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金屬拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

文檔作者：胡聰王磊趙丹飛周偉偉文檔來源：江蘇大學電氣信息工程學院		點擊數(shù)：	更新時間： 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
胡!聰R
!王!磊R
!趙丹飛R
!周偉偉R
"江蘇大學電氣信息工程學院!江蘇鎮(zhèn)江!'!$$$
#
摘!要!為解決拋光車間產(chǎn)生的金屬粉塵實時監(jiān)測難和測量精度低的問題!基于DLT"網(wǎng)絡(luò)!設(shè)計了一種簡便)易操
作的分布式拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)$介紹其總體方案)軟件設(shè)計!并闡述粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的應用$
關(guān)鍵詞!單片機%粉塵監(jiān)控%
DLT"網(wǎng)絡(luò)
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%
>*信號至DLT"模塊!然后DLT"模塊將數(shù)據(jù)
傳送至主節(jié)點*
T
+
!主節(jié)點單片機通過DLT"模塊接收到數(shù)
據(jù)后對數(shù)據(jù)進行處理!當檢測到各項數(shù)據(jù)中有一項及以上
數(shù)據(jù)超出所設(shè)置的安全閥值時!主節(jié)點發(fā)出脈沖信號驅(qū)動
聲光報警器發(fā)出聲"光報警*
F
+和迫停拋光機!處理后的數(shù)
據(jù)經(jīng)"$'U模塊傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)存儲*
E
+
!同時串
口屏顯示數(shù)據(jù)!整個過程實時"快速"準確#
圖" 拋光粉塵監(jiān)控裝置系統(tǒng)框圖
(,
.
LR>@2I76?O<,:
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8:964
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67,B@,-
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5$
'
%$協(xié)議棧!發(fā)送到
數(shù)據(jù)服務(wù)器上*
SK\
+
#
#@# 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)
#@#@" 數(shù)據(jù)中心及遠程監(jiān)測平臺
該系統(tǒng)通過"$'U模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器
上#手機終端和$5端可作為數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺!使用者可以
通過手機終端或$5端隨時隨地遠程訪問服務(wù)器!查看各
個從節(jié)點的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)#為了方便對比與觀察!
數(shù)據(jù)以波形圖形式進行顯示!給拋光車間采取防護措施提
供重要依據(jù)#使用者也可通過設(shè)置粉塵閥值!實現(xiàn)自動報
警"迫停拋光機等功能#為了能夠更好的管理和使用服務(wù)
器!對遠程訪問的人員進行分類管理!不同類型的人員有
著不同的權(quán)限!管理人員訪問服務(wù)器可對服務(wù)器的數(shù)據(jù)進
行篩選刪除等操作!而普通用戶訪問服務(wù)器!只能查看"
下載數(shù)據(jù)*
RG
+
#
#@#@# 分布式監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)
相對于傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)!分布式監(jiān)測技術(shù)有很多獨道之
處!比如說在惡劣危險環(huán)境中可運用分布式監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)
遠程實時控制!在大型實驗中多人交叉操作多臺設(shè)備可運
用分布式監(jiān)測技術(shù)進行遠程指導等方面#只要在現(xiàn)場布置
好各節(jié)點采集終端的硬件!就可通過遠程監(jiān)測平臺完成相
關(guān)工作#
系統(tǒng)分布式測量是將數(shù)個從節(jié)點分布安置在各個監(jiān)測
點附近!每個從節(jié)點獨立工作!具有遠程非現(xiàn)場操作能
力!使得整個過程更加智能化和自動化#綜合考慮粉塵監(jiān)
測的覆蓋范圍"位置信息獲取等因素!選擇DLT"網(wǎng)絡(luò)進
行無線傳輸#從節(jié)點數(shù)據(jù)采集終端與主節(jié)點數(shù)據(jù)接收終端
通過DLT"網(wǎng)絡(luò)對接!主節(jié)點數(shù)據(jù)接收終端和遠程監(jiān)測平
臺采用5
'
U架構(gòu)設(shè)計!都接入到同一局域網(wǎng)中!主節(jié)點將
采集到的該區(qū)域的粉塵濃度"節(jié)點%&amp;amp;
"時間工作狀態(tài)和工
作信息打包!通過與監(jiān)測平臺服務(wù)器建立的>5$
'
%$網(wǎng)絡(luò)
連接!將信息上傳!監(jiān)測平臺服務(wù)器對接收到的信息進行
顯示!并儲存在數(shù)據(jù)庫中進行備份!便于查詢實現(xiàn)了對拋
光車間的粉塵濃度實時監(jiān)測*
RR
+
#基于"$'U的遠程終端結(jié)
構(gòu)如圖D所示#
圖# 遠程終端結(jié)構(gòu)
(,
.
LD>@2B;8M?;M82648296;2;289,-:7
' 軟件設(shè)計
拋光粉塵監(jiān)控裝置的軟件系統(tǒng)包括主節(jié)點程序"從節(jié)
點程序#主節(jié)點程序如圖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)點程序流程圖
(,
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8:964;@29:B;28-6<2rB
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86
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8:9
圖( 從節(jié)點程序流程圖
(,
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LT>@2476J<,:
.
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!對車間粉塵濃度及其他
變量數(shù)值連續(xù)采樣!每E個數(shù)據(jù)為一組!過濾R個最大值
和R個最小值!求剩下T個采樣結(jié)果的平均值!并將之作
為結(jié)果數(shù)據(jù)#一個數(shù)組中已經(jīng)采集到E個數(shù)據(jù)時!表示一
組數(shù)據(jù)采集完成!當再采集到新的數(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)中的每個數(shù)據(jù)按個位"十位"百位一位一位傳至
主節(jié)點#數(shù)據(jù)處理程序是通過連續(xù)比較R9,-過來的數(shù)
據(jù)!對數(shù)據(jù)進行處理#特性曲線將其轉(zhuǎn)換成粒子濃度!顯
示軟件將這個結(jié)果轉(zhuǎn)換成十進制!送串口屏顯示#
( 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)應用
該系統(tǒng)已應用于金屬拋光車間!當拋光機工作時!系
統(tǒng)開始工作!對車間內(nèi)粉塵濃度進行監(jiān)測#以此拋光車間
的某個監(jiān)測點為例!選取了該監(jiān)測點某天上午\時到\時
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
"
$VRG濃度每隔
幾分鐘就上升到一個較高的數(shù)值!接著又慢慢下降到一個
"#"
系統(tǒng)解決方案! 電工技術(shù)
!!!
!"#$%
!!!"#$%&amp;amp;'()"&amp;amp;()
較低的濃度值#拋光機工作時!車間內(nèi)的$VDLF
"
$VRG
濃度會逐漸升高!每當系統(tǒng)監(jiān)測到粉塵濃度超過所設(shè)置的
安全閥值!主節(jié)點迫停拋光機!同時進行濕法除塵!直至
粉塵濃度下降至某一安全值#溫度"濕度如圖E所示!在
正常情況下!拋光車間的溫度"濕度保持在一個相對安全
平穩(wěn)的值!該曲線圖反映出了工廠實際溫濕度情況#氫氣
濃度"水流流量如圖Z所示!從圖中可以清楚看出氫氣濃
度與水流流量有著相同的變化趨勢!因為使用的是濕法除
塵!鎂鋁粉塵濃度升高時!采用濕法除塵!水與鎂鋁反應
產(chǎn)生氫氣!導致氫氣濃度升高#由圖F
"圖E
"圖Z可
知!該系統(tǒng)能夠準確采集拋光車間實時粉塵濃度!并根據(jù)
粉塵濃度情況采取相應措施!使得粉塵濃度保持在一個安
全值!滿足設(shè)計需求!整個系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)#
圖) 某監(jiān)測點屏幕9@#C)
"
9@"!濃度曲線
(,
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圖* 某監(jiān)測點溫度"濕度曲線
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) 結(jié)語
本文設(shè)計的拋光粉塵監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對拋光粉塵車
間的$VDLF含量的監(jiān)控!其價格低廉"體積小"攜帶方
便"電路簡單!測定結(jié)果顯示清晰"直觀!能自主設(shè)定報
圖+ 某監(jiān)測點氫氣濃度"水流流量曲線
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LZ>@2?M8A2B64@
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