环境在线监测系统及具有在线监测功能的水雾除尘系统的制作方法

本发明环境在线监测系统及具有在线监测功能的水雾除尘系统，属于除尘环保技术领域。

背景技术：

我国现阶段，很多工业生产行业在生产过程中可产生大量的粉尘。粉尘产生后，大部分会漂浮于空气中，体积愈细，漂浮时间愈长，被吸入人体的机会也愈高；其中小于5μm的尘粒(大约为二十分之一条头发的大小)，悬浮时间长、肉眼看不见，极易通过呼吸道吸入人体，主要是通过口腔及鼻孔进入气管、小支气管到达肺气泡并沉积，随着沉积量的增加，引致尘肺病。在某些产生粉尘的行业，尽管作业场所不会出现粉尘笼罩的场景，也不能掉以轻心，因为可能存在肉眼看不见的微尘，其对人体的危害更大。0.1～10μm之间的飘尘最易使人患吸肺病，同时增加设备磨损，降低设备使用寿命和精度，带来经济上的损失，并影响工作人员的身体健康。因此，有必要进行除尘。但现有除尘装置在除尘效果/效率上或多或少难以尽如人意，另外对除尘状态进行监测也很有必要。

技术实现要素：

本发明提出一种水雾除尘系统，其利用高频震荡或高压空气将水瞬时吹散，从而形成水雾，水雾颗粒较小，这样的水雾颗粒能够与粉尘颗粒充分凝结。如果环境粉尘浓度较大时，系统可启动雾炮，进一步增强除尘效果。

本发明的另一方面提出一种环境在线监测系统，其可以通过传感器对环境的特定参数进行实时监测，特定参数可以是粉尘浓度、环境温度、环境湿度数据中的一个或多个。

本发明的再一个方面提出一种具有环境在线监测系统/功能的水雾除尘系统。即环境在线监测系统可以作为环境在线监测模块来实现，该环境在线监测模块集成在水雾除尘系统中，并且水雾除尘系统根据环境在线监测模块提供的数据进行相应的操作。

本发明技术方案如下：

水雾除尘系统，连接高压水和压缩空气来源，即具有高压水和压缩空气入口，包括环境在线监测模块和水雾除尘模块，所述的环境在线监测模块监测环境参数，根据设定阈值启停水雾除尘模块，所述的水雾除尘模块包括超声波水雾除尘器和雾炮。

可以理解，文中的高压水是指具有一定水压，之所以称之为高压是相对于日常的自然环境中的水流，例如溪流而言水的压力要更大一点，并不特指水压达到某种程度。

同样可以理解，文中的压缩空气是指空气的气压相对于日常的大气压相等或大于。

同样可以理解，在线监测系统是指在系统中具有监测模块，可以通过特定传感器等方式对特定参数进行监测，其既包括实时监测、也包括定时监测等各种方式。

进一步的，所述的高压水沿供水管路进入后，经水路电磁阀、单级前置水过滤器、供水控制单元进与气水分配器和雾炮连通，气水分配器与超声波水雾除尘器连通；在水路电磁阀和单级前置水过滤器之间的供水管路上并联了增压泵，增压泵与增压泵控制器相连，水路电磁阀和增压泵之间的供水管路上设置了压力传感器，压力传感器与增压泵控制器相连。

进一步的，所述的压缩空气由空压机沿压缩空气管路压入后，经气路电磁阀、压缩空气过滤器以及压缩空气控制单元与气水分配器连通。

一种环境在线监测系统，其作为环境在线监测模块而设置在水雾除尘系统中，所述的环境在线监测模块包括采集模块和控制模块，所述的采集模块包括粉尘浓度传感器、温度传感器和/或湿度传感器。

进一步的，所述的控制模块包括控制器，控制器与采集模块电相连，控制器还与液晶显示屏、声光报警器、220vac/dc电源稳压模块电相连；控制器还与水路电磁阀、气路电磁阀以及增压泵控制器电相连。

进一步的，所述的控制器还连接无线通信模块，无线通信模块通过无线连接app终端，控制器与app终端双向通信，所述控制器将采集到的粉尘浓度数据、环境温度、环境湿度数据发送至无线通信模块，无线通信模块向app终端发起接入，app终端与无线通信模块建立通信连接，并接收粉尘浓度、环境温度、环境湿度数据。

进一步的，本发明还包括人车检测控制器，所述的人车检测控制器包括稳压电源电路、光控电路、led指示电路和电磁阀控制电路。

进一步的，本发明基于所采集的环境粉尘浓度、环境温度、环境湿度数据中的一个或多个，确定报警器是否报警和/或系统是否工作。

进一步的，本发明基于所采集的环境粉尘浓度确定雾炮是否开启。

进一步的，本发明还设置有增压器，对进入水雾除尘系统的高压水进行增压处理。

与现有技术相比,本发明的有益效果为：水雾除尘系统除尘效率得到提高，还可以实现对环境的实时监测，以及实现对水雾除尘的信息化、智能化、自动化控制。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明中人车检测控制器电路原理图。

图中：1-压缩空气管路，2-气路电磁阀，3-压缩空气过滤器，4-压缩空气控制单元，5-气水分配器，6-超声波水雾除尘器，7-供水管路，8-水路电磁阀，9-压力传感器，10-增压泵控制器，11-增压泵，12-单级前置水过滤器，13-供水控制单元，14-人车检测控制器，15-粉尘浓度传感器，16-温度传感器，17-湿度传感器，18-雾炮，19-app终端，20-控制器，21-液晶显示屏，22-路由器，23-220v电源，24-气压表，25-水压表，26-ac/dc电源稳压模块，27-空压机，28-声光报警器。

具体实施方式

现在参考如附图中所示的一些实施例来详细描述本发明。为了更加透彻地理解本发明，在以下的描述中阐述了许多具体的细节。但是，本领域技术人员可以明确的是，在缺少部分或全部这些具体细节的情况下也可以实现本发明。在其他情况下，为了不会使本发明存在不必要的不清楚之处，没有具体描述公知的处理步骤和/或结构。另外，尽管结合特定的实施例对本发明进行描述，但应该理解的是，该描述并不旨在将本发明限制于所描述的实施例。相反，该描述旨在覆盖可包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替换、改进和等同方案。

如图1所示，示出了一种水雾除尘系统的优选实施方式。可以理解的是，水雾除尘系统不必包括该图1中所示出的所有部件。在图1中示出的优选实施方式的水雾除尘系统包括220v电源、气路电磁阀2、压缩空气过滤器3、压缩空气控制单元4、气水分配器5、超声波水雾除尘器6、水路电磁阀8、压力传感器9、增压泵控制器10、增压泵11、单级前置水过滤器12、供水控制单元13、人车检测控制器14、粉尘浓度传感器15、温度传感器16、湿度传感器17、控制器20、液晶显示屏21、雾炮18、ac/dc电源稳压模块26、app终端19、路由器22。

空压机27沿压缩空气管路1压入压缩空气后，经压缩空气管路1、气路电磁阀2、压缩空气过滤器3、压缩空气控制单元4、气水分配器5与超声波水雾除尘器6连通。高压水压入水后沿供水管路7，经水路电磁阀8、单级前置水过滤器12、供水控制单元13、气水分配器5与超声波水雾除尘器6连通。在水路电磁阀8和单级前置水过滤器12之间的供水管路7上并联了增压泵11，增压泵11与增压泵控制器10相连，增压泵控制器10与压力传感器9相连；水路电磁阀8与plc控制器20相连，气路电磁阀2与plc控制器20相连；在系统前端设有人车检测控制器14、粉尘浓度传感器15、温度传感器16、湿度传感器17，分别与plc控制器20相连；plc控制器20与液晶显示屏相连；雾炮18分别与供水管路7和220vac/dc电源稳压模块26相连；声光报警器28与plc控制器20相连；手机app终端19通过无线与路由器22通过无线连接。

粉尘浓度传感器15、温度传感器16、湿度传感器15分别监测粉尘浓度、行业环境温度、环境湿度，当其中的一项或多项超过预定的阈值时，系统可以启动报警，报警方式可以是声、或光，报警装置可以集成在系统中作为系统的一个组件，也可以独立于系统之外根据系统的指令而动作。

控制器20是系统的控制器，用于接收相应的传感器信号、并作出相应的处理。本发明对控制器的实现方式不做特别限定，只要控制器能够实现如本发明技术方案所述的具体功能或操作即可。作为一种实现方式，控制器20可以是plc控制器，例如plc控制器基于所采集的传感器信号中的一项或多项超出相应的预定的阈值，plc控制器可以指令气路电磁阀2、水路电磁阀8开启。

气路电磁阀2、水路电磁阀8开启后，通过压缩空气过滤器4、单级前置水过滤器12对压缩空气和水进行过滤，后进入压缩空气控制单元3、供水控制单元4，并可以对压缩空气和水的流速、流量、压力进行调节。调节后，压缩空气动态压力优选处于0.35～0.85mpa，更优选地为0.5～0.85mpa。水压优选处于0.1～0.65mpa范围内，更优选地为0.15～0.55mpa。每台超声波水雾除尘器6的水流量消耗优选保持在5l～10l/h，水流量消耗优选为6.0～8.1l/h，每台超声波水雾除尘器6的空气消耗优选保持在0.2～1.0m³/min,更优选地为0.2～0.5m³/min。

水和气然后通过气水分配器5处理后进入超声波水雾除尘器6，超声波水雾除尘器6可以有1个或多个，具体个数可以根据实际情况进行选择。优选地，超声波水雾除尘器6可以根据情况自行停止工作。停止工作的途径例如可以是通过气路电磁阀2、水路电磁阀8将气路、水路断开。停止工作的条件，例如可以由plc控制器来确定，plc控制器将采集获得的传感器数据与预定的阈值比较，例如当采集所得的粉尘浓度值低于阈值时则控制水雾除尘器停止工作。

plc控制器可以具有无线接口。无线接口可以集成在plc控制器中，或者外置于plc控制器。从而使得plc控制器可以通过无线接口来与外部装置进行无线通信。外部装置例如是手机终端，更优选地，手机终端上装有app，该app可以与plc控制器进行无线通信。

系统在运行过程中，plc控制器可以将系统的数据、日志等数据无线发送给外部装置。外部装置接收到这些数据、日志等数据，可以进行处理、显示，并据此发出指令给plc控制器。

例如，当压力传感器9监测到水压低于0.1mpa时，手机app终端、液晶显示屏21会实时监测显示全部数据，如果该水压低于设定的阈值，则手机app终端可以发送触发报警的指令给plc控制器。可选的，系统还可以通过plc控制器控制增压泵控制器10进而控制增压泵11开启，实施增压。或者，当粉尘浓度传感器15监测到前端粉尘颗粒大于10μm或粉尘浓度超过预定的阈值时，plc控制器可以指令雾炮18开启实施除尘。

所述的气水分配器5、供水控制单元13、压缩空气控制单元4，本领域现有技术人员可以从现有技术中获得。

本系统前端的人车检测控制器14，采用光电监测控制技术，可用于系统中单点控制。

所述的人车监测控制器电路由+6v稳压电源电路、光控电路、led指示电路和电磁阀控制电路组成，如附图2所示：

+6v稳压电源电路由照明灯ell、el2、电阻器r4、r5、开关s、二极管vdl、vd2、滤波电容器c5、c6、稳压二极管vs和晶体管v组成。

光控电路由光敏电阻器rgl、rg2、电位器rpl、rp2、电容器cl-c3和时基集成电路ic组成。

电磁阀控制电路由ic内电路、电阻器r2、r3、晶闸管vt、电容器c4和电磁水阀yv组成，电磁水阀yv设置在水路电磁阀8的上游，yv与供水管路7的一个出口相连。

led指示电路由电阻器rl和发光二极管vl组成。

交流220v电压经r5限流后加至ell、el2组成的并联电路上，将ell和el2点亮。r5上产生的电压降经vdl和vd2整流、c6滤波及vs、v、r4、c5等稳压后，为光控电路提供+6v电压。

ell和el2作为光电控制电路的光源。在ell和el2点亮后，rgl和rg2受灯光照射而呈低阻状态，使ic的2脚变为高电平，ic内电路复位，3脚输出低电平，vt截止，电磁水阀yv关闭，使得图1除尘系统中的供水管路管内压力增大，从超声波水雾除尘器和雾炮喷出水雾进行除尘。

当有人或车或者其他一定物体经过光控通路，将照在rgl、rg2上的光线遮住时，rgl和rg2由低阻状态变为高阻状态，ic因2脚变为低电平而置位，3脚输出高电平，vt受触发导通，电磁水阀yv通电开启，使供水管路管内水压下降，而停止喷雾。

ic置位后，c2通过rp2充电，延时一段时间后当c2两端电压充至4v时，ic复位，3脚又变为低电平，vt截止，yv关闭，恢复超声波水雾除尘和雾炮除尘。

调节rpl的阻值，可改变光控的灵敏度。

调节rp2的阻值，可改变延时时间。

接通开关s后，照明灯ell和el2点亮，但+6v电压消失，电磁阀关闭，超声波水雾除尘器和雾炮不受光控电路控制。

虽然已详细描述了各种概念，但本领域技术人员可以理解，对于那些概念的各种修改和替代在本发明公开的整体教导的精神下是可以实现的。本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。