烟尘净化系统的制作方法

本发明涉及一种烟尘净化系统。

背景技术：

爆破作业中,会产生大量的粉尘及有害气体，粉尘主要是游离的二氧化硅，尤以钻孔、爆破、和出碴等工序的粉尘浓度更高。有害气体主要包括CO、CO₂、H₂、NO、HCN、CH₄、NH₃、SO₂、NO₂、H₂S。地下厂房爆破施工属于受限空间爆破，产生的粉尘和有害气体会长时间聚集在掌子面，不易散去，给作业人员的健康造成极大的危害，目前常规的治理方式是依靠隧道通风，将掌子面的粉尘和有害气体排出，但是粉尘在排出过程中会污染整个隧道，危害所有进洞工作的作业人员，同时用电费用高昂,因此开展隧道施工烟气粉尘净化研究，提高粉尘净化技术已成为刻不容缓的工作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种烟尘净化系统，。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种烟尘净化系统，其组成包括：外壳体、摄像头、步进电机，所述的外壳体1装入敞口车厢2内，所述的敞口车厢2的底端设置全地形轮胎3，所述的敞口车厢2内装入电池组4，所述的电池组4的上端设置外壳体1，所述的外壳体1从前到后依次为滤室Ⅰ5、滤室Ⅱ6与集灰仓7，所述的滤室Ⅰ5内装入旋转滤板8，所述的旋转滤板8安装在转轴9上，所述的转轴9装入轴套10内，所述的轴套10分别设置在滤室Ⅰ5的顶端和底端；

所述的滤室Ⅱ6设置的外壳上开有多个通口11，每个所述的通口11内装入一组滤筒12的两端，每组所述的滤筒12成列设置；

所述的集灰仓7设置在外壳体1的尾端，所述的集灰仓7配合闸门13使用；

所述的滤室Ⅰ5的首端设置风机14，所述的滤室Ⅰ5的首端内部设置风包15，所述的风包15配合风机14使用，所述的风包15上设置脉冲发生器16，所述的脉冲发生器16通过导线连接电磁阀17，所述的电磁阀17的通过导线连接在滤室Ⅱ6与集灰仓7的隔板18；

所述的风机14的而下方设置消音器19，所述的消音器19的下方设置电动机20，所述的电动机Ⅰ20的右侧设置灰尘探测器21；

所述的外壳体1的尾端设置运动影像摄像头Ⅰ26；

所述的外壳体1的上方设置360度转向舵机22，所述的360度转向舵机22通过电动机Ⅱ23控制旋转，所述的360度转向舵机22的上方设置180度舵机24，所述的180度舵机24上设置运动影像摄像头Ⅱ25；

所述的敞口车厢2上开有散热口27，所述的散热口27配合电池组4使用。

所述的180度舵机24与360度转向舵机22通过步进电机驱动。

所述的烟尘净化系统，所述的运动影像摄像头Ⅱ25与运动影像摄像头Ⅰ26均将信号传递给液晶显示屏，所述的运动影像摄像头Ⅱ25与运动影像摄像头Ⅰ26接收主控制模块的信号，所述的主控制模块将信号传递给360度转向舵机22、180度舵机24、GPS模块、通信模块、WIFI控制模块与灰尘探测模块；

所述的主控制模块接收无线接收模块的信号，所述的无线接收模块接收无线发射模块的指令信号。

所述的烟尘净化系统，所述的灰尘探测模块包括粉尘传感器，所述的粉尘传感器接收空气信号，所述的粉尘传感器将信号传递给微弱信号调理电路，所述的微弱信号调理电路将信号传递给信号放大电路，所述的信号放大电路将信号传递给模数转换电路，所述的模数转换电路将信号传递给微处理器，所述的微处理器将信号传递给上位机通信模块、声光提示电路、继电器控制开关、数据串口、显示屏与监控复位模块；

所述的微处理器接收键盘的输入信号与时钟模块的控制信号；

所述的继电器控制开关将信号传递给变频器，所述的变频器控制风机的工作。

所述的烟尘净化系统，所述的微弱信号调理电路包括电流/电压转换模块，所述的电流/电压转换模块接收微弱电流信号，所述的电流/电压转换模块将转化后的微弱电压信号传递给电压放大电路，所述的电压放大电路将放大电压信号传递给低通滤波器，所述的低通滤波器将信号传递给，所述的连接，所述的连接，

所述的烟尘净化系统，所述的电压放大电路包括电压输入端I，所述的电压输入端I并联运放器A1的负输入端与运放器A1的输出端，所述的运放器A1的正输入端并联运放器A3的正输入端与I/V转换端，所述的运放器A1的输出端连接运放器A2的正输入端；

所述的运放器A2的负输入端并联电阻R1的一端与电容C3的一端，所述的电阻R1的另一端并联电阻R4的一端与运放器A3的负输入端，所述的运放器A2的输出端并联电容C3的另一端与电阻R2的一端，所述的电阻R2的另一端并联电阻R3的一端与运放器A4的负输入端；

所述的电阻R4的另一端并联运放器A3的输出端与电阻R5的一端，所述的电阻R5的另一端并联运放器A4的正输入端与电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端连接仪表放大器；

所述的电阻R3的另一端并联电阻R7的一端与运放器A4的输出端，所述的电阻R7的另一端并联电阻R8的一端与电容C1的一端，所述的电容C1的另一端接地；

所述的电阻R8的另一端并联运放器A5的正输入端与电容C2的一端，所述的电容C2的另一端接地；

所述的运放器A5的负输入端并联电阻R9的一端与电阻R10的一端，所述的电阻R9的另一端连接低通滤波器，所述的电阻R10的另一端连接电压V端。

所述的烟尘净化系统，所述的模数转换电路包括输入接口P1，所述的输入接口P1的1号端串联电阻R11后连接芯片U1的1号端，所述的芯片U1的8号端连接电压VCC端，所述的输入接口P1的2号端连接芯片U1的2号端，所述的连接芯片U1的7号端并联电阻R12的一端；

所述的电阻R12的另一端并联电容C14的一端与电阻R14的一端，所述的电容C14的另一端接地，所述的电阻R14的另一端并联电阻R13的一端、电容C4的一端、电感L1的一端与电容C5的一端，所述的电容C5的另一端连接电阻R22的一端，所述的电容C4的另一端接地；

所述的电感L1的另一端并联电阻R15的一端与电容C6的一端，所述的电阻R15的另一端并联运放器A6的正输入端、电容C8的一端，所述的电容C8的另一端并联电容C9的一端与电阻R17的一端，所述的电容C9的另一端与电阻R17的另一端并联后接地；

所述的运放器A6的负输入端并联电容C10的一端、电阻R18的一端、电阻R16的一端；

所述的电阻R16的另一端与电容C6的另一端、电容C7的一端、电阻R22的另一端与电阻R13的另一端并联后接地，所述的电容C7的另一端接地；

所述的运放器A6的4号端接地，所述的运放器A6的5号端连接电压VCC端；

所述的运放器A6的输出端并联所述的电容C10的另一端、电阻R18的另一端与电阻R19的一端，所述的电阻R19的另一端并联电容C11的一端与运放器A7的正输入端，所述的电容C11的另一端接地；

所述的运放器A7的负输入端连接电感L2的一端，所述的运放器A7的4号端接地，所述的运放器A7的5号端连接电压VCC端；

所述的运放器A7的输出端连接电阻R20的一端，所述的电阻R20的另一端并联电容C12的一端与三极管Q1的基极b，所述的电容C12的另一端接地；

所述的三极管Q1的发射极e连接三极管Q2的基极b，所述的三极管Q2的发射极e并联电感L2的另一端与电阻R21 的一端，所述的电阻R21 的另一端接地；

所述的三极管Q1的集电极c并联三极管Q2的集电极c、电容C13的一端与输出接口P2 的2号端，所述的电容C13的另一端并联电压VCC端与输出接口P2 的1号端。所述的芯片U1的具体型号为TLP521-2。

所述的烟尘净化系统，所述的步进电机驱动电路包括步进电机A与步进电机B，所述的步进电机A的正端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的步进电机A的负端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的步进电机B的正端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的步进电机B的负端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的电容C17的另一端、电容C16的另一端分别接地；

所述的二极管D1的另一端连接二极管D5的一端、二极管D2的另一端连接二极管D6的一端、二极管D3的另一端连接二极管D7的一端、二极管D4的另一端连接二极管D8的一端，所述的二极管D5的另一端并联二极管D6的另一端、二极管D7的另一端、二极管D8的另一端、芯片U2的1号端与芯片U2的15号端；

所述的芯片U2的9号端并联电压VDD端、电容C15的一端与电容C18的一端，所述的电容C15的另一端与电容C18的另一端并联后接地。所述的芯片U2的具体型号为L298N。

所述的烟尘净化系统，所述的GPS模块包括芯片U3，所述的芯片U3的2号端串联电容C23后连接芯片U3的4号端，所述的芯片U3的5号端串联电容C23后连接芯片U3的6号端；

所述的芯片U3的19号端并联电容C21的一端与电压VCC端，所述的电容C21的另一端并联电容C20的一端、电容C22的一端与接地端；

所述的电容C21的另一端连接芯片U3的3号端，所述的电容C22的另一端连接芯片U3的7号端；

所述的芯片U3的17号端连接串口的2号端，所述的芯片U3的16号端连接串口的3号端，所述的芯片U3的18号端并联串口的5号端与接地端，所述的芯片U3的14号端与20号端并联后连接点烟VCC端。所述的串口的具体型号为DB9。

所有的VCC端均连接在一起。

有益效果：

1.本发明系统小巧且稳定，保证系统能在隧道等狭小空间内使用。

2.本发明能提高除尘机组的利用率和机动性能，方便在隧道内使用。

3.本发明的消音器系统，降低施工现场的噪音。

4.本发明的滤室Ⅰ、滤室Ⅱ与集灰仓的位置设置为滤室Ⅰ过滤大颗粒灰尘，滤室Ⅱ内的滤筒过滤粉尘后将粉尘集中于集灰仓内，保证净化的效果，实现保证施工对人体肺部的损害减少。

5.本发明的运动影像摄像头Ⅰ设置在外壳体的尾端，配合运动影像摄像头Ⅱ使用方便在巷道内运动。

6.本发明的运动影像摄像头Ⅱ配合360度转向舵机与180度舵机使用实现全方位无死角的摄像，便于观察施工巷道的情况，做出有利判断。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是附图1的俯视图。

附图3是本发明的电气信号流程图。

附图4是本发明的灰尘探测模块电气信号流程图。

附图5是本发明的微弱信号调理电路框图。

附图6是本发明的微弱信号调理电路原理图。

附图7是本发明的模数转换电路原理图。

附图8是本发明的步进电机驱动电路原理图。

附图9是本发明的GPS电路原理图。

具体实施方式：

实施例1

一种烟尘净化系统，其组成包括：外壳体、摄像头、步进电机，所述的外壳体1装入敞口车厢2内，所述的敞口车厢2的底端设置全地形轮胎3，所述的敞口车厢2内装入电池组4，所述的电池组4的上端设置外壳体1，所述的外壳体1从前到后依次为滤室Ⅰ5、滤室Ⅱ6与集灰仓7，所述的滤室Ⅰ5内装入旋转滤板8，所述的旋转滤板8安装在转轴9上，所述的转轴9装入轴套10内，所述的轴套10分别设置在滤室Ⅰ5的顶端和底端；

所述的滤室Ⅱ6设置的外壳上开有多个通口11，每个所述的通口11内装入一组滤筒12的两端，每组所述的滤筒12成列设置；

所述的集灰仓7设置在外壳体1的尾端，所述的集灰仓7配合闸门13使用；

所述的滤室Ⅰ5的首端设置风机14，所述的滤室Ⅰ5的首端内部设置风包15，所述的风包15配合风机14使用，所述的风包15上设置脉冲发生器16，所述的脉冲发生器16通过导线连接电磁阀17，所述的电磁阀17的通过导线连接在滤室Ⅱ6与集灰仓7的隔板18；

所述的风机14的而下方设置消音器19，所述的消音器19的下方设置电动机20，所述的电动机Ⅰ20的右侧设置灰尘探测器21；

所述的外壳体1的尾端设置运动影像摄像头Ⅰ26；

所述的外壳体1的上方设置360度转向舵机22，所述的360度转向舵机22通过电动机Ⅱ23控制旋转，所述的360度转向舵机22的上方设置180度舵机24，所述的180度舵机24上设置运动影像摄像头Ⅱ25；

所述的敞口车厢2上开有散热口27，所述的散热口27配合电池组4使用。

所述的180度舵机24与360度转向舵机22通过步进电机驱动。

实施例2

实施例1所述的烟尘净化系统，所述的运动影像摄像头Ⅱ25与运动影像摄像头Ⅰ26均将信号传递给液晶显示屏，所述的运动影像摄像头Ⅱ25与运动影像摄像头Ⅰ26接收主控制模块的信号，所述的主控制模块将信号传递给360度转向舵机22、180度舵机24、GPS模块、通信模块、WIFI控制模块与灰尘探测模块；

所述的主控制模块接收无线接收模块的信号，所述的无线接收模块接收无线发射模块的指令信号。

实施例3

实施例2所述的烟尘净化系统，所述的灰尘探测模块包括粉尘传感器，所述的粉尘传感器接收空气信号，所述的粉尘传感器将信号传递给微弱信号调理电路，所述的微弱信号调理电路将信号传递给信号放大电路，所述的信号放大电路将信号传递给模数转换电路，所述的模数转换电路将信号传递给微处理器，所述的微处理器将信号传递给上位机通信模块、声光提示电路、继电器控制开关、数据串口、显示屏与监控复位模块；

所述的微处理器接收键盘的输入信号与时钟模块的控制信号；

所述的继电器控制开关将信号传递给变频器，所述的变频器控制风机的工作。

实施例4

实施例3所述的烟尘净化系统，所述的微弱信号调理电路包括电流/电压转换模块，所述的电流/电压转换模块接收微弱电流信号，所述的电流/电压转换模块将转化后的微弱电压信号传递给电压放大电路，所述的电压放大电路将放大电压信号传递给低通滤波器，所述的低通滤波器将信号传递给，所述的连接，所述的连接，

实施例5

实施例4所述的烟尘净化系统，所述的电压放大电路包括电压输入端I，所述的电压输入端I并联运放器A1的负输入端与运放器A1的输出端，所述的运放器A1的正输入端并联运放器A3的正输入端与I/V转换端，所述的运放器A1的输出端连接运放器A2的正输入端；

所述的运放器A2的负输入端并联电阻R1的一端与电容C3的一端，所述的电阻R1的另一端并联电阻R4的一端与运放器A3的负输入端，所述的运放器A2的输出端并联电容C3的另一端与电阻R2的一端，所述的电阻R2的另一端并联电阻R3的一端与运放器A4的负输入端；

所述的电阻R4的另一端并联运放器A3的输出端与电阻R5的一端，所述的电阻R5的另一端并联运放器A4的正输入端与电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端连接仪表放大器；

所述的电阻R3的另一端并联电阻R7的一端与运放器A4的输出端，所述的电阻R7的另一端并联电阻R8的一端与电容C1的一端，所述的电容C1的另一端接地；

所述的电阻R8的另一端并联运放器A5的正输入端与电容C2的一端，所述的电容C2的另一端接地；

所述的运放器A5的负输入端并联电阻R9的一端与电阻R10的一端，所述的电阻R9的另一端连接低通滤波器，所述的电阻R10的另一端连接电压V端。

实施例6

实施例2所述的烟尘净化系统，所述的模数转换电路包括输入接口P1，所述的输入接口P1的1号端串联电阻R11后连接芯片U1的1号端，所述的芯片U1的8号端连接电压VCC端，所述的输入接口P1的2号端连接芯片U1的2号端，所述的连接芯片U1的7号端并联电阻R12的一端；

所述的电阻R12的另一端并联电容C14的一端与电阻R14的一端，所述的电容C14的另一端接地，所述的电阻R14的另一端并联电阻R13的一端、电容C4的一端、电感L1的一端与电容C5的一端，所述的电容C5的另一端连接电阻R22的一端，所述的电容C4的另一端接地；

所述的电感L1的另一端并联电阻R15的一端与电容C6的一端，所述的电阻R15的另一端并联运放器A6的正输入端、电容C8的一端，所述的电容C8的另一端并联电容C9的一端与电阻R17的一端，所述的电容C9的另一端与电阻R17的另一端并联后接地；

所述的运放器A6的负输入端并联电容C10的一端、电阻R18的一端、电阻R16的一端；

所述的电阻R16的另一端与电容C6的另一端、电容C7的一端、电阻R22的另一端与电阻R13的另一端并联后接地，所述的电容C7的另一端接地；

所述的运放器A6的4号端接地，所述的运放器A6的5号端连接电压VCC端；

所述的运放器A6的输出端并联所述的电容C10的另一端、电阻R18的另一端与电阻R19的一端，所述的电阻R19的另一端并联电容C11的一端与运放器A7的正输入端，所述的电容C11的另一端接地；

所述的运放器A7的负输入端连接电感L2的一端，所述的运放器A7的4号端接地，所述的运放器A7的5号端连接电压VCC端；

所述的运放器A7的输出端连接电阻R20的一端，所述的电阻R20的另一端并联电容C12的一端与三极管Q1的基极b，所述的电容C12的另一端接地；

所述的三极管Q1的发射极e连接三极管Q2的基极b，所述的三极管Q2的发射极e并联电感L2的另一端与电阻R21 的一端，所述的电阻R21 的另一端接地；

所述的三极管Q1的集电极c并联三极管Q2的集电极c、电容C13的一端与输出接口P2 的2号端，所述的电容C13的另一端并联电压VCC端与输出接口P2 的1号端。所述的芯片U1的具体型号为TLP521-2。

实施例7

实施例2所述的烟尘净化系统，所述的步进电机驱动电路包括步进电机A与步进电机B，所述的步进电机A的正端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的步进电机A的负端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的步进电机B的正端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的步进电机B的负端并联二极管D1的一端、二极管D2的一端、二极管D3的一端、二极管D4的一端、电容C17的一端、电容C16的一端、电压VSS端、芯片U2的4号端、芯片U2的2号端、芯片U2的3号端、芯片U2的13号端、芯片U2的14号端；

所述的电容C17的另一端、电容C16的另一端分别接地；

所述的二极管D1的另一端连接二极管D5的一端、二极管D2的另一端连接二极管D6的一端、二极管D3的另一端连接二极管D7的一端、二极管D4的另一端连接二极管D8的一端，所述的二极管D5的另一端并联二极管D6的另一端、二极管D7的另一端、二极管D8的另一端、芯片U2的1号端与芯片U2的15号端；

所述的芯片U2的9号端并联电压VDD端、电容C15的一端与电容C18的一端，所述的电容C15的另一端与电容C18的另一端并联后接地。所述的芯片U2的具体型号为L298N。

实施例8

实施例2所述的烟尘净化系统，所述的GPS模块包括芯片U3，所述的芯片U3的2号端串联电容C23后连接芯片U3的4号端，所述的芯片U3的5号端串联电容C23后连接芯片U3的6号端；

所述的芯片U3的19号端并联电容C21的一端与电压VCC端，所述的电容C21的另一端并联电容C20的一端、电容C22的一端与接地端；

所述的电容C21的另一端连接芯片U3的3号端，所述的电容C22的另一端连接芯片U3的7号端；

所述的芯片U3的17号端连接串口的2号端，所述的芯片U3的16号端连接串口的3号端，所述的芯片U3的18号端并联串口的5号端与接地端，所述的芯片U3的14号端与20号端并联后连接点烟VCC端。所述的串口的具体型号为DB9。

所有的VCC端均连接在一起。

工作过程：

首先带有无线发射模块的遥控器发射指令，发射的指令被无线接收模块识别并传递给主控制模块，主控制模块根据指令要求传递给步进电机驱动模块、灰尘探测模块与运动影像摄像头，步进电机驱动模块控制全地形轮胎的运动，灰尘探测模块判断巷道内灰尘的较集中的位置，根据运动影像摄像头传输到液晶显示屏的画面帮助指挥者判断停靠位置，；

选择好停靠位置后开启风机抽入带有灰尘与粉尘的空气，经过滤室Ⅰ、滤室Ⅱ后将灰尘集中在集灰仓，通过GPS模块控制外壳体与敞口车厢在巷道的位置，通过通信模块将各种数据传输回上位机供分析与存档，WIFI控制模块使巷道内有网络实现巷道内与地面的网络通话或视屏通话；

在抽取带灰尘的空气时，可根据灰尘浓度的不同使脉冲发生器发出不同的脉冲信号控制电磁阀开启大小，使净化速度变频控制，在灰尘浓度大时缩短净化时间，在灰尘浓度小时，节省电量。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。