本发明涉及到除尘设备技术领域，尤其涉及到一种基于物联网系统的智能高效除尘设备。
背景技术：
目前，在水泥厂、钢厂、矿山的破碎车间等高污染行业在生产过程中会产生大量的工业粉尘，这些粉尘沿着的影响了人们的日常正常生活，现阶段通常采用布袋除尘器或电除尘器对排放的粉尘进行过滤除尘，但是布袋除尘器的制作成本高、体积大，还需要定期更换，而电除尘器则需要电能驱动，电费昂贵导致运行及维护成本不经济，并且在正常使用时还需要人工对除尘器进行开启或关闭，浪费了大量的人工，因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
技术实现要素：
本发明提供一种基于物联网系统的智能高效除尘设备,解决的上述问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：一种基于物联网系统的智能高效除尘设备，包括除尘设备和用于控制除尘设备工作的电气控制柜，所述除尘设备包括成倾斜扇形排列展开的三个进气管、汇气管道、一级大颗粒除尘装置、二级中颗粒除尘装置和终极微粒除尘装置，三个所述进气管的头端均为喇叭状、中部通过支撑架固定、尾端汇总于一横向管通过角度旋转组件与直角弯头的一端连通，相对应的另一端与竖向设置的汇气管道的上端可拆卸连接，汇气管道的下端通过一级大颗粒除尘装置经过二级中颗粒除尘装置与终极微粒除尘装置连通；三个所述进气管的头端外壁均设有含有粉尘浓度传感器的感知层，电气控制柜内设有微控制器、总电源开关、电源模块、含有4g通信模块的网络层、主接触器、第一电开关和输出端子，所述总电源开关的输入端与市电连接，总电源开关的输出端与电源模块的输入端、主接触器的输入端和第一电开关的输入端电连接，电源模块的输出端与微控制器和4g通信模块的输入端电连接，主接触器的输出端和第一电开关的输出端短接后连接输出端子的上端，输出端子的下端给除尘设备供电；粉尘浓度传感器的输出端与微控制器的输入端电连接，微控制器控制第一电开关的通断，微控制器通过4g通信模块将三个进气管头端的粉尘浓度信号输出给远方的含有监控计算机的应用层。
优选的，所述电气控制柜的柜门上设有显示屏，显示屏的下侧设有用于控制除尘设备启停且与主接触器连接的启动按钮和停止按钮，启动按钮和停止按钮的下部设有电源指示灯、除尘指示灯和故障指示灯；所述显示屏与粉尘浓度传感器电连接。
优选的，三个所述进气管的尾端外壁上部分别设有一个第一抽风电机且均与电气控制柜内输出端子下端电连接。
优选的，所述角度旋转组件包括伺服电机、主齿轮、齿轮安装架、外套在横向管外壁的环形齿轮，所述伺服电机的固定端位于直角弯头的外壁上，伺服电机的工作端通过旋转轴与主齿轮连接，主齿轮通过齿轮安装架固定在直角弯头的外壁上，主齿轮与环形齿轮相咬合。
优选的，所述一级大颗粒除尘装置包括一级除尘外壳，所述一级除尘外壳的上部为圆筒形承接于汇气管道的下端出气口，下部为圆锥形一级除尘出气口；所述一级除尘外壳的内壁上侧设有上下排列的一个一级回转组件和多个一级螺旋组件，所述下螺旋组件的下部倾斜安装上下排列的一级上过滤板和一级下过滤板，一级上过滤板的表面设置有阵列式排列的一级上过滤孔与所述一级下过滤板的表面设置有阵列式排列的一级下过滤孔相互交错，所述一级上过滤板和一级下过滤板的上部均可拆卸安装有阵列式分布的圆筒体，所述圆筒体内设置有用于吸附粉尘中铁粉的磁铁。
优选的，所述二级中颗粒除尘装置包括二级除尘外壳，所述二级除尘外壳与所述一级除尘外壳的形状一致，且二级除尘外壳的上部承接于一级除尘出气口，下部为二级除尘出气口；所述二级除尘外壳的内壁上侧设有上下排列的多个二级螺旋组件和一个二级回转组件，所述二级回转组件的下部安装上下排列的两个二级过滤板且两者中部均向下凸起。
优选的，所述终极微粒除尘装置包括终级除尘外壳，所述终级除尘外壳与所述一级除尘外壳的形状一致，其终级除尘外壳的上部承接于二级除尘出气口，下部为终级除尘出气口连通排尘管；所述终级除尘外壳的内壁中部设有圆筒形微粒收纳箱，微粒收纳箱从上至下包括上盖、箱体和底板，所述上盖的下壁与箱体的上部可拆卸连接，箱体的下端一侧通过铰链件与底板的一侧旋转连接，箱体的下端一侧通过不锈钢卡扣与底板的另一侧连接；所述箱体的下部还可拆卸连接活性炭过滤网；所述箱体的上部还设有多个泄气口；所述终级除尘外壳上与所述微粒收纳箱相对应位置一侧还设有取出口，所述取出口的大小与所述微粒收纳箱的大小匹配。
进一步，所述一级除尘外壳、二级除尘外壳和终级除尘外壳的外壁均设有第二抽风电机，所述第二抽风电机的输入端与输出端子下端电连接。
相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明通过粉尘浓度传感器采集粉尘浓度信号并传输至微控制器，在经4g通信模块无线传输给监控计算机，从而实现了智能控制除尘设备的启动与停止，减少人工投入，节能了电能的额外支出；通过设置角度旋转组件可以调整成倾斜扇形排列展开的三个进气管，进而可针对粉尘浓度高的区域进行重点除尘，提高了除尘效果；通过设置一级大颗粒除尘装置、二级中颗粒除尘装置和终极微粒除尘装置，进一步的提高了除尘效果；以适用于水泥厂、钢厂、矿山的破碎车间等高污染区域的除尘。
附图说明
为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发明的整体结构示意图；
图2为本发明的除尘设备电气工作逻辑框图。
以上图例所示：1、进气管2、横向管3、角度旋转组件4、直角弯头5、汇气管道6、一级大颗粒除尘装置61、一级除尘外壳62、一级回转组件63、一级螺旋组件64、一级除尘出气口7、二级中颗粒除尘装置71、二级除尘外壳72、二级螺旋组件73、二级回转组件74、二级过滤板8、终极微粒除尘装置81、终级除尘外壳82、微粒收纳箱83、活性炭过滤网84、泄气口9、电气控制柜10、显示屏11、支撑框架12、排尘管。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
如图1和图2所示，本发明的实施例是：一种基于物联网系统的智能高效除尘设备，包括除尘设备和用于控制除尘设备工作的电气控制柜9，所述除尘设备包括成倾斜扇形排列展开的三个进气管1、汇气管道5、一级大颗粒除尘装置6、二级中颗粒除尘装置7和终极微粒除尘装置8，三个所述进气管1的头端均为喇叭状、中部通过支撑架固定、尾端汇总于一横向管2通过角度旋转组件3与直角弯头4的一端连通，相对应的另一端与竖向设置的汇气管道5的上端可拆卸连接，汇气管道5的下端通过一级大颗粒除尘装置6经过二级中颗粒除尘装置7与终极微粒除尘装置8连通；进一步，横向管2的右端内壁与直角弯头4的左端内壁通过轴承连接；一级大颗粒除尘装置6、二级中颗粒除尘装置7和终极微粒除尘装置8均通过支撑框架11进行固定。
三个所述进气管1的头端外壁均设有含有粉尘浓度传感器的感知层，电气控制柜9内设有微控制器、总电源开关、电源模块、含有4g通信模块的网络层、主接触器、第一电开关和输出端子，所述总电源开关的输入端与市电连接，总电源开关的输出端与电源模块的输入端、主接触器的输入端和第一电开关的输入端电连接，电源模块的输出端与微控制器和4g通信模块的输入端电连接，主接触器的输出端和第一电开关的输出端短接后连接输出端子的上端，输出端子的下端给除尘设备供电；粉尘浓度传感器的输出端与微控制器的输入端电连接，微控制器控制第一电开关的通断，微控制器通过4g通信模块将三个进气管1头端的粉尘浓度信号输出给远方的含有监控计算机的应用层，微控制器与4g通信模块通过控制信号线连接；微控制器将现场的粉尘浓度信号无线传输给监控计算机，以便于实现远程监控现场的实际粉尘浓度，进而实现远程监控现场的粉尘浓度和远程控制除尘设备工作。
进一步，支撑架与支撑框架连接，用于支撑固定三个进气管，成倾斜扇形排列展开的三个进气管包括第一进气管、第二进气管和第三进气管，且三个的头端成阶梯状，为倾斜扇形排列，进而可一次对于不同方向的气体粉尘进行吸取，除尘范围广。
优选的，所述电气控制柜9的柜门上设有显示屏10，显示屏10的下侧设有用于控制除尘设备启停且与主接触器连接的启动按钮和停止按钮，启动按钮和停止按钮的下部设有电源指示灯、除尘指示灯和故障指示灯；所述显示屏10与粉尘浓度传感器电连接，以便于在显示屏10上可以显示出被检测区域的粉尘溶度值，现场工作人员也可根据实际情况手动按压启动按钮，使电气控制柜9内的主接触器闭合，进而手动启动除尘设备，进而达到除尘效果；如现场电气控制柜9附近无工作人员时，微控制器根据粉尘浓度传感器检测到的粉尘浓度值与设定的阀值做对比，当高度设定阀值时，微控制器使第一电开关闭合，进而实现对粉尘溶度重的区域自动除尘；进一步，第一电开关可为智能型断路器，型号为ytcw1型。
优选的，三个所述进气管1的尾端外壁上部分别设有一个第一抽风电机且均与电气控制柜9内输出端子下端电连接。
优选的，所述角度旋转组件3包括伺服电机、主齿轮、齿轮安装架、外套在横向管2外壁的环形齿轮，所述伺服电机的固定端位于直角弯头4的外壁上，伺服电机的工作端通过旋转轴与主齿轮连接，主齿轮通过齿轮安装架固定在直角弯头4的外壁上，主齿轮与环形齿轮相咬合。
进一步，伺服电机与电气控制柜9电连接，可根据现场粉尘浓度实际情况调整三个进气管1的头端朝向，通过电气控制柜9给伺服电机供电，使伺服电机工作驱动主齿轮转动，进而带动与环形齿轮固定连接的横向管2转动，进而实现三个进气管1的进气口方向随意调整，以便于针对现场实际的粉尘浓度区域进行重点除尘。
优选的，所述一级大颗粒除尘装置6包括一级除尘外壳61，所述一级除尘外壳61的上部为圆筒形承接于汇气管道5的下端出气口，下部为圆锥形一级除尘出气口64；所述一级除尘外壳61的内壁上侧设有上下排列的一个一级回转组件62和多个一级螺旋组件63，所述下螺旋组件的下部倾斜安装上下排列的一级上过滤板和一级下过滤板，一级上过滤板的表面设置有阵列式排列的一级上过滤孔与所述一级下过滤板的表面设置有阵列式排列的一级下过滤孔相互交错，所述一级上过滤板和一级下过滤板的上部均可拆卸安装有阵列式分布的圆筒体，所述圆筒体内设置有用于吸附粉尘中铁粉的磁铁。
进一步，在一级除尘外壳61的左侧与一级上过滤板和一级下过滤板相对应的位置处还设有腰型孔，且腰型孔的外侧设有遮挡板，以便于一级上过滤板和一级下过滤板可以取出和插入利于清理或跟换；一级上过滤板和一级下过滤板均可为粗效过滤网，或活性炭过滤网83；一级回转组件62和多个一级螺旋组件63分别通过连接件一、连接件二可拆卸安装在一级除尘外壳61的内壁上；一级回转组件62包括第一转轴和横向设置的第一螺旋蛟龙叶片，第一转轴横向穿过第一螺旋蛟龙叶片，且第一转轴的两端可拆卸安装在一级除尘外壳61的内壁上；一级螺旋组件63包括两个一级横轴和竖向设置的第一螺旋蛟龙叶片，两个一级横轴左右两端固定在一级除尘外壳61的内壁上，多个竖向设置的第一螺旋蛟龙叶片均匀的分布固定在两个一级横轴上，通过设置一级回转组件62和多个一级螺旋组件63，从而使进入一级除尘外壳61内的粉尘转换方向，加速了气体中粉尘的活动速度，进而使更多的粉尘被吸附在一级上过滤板和一级下过滤板的表面；通过将一级上过滤孔和一级下过滤孔相互交错，进而使更多的粉尘被吸附，提高了粉尘的净化率；通过在圆筒体内设置铁块，以便于吸附气体粉尘中更多的铁粉，从而及时快速的吸附大颗粒粉尘。
优选的，所述二级中颗粒除尘装置7包括二级除尘外壳71，所述二级除尘外壳71与所述一级除尘外壳61的形状一致，且二级除尘外壳71的上部承接于一级除尘出气口64，下部为二级除尘出气口；所述二级除尘外壳71的内壁上侧设有上下排列的多个二级螺旋组件72和一个二级回转组件73，所述二级回转组件73的下部安装上下排列的两个二级过滤板74且两者中部均向下凸起。
进一步，二级螺旋组件72的结构与一级螺旋组件63的结构一致，二级回转组件73与一级回转组件62的结构一致；二级过滤板74可为尼龙过滤网或活性炭过滤网83；二级螺旋组件72和二级回转组件73分别通过连接件三、连接件四可拆卸安装在一级除尘外壳61的内壁上；两个二级过滤板74的中部均向下凸起，从而增大了气体中粉尘与二级过滤板74的接触面积，进一步的提高了除尘效果；在二级除尘外壳71的外侧与两个二级过滤板74相对应的一侧还设有取件口，取件口的外侧设有密封板，密封板与二级除尘外壳71的外侧可拆卸连接，在需要清除或更换二级过滤板74时，打开密封板，从而可将两个二级过滤板74一个个取出进行清理。
优选的，所述终极微粒除尘装置8包括终级除尘外壳81，所述终级除尘外壳81与所述一级除尘外壳61的形状一致，其终级除尘外壳81的上部承接于二级除尘出气口，下部为终级除尘出气口连通排尘管12；所述终级除尘外壳81的内壁中部设有圆筒形微粒收纳箱82，微粒收纳箱82从上至下包括上盖、箱体和底板，所述上盖的下壁与箱体的上部可拆卸连接，箱体的下端一侧通过铰链件与底板的一侧旋转连接，箱体的下端一侧通过不锈钢卡扣与底板的另一侧连接；所述箱体的下部还可拆卸连接活性炭过滤网83；所述箱体的上部还设有多个泄气口84；所述终级除尘外壳81上与所述微粒收纳箱82相对应位置一侧还设有取出口，所述取出口的大小与所述微粒收纳箱82的大小匹配。
进一步，在排尘管12的端部还设有电磁阀门，当需要排除气体时，打开电磁阀门即可；更进一步，微粒收纳箱82的上盖设有圆孔，二级除尘出气口通过竖向设置的耐腐蚀软管伸入至微粒收纳箱82内，使气体粉尘中的微粒被微粒收纳箱82内的活性炭过滤网83吸附，更进一步的提高了气体粉尘的除尘效果；在泄气口84上还设有泄气管，且气体粉尘从二级除尘出气口进入微粒收纳箱82内，由活性炭过滤网83再次吸附气体中微小颗粒，被净化后的多余气体从泄气口84经泄气管溢出进入至终级除尘外壳81内部，随后在从终级除尘出气口经排尘管12排除；进一步，泄气管倾斜插入微粒收纳箱82内，且泄气管位于微粒收纳箱82内的一端比位于微粒收纳箱82外部的一端低，从而可减少气体粉尘中的微粒进入终级除尘外壳81内部。
进一步，所述一级除尘外壳61、二级除尘外壳71和终级除尘外壳81的外壁均设有第二抽风电机，所述第二抽风电机的输入端与输出端子下端电连接。
工作原理：粉尘浓度传感器将检测到气体中的粉尘浓度值传输给微控制器，微控制器对该粉尘浓度值与设定的阀值进行对比，如果检测到的该粉尘浓度值高于设定的阀值时，微控制器给电气控制柜的第一电开关信号使其闭合，进而第一电开关通过输出端子给除尘设备的相关电机供电，实现对气体粉尘的除尘作业；首先气体粉尘产品从三个进气管进入，依次经过横向管、直角弯头、汇气管道进入一级除尘外壳内，气体中的大颗粒粉尘和含铁粉物质被一级上过滤板和一级下过滤板吸附，从而实现了一级除尘作业，接着气体粉尘在从一级除尘出气口进入二级除尘外壳内部，由二级过滤板对中颗粒的粉尘进行吸附，从而实现了二级除尘作业，接着气体粉尘再从二级除尘出气口进入微粒收纳箱内部，由活性炭过滤网对气体粉尘中的微粒进行吸附，被净化好的气体从多个泄气口经泄气管进入终级除尘外壳内，随后再从终级除尘出气口进入排尘管内，从而实现最终的除尘作业，当除尘作业完毕后，人工通过控制电气控制柜上的停止按钮，也可通过监控计算机远程通过4g通信模块给微控制器指令，进而使第一电开关断开，从而使除尘设备断电。
相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明通过粉尘浓度传感器采集粉尘浓度信号并传输至微控制器，在经4g通信模块无线传输给监控计算机，从而实现了智能控制除尘设备的启动与停止，减少人工投入，节能了电能的额外支出；通过设置角度旋转组件可以调整成倾斜扇形排列展开的三个进气管，进而可针对粉尘浓度高的区域进行重点除尘，提高了除尘效果；通过设置一级大颗粒除尘装置、二级中颗粒除尘装置和终极微粒除尘装置，进一步的提高了除尘效果。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，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，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。