基于无线传感网的静电检测与消除系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于无线传感网的静电检测与消除系统，包括：若干个分布于各静电易产生场所的静电检测与消除节点，各静电检测与消除节点通过无线网关与监控主机相连；所述监控主机适于设定各静电检测与消除节点的静电清除阈值；本实用新型的基于无线传感网的静电检测与消除系统能够及时消除累积产生的静电，并且可以通过物联网实现远程控制、参数设置等操作，通过对累积静电进行有效消除，及时避免很多安全隐患发生。
【专利说明】
基于无线传感网的静电检测与消除系统
技术领域
[0001]本实用新型属于物联网与包装机械设备领域，具体涉及一种基于无线传感网的且用于包装机械工作环境的静电检测与消除系统。
【背景技术】
[0002]静电产生的形式主要有两种:一是物体之间的相互摩擦，另一种是外界电场及电磁场的感应。包装设备中具备了这两方面条件，在包装设备中大部分由导电的金属构成，它们能及时地转移静电荷呈电中性;包装设备中绝缘材料等部件的存在，如以纸、各种高分子绝缘材料为代表的包装材料的大量使用，使得由摩擦和感应产生可观的静电电荷。
[0003]对静电电压的人体感觉为:4Kv静电电压可使人体有刺疼感，指尖可产生放电火花。静电对包装设备的危害为:绝缘包装材料的静电吸附排斥以及表面吸灰，可导致包装膜片的错位、卷折甚至撕裂，引起设备动作紊乱;绝缘表面的包装件成为静电载体，使脱离包装设备的包装件内件转移静电，并在更大的包装容器中积累静电，从而使静电随包装容器体积的增大而汇集能量。当与接地物体接近时，这些静电能会击穿空气，由火花放电泄能，在易燃易爆的环境中，这种放电极易引起火灾和爆炸。
[0004]因此，包装设备工作需要拥有一个良好的工作环境，以延长其使用寿命，另外也有利于操作者的安全和健康。为消除在包装设备中静电所带来的影响，本实用新型提出一种适用于包装机械的静电监测信号采集与消除系统。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于无线传感网的静电检测与消除系统，以实现对静电易产生场所进行监控，以消除静电。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于无线传感网的静电检测与消除系统，包括:若干个分布于各静电易产生场所的静电检测与消除节点，各静电检测与消除节点通过无线网关与监控主机相连;所述监控主机适于设定各静电检测与消除节点的静电清除阈值。
[0007]进一步，所述静电检测与消除节点包括:静电采集探头，与该静电采集探头相连的场效应管，与该场效应管相连的分压电路，且该分压电路通过AD模块将采集的静电电压发送至处理器模块，以及所述处理器模块通过量程设置与切换电路使分压电路接入不同的分压电阻，以实现不同电压量程切换;所述处理器模块的控制输出端与静电消除模块相连，以当采集的静电信号超过静电清除阈值后，启动静电消除模块。
[0008]进一步，所述处理器模块的通讯接口连接有Zigbee通讯模块，所述无线网关采用Zigbee 网关。
[0009]本实用新型的有益效果是，本实用新型的基于无线传感网的静电检测与消除系统能够及时消除累积产生的静电，并且可以通过物联网实现远程控制、参数设置等操作，通过对累积静电进行有效消除，及时避免很多安全隐患发生。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是本实用新型的静电检测与消除系统的系统框图；
[0012]图2是本实用新型的静电检测与消除节点的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0014]如图1所示，本实用新型的一种基于无线传感网的静电检测与消除系统，包括:若干个分布于各静电易产生场所的静电检测与消除节点，各静电检测与消除节点通过无线网关与监控主机相连;所述监控主机适于设定各静电检测与消除节点的静电清除阈值。
[0015]如图2所示，所述静电检测与消除节点包括:静电采集探头，与该静电采集探头相连的场效应管，与该场效应管相连的分压电路，且该分压电路通过AD模块将米集的静电电压发送至处理器模块，以及所述处理器模块通过量程设置与切换电路使分压电路接入不同的分压电阻，以实现不同电压量程切换;所述处理器模块的控制输出端与静电消除模块相连，以当采集的静电信号超过静电清除阈值后，启动静电消除模块。
[0016]具体的，场效应管的栅极G、源极s两极工作于PN结反向接法下，故栅极电阻极高，这使得加到场效应管的栅极的输入电压稍有变化，无需提供给多大电流，就可使该场效应管产大放大了的电压变化，这对于电位较高且电流强度很低的静电电压信号的采集极为有利。优选的，由于栅极和场效应管衬底间的电容容量较小、使得栅极仅感应少量静电荷即可产生高电压，故可以在栅极与探头间串接兆欧以上的保护电阻以及由场效应管的栅极与源极间的PN结以保护栅源两电极，进而构成保护电路。
[0017]静电消除模块的作用是避免正电荷或负电荷的积累，及时中和某一极性过多的电荷，使物体呈电中性。本实用新型采用的静电消除模块可以但不限于选择电刷，其可以直接在易累积静电的表面形成接地通路，及时疏导中和静电荷，保持表面的电中性。
[0018]所述处理器模块例如且不限于采用CC2530，可以在执行相应控制的基础上负责控制和协调整个传感器采集节点的工作，也可以采用单片机与Zigbee通讯模块相结合的方式，并且所述无线网关采用Zigbee网关。
[0019]所有静电检测与消除节点的数据均发送给无线网关，并由其进行地址、协议转换，提取出有效信息数据重新封转成TCP/IP数据包后发送给以太网；反之，以太网数据也需由无线网关进行地址、协议转换后，才发送给Zigbee网络。
[0020]所述监控主机例如且不限于采用基于ARM920T内核的S3C2410芯片，监控主机可远程监控各静电检测与消除节点的工作情况，可实时记录相关静电数据，并可向Zigbee网络及静电检测与消除节点发送控制命令和进行静电清除阈值等参数设置。
[0021]本静电检测与消除系统尤其适用于包装机械等容易累积静电的机构或场合，例如某些熟料、橡胶材料的加工。
[0022]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种基于无线传感网的静电检测与消除系统，其特征在于，包括:若干个分布于各静电易产生场所的静电检测与消除节点，各静电检测与消除节点通过无线网关与监控主机相连； 所述监控主机适于设定各静电检测与消除节点的静电清除阈值。2.根据权利要求1所述的静电检测与消除系统，其特征在于，所述静电检测与消除节点包括: 静电采集探头，与该静电采集探头相连的场效应管，与该场效应管相连的分压电路，且该分压电路通过AD模块将采集的静电电压发送至处理器模块，以及 所述处理器模块通过量程设置与切换电路使分压电路接入不同的分压电阻，以实现不同电压量程切换； 所述处理器模块的控制输出端与静电消除模块相连，以当采集的静电信号超过静电清除阈值后，启动静电消除1?块。3.根据权利要求2所述的静电检测与消除系统，其特征在于，所述处理器模块的通讯接口连接有Zigbee通讯模块，所述无线网关采用Zigbee网关。
【文档编号】G01R29/24GK205450125SQ201620148620
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】陶国正, 乔宏哲
【申请人】常州机电职业技术学院