基于传感器网的烟尘多环芳烃自动吸附减排系统的制作方法

本发明属于电子领域，尤其是指基于传感器网的烟尘多环芳烃自动吸附减排系统。

背景技术：

多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbonspahs)是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多种pahs,其中有相当部分具有致癌性，如苯并α芘，苯并α蒽等。pahs广泛分布于环境中，任何有有机物加工，废弃，燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。多环芳烃不易降解，危害大且具有生物累积性，同时是雾霾产生的一个不可忽略的因素。燃煤产生的多环芳烃一半燃烧掉，一半被排放。多环芳烃大部分是无色或淡黄色的结晶，个别具深色，熔点及沸点较高，蒸汽压很小，大多不溶于水，易溶于苯类芳香性溶剂中，微溶于其他有机溶剂中，辛醇-水分配系数比较高。多环芳烃大多具有大的共扼体系，因此其溶液具有一定荧光。对于燃煤排放的多环芳烃目前还没有好的方法直接从烟道排出口进行处理，排入大气中处理更加困难。采用活性炭等吸附材料可以有效的吸附多环芳烃，但是吸附后，吸附材料吸附孔堵塞需要及时更换，否则不仅起不到吸附多环芳烃的作用还增大了排烟阻力。为了能够及时的自动更换吸附材料，从而降低多环芳烃的排放量，本发明提出了基于传感器网的烟尘多环芳烃自动吸附减排系统。

技术实现要素：

为了能够及时的自动更换吸附材料，从而减少多环芳烃的排放，本发明提出了基于传感器网的烟尘多环芳烃自动吸附减排系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明装置由吸附颗粒、回收漏斗、上回收管、回收电磁阀、回收管固定栓、下回收管、回收处理箱、烟道、加压气泵固定栓、加压气泵、吸附颗粒备料箱、吸附颗粒上传管、上传管下固定栓、上传管上固定栓、上传管外管壁、上传管上壁、下筛网、上筛网、排出端侧壁、具有传感节点的吸附颗粒、红外发光模块、光通道、红外接收模块、传感节点核心模块、单片机、汇聚节点模块、第一继电器、第二继电器、cc2530模块、红外光敏二极管、555集成块、上传管内管壁组成，其特征是：吸附颗粒位于下筛网和上筛网之间，上筛网同排出端侧壁相连，排出端侧壁同回收漏斗相连，回收漏斗同上回收管相连，上回收管同回收电磁阀相连,下回收管同回收电磁阀相连,下回收管通过回收管固定栓同烟道相连，下回收管同回收处理箱相连，加压气泵通过加压气泵固定栓同烟道相连，加压气泵通过吸附颗粒备料箱同吸附颗粒上传管相连，上传管内管壁通过上传管下固定栓同烟道相连，上传管内管壁通过上传管上固定栓同烟道相连，上传管内管壁同下筛网相连，上传管外管壁同上传管上壁相连，上筛网同上传管上壁相连，传感节点核心模块同红外接收模块相连，红外发光模块通过光通道同红外接收模块相连，红外发光模块和光通道均在具有传感节点的吸附颗粒内，传感节点核心模块和红外接收模块均在具有传感节点的吸附颗粒内，汇聚节点模块同单片机相连，回收电磁阀通过第一继电器同三极管t1相连，三极管t1通过电阻r1同单片机相连，加压气泵通过第二继电器同三极管t2相连，三极管t2通过电阻r2同单片机相连，555集成块同cc2530模块相连，红外光敏二极管同555集成块相连，红外光敏二极管同电阻r3相连，555集成块同电阻r3相连；吸附颗粒上传管的直径大于上回收管的直径；光通道的长度小于具有传感节点的吸附颗粒的直径；吸附颗粒的直径同具有传感节点的吸附颗粒的直径应相等；下筛网同水平线的夹角应大于五度。

吸附颗粒上传管的直径大于上回收管的直径，以确保在烟道口有足够的吸附颗粒。光通道的长度小于具有传感节点的吸附颗粒的直径，确保具有传感节点的吸附颗粒为球状。吸附颗粒的直径同具有传感节点的吸附颗粒的直径应相等，这样才能正确反映出吸附颗粒的吸污情况。下筛网同水平线的夹角应大于五度，保证吸附颗粒的正常流动更换。

cc2530模块是物联网常用芯片。相当于一个单片机和一个收发模块。它是用于2.4ghz的zigbee应用的一个真正的片上系统解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。该芯片结合了领先的rf收发器的优良性能，业界标准的增强型8051cpu，系统内可编程闪存。cc2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

具有传感节点的吸附颗粒的制作为取普通的吸附颗粒剖开后将传感器节点元件嵌入吸附颗粒，并在红外发光模块和红外接收模块之间打通一条光通道，然后用胶粘合恢复球状，注意经量少用胶并保证光通道和外表面原通路不被胶粘合。由于光通道是在吸附材料内部钻出的细孔，所以它同外表面有许多细孔相通。多环芳烃及其它污染物可以通过这些细孔到达光通道，当累积到一定量将阻塞光通道，红外接收模块将接收不到红外发光模块发出的光信号，cc2530模块将这一信号发往汇聚节点。

当汇聚节点受到传感节点发来的光通道堵塞的信号后，将送往单片机，单片机发出指令，通过电阻r1、三极管t1和第一继电器，打开回收电磁阀，吸附颗粒将通过回收漏斗进入上回收管，经由回收电磁阀和下回收管进入回收处理箱；同时，单片机发出指令，使加压气泵加压，新的吸附颗粒将在压力作用经由吸附颗粒上传管，进入到下筛网和上筛网之间，从而完成自动更换吸附材料，同时也完成了多环芳烃吸附减排。

具有传感节点的吸附颗粒同吸附颗粒按一定比例混合后加入吸附颗粒备料箱，建议比例为1:100。具有传感节点的吸附颗粒内的电子元件做防水及防有机溶剂处理，这样可以多次重复使用。污染后的吸附颗粒溶于有机溶剂后，干燥后可重复使用。

本发明的有益效果是能够及时的自动更换吸附材料，从而减少多环芳烃的排放。它主要用于环保领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是基于传感器网的烟尘多环芳烃自动吸附减排系统的侧剖面构造图。

图2是具有传感节点的吸附颗粒侧剖视图。

图3是本发明的电路图。

图4是传感节点的电路图。

图中1.吸附颗粒，2.回收漏斗，3.上回收管，4.回收电磁阀，5.回收管固定栓，6.下回收管，7.回收处理箱，8.烟道，9.加压气泵固定栓，10.加压气泵，11.吸附颗粒备料箱，12.吸附颗粒上传管，13.上传管下固定栓，14.上传管上固定栓，15.上传管外管壁，16.上传管上壁，17.下筛网，18.上筛网，19.排出端侧壁，20.具有传感节点的吸附颗粒，21.红外发光模块，22.光通道，23.红外接收模块，24.传感节点核心模块，25.单片机，26.汇聚节点模块，27.第一继电器，28.第二继电器，29.cc2530模块，30.红外光敏二极管，31.555集成块，32.上传管内管壁。

图中r1、r2、r3均为电阻；t1、t2均为三极管。

具体实施方式

在图1中，吸附颗粒1位于下筛网17和上筛网18之间，上筛网18同排出端侧壁19相连，排出端侧壁19同回收漏斗2相连，回收漏斗2同上回收管3相连，上回收管3同回收电磁阀4相连,下回收管6同回收电磁阀4相连,下回收管6通过回收管固定栓5同烟道8相连，下回收管6同回收处理箱7相连，加压气泵10通过加压气泵固定栓9同烟道8相连，加压气泵10通过吸附颗粒备料箱11同吸附颗粒上传管12相连，上传管内管壁32通过上传管下固定栓13同烟道8相连，上传管内管壁32通过上传管上固定栓14同烟道8相连，上传管内管壁32同下筛网17相连，上传管外管壁15同上传管上壁16相连，上筛网18同上传管上壁16相连。

在图2中，传感节点核心模块24同红外接收模块23相连，红外发光模块21通过光通道22同红外接收模块23相连，红外发光模块21和光通道22均在具有传感节点的吸附颗粒20内，传感节点核心模块24和红外接收模块23均在具有传感节点的吸附颗粒20内。

在图3中，汇聚节点模块26同单片机25相连，回收电磁阀4通过第一继电器27同三极管t1相连，三极管t1通过电阻r1同单片机25相连，加压气泵10通过第二继电器28同三极管t2相连，，三极管t2通过电阻r2同单片机25相连。

在图4中，555集成块31同cc2530模块29相连，红外光敏二极管30同555集成块31相连，红外光敏二极管30同电阻r3相连，555集成块31同电阻r3相连。