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金屬拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文檔作者：胡聰王磊趙丹飛周偉偉文檔來(lái)源：江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年10月22日
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金屬拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
胡!聰R
!王!磊R
!趙丹飛R
!周偉偉R
"江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院!江蘇鎮(zhèn)江!'!$$$
#
摘!要!為解決拋光車(chē)間產(chǎn)生的金屬粉塵實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)難和測(cè)量精度低的問(wèn)題!基于DLT"網(wǎng)絡(luò)!設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)便)易操
作的分布式拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)$介紹其總體方案)軟件設(shè)計(jì)!并闡述粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用$
關(guān)鍵詞!單片機(jī)%粉塵監(jiān)控%
DLT"網(wǎng)絡(luò)
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>*信號(hào)至DLT"模塊!然后DLT"模塊將數(shù)據(jù)
傳送至主節(jié)點(diǎn)*
T
+
!主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)通過(guò)DLT"模塊接收到數(shù)
據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理!當(dāng)檢測(cè)到各項(xiàng)數(shù)據(jù)中有一項(xiàng)及以上
數(shù)據(jù)超出所設(shè)置的安全閥值時(shí)!主節(jié)點(diǎn)發(fā)出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)
聲光報(bào)警器發(fā)出聲"光報(bào)警*
F
+和迫停拋光機(jī)!處理后的數(shù)
據(jù)經(jīng)"$'U模塊傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)*
E
+
!同時(shí)串
口屏顯示數(shù)據(jù)!整個(gè)過(guò)程實(shí)時(shí)"快速"準(zhǔn)確#
圖" 拋光粉塵監(jiān)控裝置系統(tǒng)框圖
(,
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8:964
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%$協(xié)議棧!發(fā)送到
數(shù)據(jù)服務(wù)器上*
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+
#
#@# 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
#@#@" 數(shù)據(jù)中心及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)
該系統(tǒng)通過(guò)"$'U模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器
上#手機(jī)終端和$5端可作為數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)!使用者可以
通過(guò)手機(jī)終端或$5端隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器!查看各
個(gè)從節(jié)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)#為了方便對(duì)比與觀察!
數(shù)據(jù)以波形圖形式進(jìn)行顯示!給拋光車(chē)間采取防護(hù)措施提
供重要依據(jù)#使用者也可通過(guò)設(shè)置粉塵閥值!實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)
警"迫停拋光機(jī)等功能#為了能夠更好的管理和使用服務(wù)
器!對(duì)遠(yuǎn)程訪問(wèn)的人員進(jìn)行分類(lèi)管理!不同類(lèi)型的人員有
著不同的權(quán)限!管理人員訪問(wèn)服務(wù)器可對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)
行篩選刪除等操作!而普通用戶(hù)訪問(wèn)服務(wù)器!只能查看"
下載數(shù)據(jù)*
RG
+
#
#@#@# 分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)!分布式監(jiān)測(cè)技術(shù)有很多獨(dú)道之
處!比如說(shuō)在惡劣危險(xiǎn)環(huán)境中可運(yùn)用分布式監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)
遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制!在大型實(shí)驗(yàn)中多人交叉操作多臺(tái)設(shè)備可運(yùn)
用分布式監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)等方面#只要在現(xiàn)場(chǎng)布置
好各節(jié)點(diǎn)采集終端的硬件!就可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)完成相
關(guān)工作#
系統(tǒng)分布式測(cè)量是將數(shù)個(gè)從節(jié)點(diǎn)分布安置在各個(gè)監(jiān)測(cè)
點(diǎn)附近!每個(gè)從節(jié)點(diǎn)獨(dú)立工作!具有遠(yuǎn)程非現(xiàn)場(chǎng)操作能
力!使得整個(gè)過(guò)程更加智能化和自動(dòng)化#綜合考慮粉塵監(jiān)
測(cè)的覆蓋范圍"位置信息獲取等因素!選擇DLT"網(wǎng)絡(luò)進(jìn)
行無(wú)線傳輸#從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集終端與主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)接收終端
通過(guò)DLT"網(wǎng)絡(luò)對(duì)接!主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)接收終端和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平
臺(tái)采用5
'
U架構(gòu)設(shè)計(jì)!都接入到同一局域網(wǎng)中!主節(jié)點(diǎn)將
采集到的該區(qū)域的粉塵濃度"節(jié)點(diǎn)%&amp;amp;
"時(shí)間工作狀態(tài)和工
作信息打包!通過(guò)與監(jiān)測(cè)平臺(tái)服務(wù)器建立的>5$
'
%$網(wǎng)絡(luò)
連接!將信息上傳!監(jiān)測(cè)平臺(tái)服務(wù)器對(duì)接收到的信息進(jìn)行
顯示!并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行備份!便于查詢(xún)實(shí)現(xiàn)了對(duì)拋
光車(chē)間的粉塵濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)*
RR
+
#基于"$'U的遠(yuǎn)程終端結(jié)
構(gòu)如圖D所示#
圖# 遠(yuǎn)程終端結(jié)構(gòu)
(,
.
LD>@2B;8M?;M82648296;2;289,-:7
' 軟件設(shè)計(jì)
拋光粉塵監(jiān)控裝置的軟件系統(tǒng)包括主節(jié)點(diǎn)程序"從節(jié)
點(diǎn)程序#主節(jié)點(diǎn)程序如圖W所示!包含初始化程序"數(shù)據(jù)
接收程序"數(shù)據(jù)處理程序"數(shù)據(jù)顯示程序"數(shù)據(jù)發(fā)送程
序%從節(jié)點(diǎn)程序如圖T所示!包含初始化程序和中斷程序!
中斷程序含初始化程序"數(shù)據(jù)采集程序"數(shù)據(jù)發(fā)送程序#
圖' 主節(jié)點(diǎn)程序流程圖
(,
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LW>@2476J<,:
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8:964;@29:B;28-6<2rB
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8:9
圖( 從節(jié)點(diǎn)程序流程圖
(,
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LT>@2476J<,:
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8:964;@2B7:A2-6<2rB
H
86
.
8:9
數(shù)據(jù)采集采用數(shù)據(jù)濾波方法!對(duì)車(chē)間粉塵濃度及其他
變量數(shù)值連續(xù)采樣!每E個(gè)數(shù)據(jù)為一組!過(guò)濾R個(gè)最大值
和R個(gè)最小值!求剩下T個(gè)采樣結(jié)果的平均值!并將之作
為結(jié)果數(shù)據(jù)#一個(gè)數(shù)組中已經(jīng)采集到E個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)!表示一
組數(shù)據(jù)采集完成!當(dāng)再采集到新的數(shù)據(jù)后!數(shù)據(jù)清空!重
新采集一組新數(shù)據(jù)#從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送程序是將采集到的
每組數(shù)據(jù)中的每個(gè)數(shù)據(jù)按個(gè)位"十位"百位一位一位傳至
主節(jié)點(diǎn)#數(shù)據(jù)處理程序是通過(guò)連續(xù)比較R9,-過(guò)來(lái)的數(shù)
據(jù)!對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理#特性曲線將其轉(zhuǎn)換成粒子濃度!顯
示軟件將這個(gè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制!送串口屏顯示#
( 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用
該系統(tǒng)已應(yīng)用于金屬拋光車(chē)間!當(dāng)拋光機(jī)工作時(shí)!系
統(tǒng)開(kāi)始工作!對(duì)車(chē)間內(nèi)粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)#以此拋光車(chē)間
的某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為例!選取了該監(jiān)測(cè)點(diǎn)某天上午\時(shí)到\時(shí)
WG分的$VDLF濃度"
$VRG濃度"溫度"濕度"氫氣濃
度和水流流量曲線圖#其中!
$VDLF
"
$VRG濃度如圖F
所示!可以看到在這WG9,-內(nèi)!
$VDLF
"
$VRG濃度每隔
幾分鐘就上升到一個(gè)較高的數(shù)值!接著又慢慢下降到一個(gè)
"#"
系統(tǒng)解決方案! 電工技術(shù)
!!!
!"#$%
!!!"#$%&amp;amp;'()"&amp;amp;()
較低的濃度值#拋光機(jī)工作時(shí)!車(chē)間內(nèi)的$VDLF
"
$VRG
濃度會(huì)逐漸升高!每當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到粉塵濃度超過(guò)所設(shè)置的
安全閥值!主節(jié)點(diǎn)迫停拋光機(jī)!同時(shí)進(jìn)行濕法除塵!直至
粉塵濃度下降至某一安全值#溫度"濕度如圖E所示!在
正常情況下!拋光車(chē)間的溫度"濕度保持在一個(gè)相對(duì)安全
平穩(wěn)的值!該曲線圖反映出了工廠實(shí)際溫濕度情況#氫氣
濃度"水流流量如圖Z所示!從圖中可以清楚看出氫氣濃
度與水流流量有著相同的變化趨勢(shì)!因?yàn)槭褂玫氖菨穹ǔ?
塵!鎂鋁粉塵濃度升高時(shí)!采用濕法除塵!水與鎂鋁反應(yīng)
產(chǎn)生氫氣!導(dǎo)致氫氣濃度升高#由圖F
"圖E
"圖Z可
知!該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確采集拋光車(chē)間實(shí)時(shí)粉塵濃度!并根據(jù)
粉塵濃度情況采取相應(yīng)措施!使得粉塵濃度保持在一個(gè)安
全值!滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求!整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)#
圖) 某監(jiān)測(cè)點(diǎn)屏幕9@#C)
"
9@"!濃度曲線
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圖* 某監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度"濕度曲線
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) 結(jié)語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對(duì)拋光粉塵車(chē)
間的$VDLF含量的監(jiān)控!其價(jià)格低廉"體積小"攜帶方
便"電路簡(jiǎn)單!測(cè)定結(jié)果顯示清晰"直觀!能自主設(shè)定報(bào)
圖+ 某監(jiān)測(cè)點(diǎn)氫氣濃度"水流流量曲線
(,
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C
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2-
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