据比较，当气压值P i的最大 值与最小值之间的差值大于l〇Pa时，控制中心主机发出指令，通过PLC/D0C控制模块编组开 启气压值最小区域的屋顶送风机。6. 根据权利要求1或2或3或4所述的一种智能通风除尘净化系统，其特征是，所述烟尘 浓度监测仪是车间内部空间烟尘的相关参数数据采集和存储设备，烟尘浓度监测仪设有多 组，每组烟尘浓度监测仪对应车间内不同区域，检测数据由数据转串口 RS232/RS485模块传 送到控制中心主机，控制中心主机将烟尘浓度监测仪的测量数据Ci与设定值C0比较，车间 内烟尘浓度测量数据Ci中任一参数到达设定值C0时，控制中心主机指令设备PLC/D0C控制 模块控制打开对应区域的高大空间循环净化设备进行空气过滤净化。7. 根据权利要求1或2或3或4所述的一种智能通风除尘净化系统，其特征是，所述集中 除尘监测系统将每个工作岗位的吸气臂和启闭阀门都对应设置有一组集中除尘监测系统 吸气臂启闭传感器，控制中心主机保存有每个阀门对应的风量，可以根据对应开启的阀门 数来累计总风量，通过变频器控制风机转速调节风量，同时通过传感器，可以检测集中除尘 系统设备运行的风阻值。
【文档编号】F24F11/02GK205481602SQ201620070152
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】江伟荣, 马则权
【申请人】福建海晟环境科技有限公司