一种工地的扬尘雾炮联动控制装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种工地的扬尘雾炮联动控制装置及其控制方法，属于扬尘监测及自动降尘雾炮联动控制技术领域。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，建筑工地扬尘污染问题日易突出，加上社会对空气质量的关注度日益提高，对扬尘监测和控制设备的自动化、智能化的需求也不断提升。传统扬尘监测装置仅有单一的监测功能，设备对外部联动装置的设计需要用户自行实现，实用性较低。本设计在实现基本的扬尘颗粒物的监测功能基础上，对雾炮联动部分进行创新设计和功能完善，提高实用性。

同时，传统的扬尘雾炮联动时，存在自动化程度低的问题，如雾炮降尘时需要在其储液罐中存储一定量的水，否则缺水状态下继续降尘会出现雾炮电动机空转，导致降尘无效，浪费电能，甚至电机烧毁的情况，往往需要配备专人值守，存在自动化控制弱的问题。

本设计在实现时，考虑到现场降尘时的安全性，在功能设计时，提出了声光提醒的功能，但雾炮启动时，同步声光灯工作，起到安全提醒的作用。解决传统方式下雾炮工作状态不明的问题。

综上所述，传统的扬尘监测系统和联动功能单一，相互独立，实用性低。且无法实现自动控制、声光警示等功能，存在不足。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种工地的扬尘雾炮联动控制装置及其控制方法，本发明要解决的技术问题就在于以下几点：

（1）扬尘颗粒物的监测和实时显示、远程上传、本地无线配置参数的功能需求。

（2）扬尘颗粒物超限时的雾炮联动控制、声光提醒的功能。

（3）雾炮联动工作时，雾炮机液位高度的自动控制。

（4）设备支持gps定位、蓝牙无线配置等功能。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案：一种工地的扬尘雾炮联动控制装置，它包括扬尘监测模块、控制器、继电器、交流接触器、雾炮电动机、断路器、交流电源；

所述控制器分别连接扬尘监测模块、gps定位模块、蓝牙模块、无线模块、led显示屏、内部存储器和继电器；

所述继电器与声光灯连接，液位继电器的控制回路与第一交流接触器的线圈工作回路进行串联，继电器与第一交流接触器连接；

所述继电器通过第二交流接触器与雾炮电动机连接。

进一步的，雾炮电动机的供电回路中还设置有断路器和三相交流电源，用于雾炮机的供电，断路器和三相交流电源连接。

进一步的，液位继电器分别连接有最高水位电阻、中间水位电阻和最底水位电阻。

进一步的，所述扬尘监测模块为激光衍射pm2.5颗粒检测模块，扬尘监测模块输出为ttl电平的数字接口，控制器通过uart1端口读取扬尘监测模块测量数据。

进一步的，gps定位模块通过uart2端口与控制器通信。

进一步的，远程传输模块与控制器通过rs485端口连接通信。

进一步的，蓝牙通信模块通过控制器的uart3端口进行通信。

一种工地扬尘雾炮联动的控制方法：

（1）、扬尘监测模块为激光衍射pm2.5颗粒检测模块，其可实现对pm2.5颗粒物的测量功能，其输出为ttl电平的数字接口，控制器通过uart1端口读取其测量数据，并通过led点阵屏进行数据显示；

（2）、控制器获取到颗粒物的数据信息后，根据设备的内部存储器中的配置信息进行判断，是否超过设定限制；

（3）、雾炮电动机供电回路中还设置有断路器和三相交流电源，用于雾炮机的供电，断路器和三相交流电源连接；

（4）、当控制器判断超过限制时，则驱动继电器，其第一路控制端由常开切换为导通状态，此时交流接触器的吸合线圈得电工作，三相触点导通，雾炮电动机得电工作，启动喷淋；

（5）、控制器与led点阵屏采用rs485通信方式进行显示信息的控制。

进一步的，本控制方法具有雾炮水位自动控制功能，解决雾炮喷淋工作时工作控制问题，装置将液位继电器的控制回路与第一交流接触器线圈工作回路进行串联，实现水位的自动控制，其实现方式是：

（1）、液位继电器是用于三个水位点检测的装置，当水位低于最低水位电阻时，液位继电器控制端为开路状态，此时即使继电器的第一路控制端导通，第一交流接触器的吸合线圈仍不得电，雾炮电动机为停止状态；

（2）、当液位重新提高到最高水位电阻时，液位继电器控制端为短路状态，此时若继电器第一路控制端导通，第一交流接触器的吸合线圈得电，雾炮电动机为工作状态；

进一步的，本控制方法具有设备位置信息获取、声光提醒、远程无线传输、本地无线配置的功能，本控制方法设计有gps定位模块、声光灯、远程传输模块、蓝牙通信模块，实现对应的功能，其实现方式是：

（1）、gps定位模块实现位置信息的采集获取功能，通过uart2端口与控制器通信；

（2）、声光灯与继电器的控制端连接，雾炮工作时，同步声光提醒，警示正在降尘工作；

（3）、远程传输模块与控制器通过rs485端口连接通信，实现数据的平台上传；

（4）、蓝牙通信模块通过控制器的uart3端口进行通信，用户可通过手机蓝牙连接方式，进行配置。

本发明能够实现对扬尘颗粒物的测量，以及超阈值后自动联动降尘雾炮机、声光提醒的功能，其中还实现了降尘雾炮机水箱的自动液位控制功能，解决了常见的雾炮设备因缺水而导致降尘失效甚至设备损坏的问题。系统能并能实现远程传输、无线蓝牙配置、定位等功能，可满足现有扬尘监测场景的需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1，一种工地的扬尘雾炮联动控制装置，它包括扬尘监测模块1、控制器6、继电器9、交流接触器4、雾炮电动机5、断路器3、交流电源10；

所述控制器6分别连接扬尘监测模块1、gps定位模块11、蓝牙模块2、无线模块7、led显示屏17、内部存储器8和继电器9；

所述继电器9与声光灯16连接，液位继电器12的控制回路与第一交流接触器4.1的线圈工作回路进行串联，继电器9与第一交流接触器4.1连接；

所述继电器9通过第二交流接触器4.2与雾炮电动机5连接。

进一步的，雾炮电动机5的供电回路中还设置有断路器3和三相交流电源10，用于雾炮机的供电，断路器3和三相交流电源10连接。

进一步的，液位继电器12分别连接有最高水位电阻13、中间水位电阻14和最底水位电阻15。

进一步的，所述扬尘监测模块1为激光衍射pm2.5颗粒检测模块，扬尘监测模块1输出为ttl电平的数字接口，控制器6通过uart1端口读取扬尘监测模块1测量数据。

进一步的，gps定位模块11通过uart2端口与控制器6通信。

进一步的，远程传输模块7与控制器6通过rs485端口连接通信。

进一步的，蓝牙通信模块2通过控制器6的uart3端口进行通信。

在本方案中，提出了扬尘监测、本地显示、远程传输及无线配置的功能要求，本设计采用stm32f107作为主控制器，采用pms5003模块作为pm颗粒物的监测模块，其为uart串口输出。本地显示则采用p10显示模块作为组件，使用了9块p10屏组成96*48规格的显示屏，作为显示单元，控制器通过rs485方式控制显示屏。远程传输则使用f2114模块进行无线远程方式传输，控制器通过rs485方式将采集到的数据传输至平台展示与备份。

雾炮联动功能实现方面，且雾炮机的工作电源为交流380v的强电系统，无法仅仅通过一个电路板板载的继电器实现直接控制。因此本设计采用的方案是多级控制，通过继电器控制交流接触器，再通过交流接触器驱动雾炮。并且为了实现雾炮液位的自动控制功能，在交流接触器控制器线圈回路中串联液位继电器，实现液位的自动控制。

本方案考虑到传统扬尘及雾炮联动时的不足，提出了声光提醒、无线蓝牙配置、定位的功能，提高实用性。其中声光提醒功能是想方法是在雾炮联动的继电器的第二路控制端实现控制，雾炮工作时，声光提醒同步启动，启动安全提醒的作用。

实施例2：

请参阅图1、2，一种工地的扬尘雾炮联动控制装置，8、一种工地扬尘雾炮联动的控制方法：

1、扬尘监测模块1为激光衍射pm2.5颗粒检测模块，其可实现对pm2.5颗粒物的测量功能，其输出为ttl电平的数字接口，控制器6通过uart1端口读取其测量数据，并通过led点阵屏17进行数据显示；

2、控制器6获取到颗粒物的数据信息后，根据设备的内部存储器8中的配置信息进行判断，是否超过设定限制；

3、雾炮电动机5供电回路中还设置有断路器3和三相交流电源10，用于雾炮机的供电，断路器3和三相交流电源10连接；

4、当控制器6判断超过限制时，则驱动继电器9，其第一路控制端由常开切换为导通状态，此时第二交流接触器4.2的吸合线圈得电工作，三相触点导通，雾炮电动机5得电工作，启动喷淋；

5、控制器6与led点阵屏17采用rs485通信方式进行显示信息的控制。

进一步的，本控制方法具有雾炮水位自动控制功能，解决雾炮喷淋工作时工作控制问题，装置将液位继电器12的控制回路与第一交流接触器4.1线圈工作回路进行串联，实现水位的自动控制，其实现方式是：

1、液位继电器12是用于三个水位点检测的装置，当水位低于最低水位电阻15时，液位继电器12控制端为开路状态，此时即使继电器9的第一路控制端导通，第一交流接触器4.1的吸合线圈仍不得电，雾炮电动机5为停止状态；

2、当液位重新提高到最高水位电阻13时，液位继电器12控制端为短路状态，此时若继电器9第一路控制端导通，第一交流接触器4.1的吸合线圈得电，雾炮电动机5为工作状态；

进一步的，本控制方法具有设备位置信息获取、声光提醒、远程无线传输、本地无线配置的功能，本控制方法设计有gps定位模块11、声光灯16、远程传输模块7、蓝牙通信模块2，实现对应的功能，其实现方式是：

1、gps定位模块11实现位置信息的采集获取功能，通过uart2端口与控制器6通信；

2、声光灯16与继电器9的控制端连接，雾炮工作时，同步声光提醒，警示正在降尘工作；

3、远程传输模块7与控制器6通过rs485端口连接通信，实现数据的平台上传；

4、蓝牙通信模块2通过控制器6的uart3端口进行通信，用户可通过手机蓝牙连接方式，进行配置。

具体方法步骤如下：

扬尘监测模块1为激光衍射原理的pm2.5颗粒检测模块，其可实现对pm2.5颗粒物的测量功能，其输出为ttl电平的数字接口，控制器6通过uart1口读取其测量数据。并通过led点阵屏17进行数据显示。

控制器6获取到颗粒物的数据信息后，根据设备内部存储器8中的配置信息进行判断，是否超过设定限制。

正常状态下，雾炮机供电回路中还设计有断路器3和三相交流电源10，用于雾炮机的供电。

当控制器6判断超过限制时，则驱动继电器9，其第一路控制端由常开切换为导通状态，此时第一交流接触器4.1的吸合线圈得电工作，三相触点导通，雾炮电动机5得电工作，启动喷淋。

控制器6与led点阵屏17采用rs485通信方式进行显示信息的控制。

液位继电器12是用于三个水位点检测的装置，当水位低于最低水位电阻15时，液位继电器12控制端为开路状态，此时即使继电器9的第一路控制端导通，第二交流接触器4.2的吸合线圈仍不得电，雾炮电动机5为停止状态。

只有当液位重新提高到最高水位电阻13时，液位继电器12控制端为短路状态，此时若继电器9第一路控制端导通，第二交流接触器4.2的吸合线圈得电，雾炮电动机5为工作状态。

此方式下，可实现雾炮机水位的自动控制，无需专人值守，放置因缺水导致的电机空转烧毁电机的问题。

gps定位模块11实现位置信息的采集获取功能，通过uart2与控制器6通信。

声光灯16与继电器9第二个的控制端连接，但雾炮工作时，同步声光提醒，警示正在降尘工作，注意安全。

远程传输模块7与控制器6则通过rs485端口连接通信，实现数据的平台上传。

蓝牙通信模块2则通过控制器6的uart3进行通信，用户可通过手机蓝牙连接方式，进行配置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。