冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，包括：供電模塊、傳感器模塊、中央處理器和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述供電模塊分別和所述傳感器模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊電連接，所述傳感器模塊還和所述中央處理器電連接，所述中央處理器還和所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊電連接。本實(shí)用新型提供的裝置可以有效地監(jiān)測冶金企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中的有害污染物排放情況，并且可以及時(shí)的反饋信息給遠(yuǎn)端的工作人員，對工業(yè)冶金企業(yè)的日常生產(chǎn)提供有力的監(jiān)控和幫助，并且擴(kuò)展性較強(qiáng)。
【專利說明】冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金工業(yè)尤其是鋼鐵冶煉是我國重工業(yè)的重要組成部分之一，而在中國當(dāng)今被中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)的煉鋼企業(yè)大大小小共計(jì)460余家，不列統(tǒng)的更是有兩萬家之多。如此多的企業(yè)，每家、每天、每年產(chǎn)生的尾氣排放量是一筆不可小覷的數(shù)字。
[0003]眾所周知，在煉鋼過程中，大量的碳和其他雜質(zhì)燃燒產(chǎn)生尾氣，二氧化碳過多排放引起溫室效應(yīng)，而碳的不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳更是威脅人生命的有害氣體。因此，及時(shí)檢測尾氣濃度，并將信息有效的發(fā)送出去，可以有效的實(shí)時(shí)檢測氣體濃度變化，采取有效的控制管理措施，減少尾氣排放對打起環(huán)境造成的有害影響。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的尾氣檢驗(yàn)裝置可簡單分為半導(dǎo)體式、催化燃燒式、熱導(dǎo)池式等，但絕大部分只有本地報(bào)警功能，倘若人員不在檢測儀器附近，將無法了解到氣體的濃度變化，有很大的滯后性。北京華清能源也曾推出過一款無線智能氣體檢測儀，但是檢測的氣體類型單一，是一個(gè)獨(dú)立的裝置，不具有可擴(kuò)展性。
[0005]綜上所述，需要一種能夠檢測多種類型的氣體且能直觀展示實(shí)時(shí)的冶金氣態(tài)污染物濃度信息的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無法使工作人員實(shí)時(shí)了解到冶金氣態(tài)污染物濃度以及無法同時(shí)檢測冶金氣態(tài)污染物中的多種氣體的問題。本實(shí)用新型提供的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置可以有效地監(jiān)測冶金企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中的有害污染物排放情況，并且可以及時(shí)的反饋信息給遠(yuǎn)端的工作人員，對工業(yè)冶金企業(yè)的日常生產(chǎn)提供有力的監(jiān)控和幫助。
[0007]本實(shí)用新型提供的一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，包括:供電模塊、傳感器模塊、中央處理器和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述供電模塊分別和所述傳感器模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊電連接，所述傳感器模塊還和所述中央處理器電連接，所述中央處理器還和所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊電連接；
[0008]所述供電模塊用于為所述傳感器模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊提供工作電壓；
[0009]所述傳感器模塊用于在所述中央處理器的控制下采集預(yù)定位置的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值并將其發(fā)送給所述中央處理器；
[0010]所述中央處理器用于控制所述傳感器模塊采集冶金氣態(tài)污染物濃度信息值的采樣頻率，還用于存儲所述傳感器模塊發(fā)來的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值并將其發(fā)送給所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，還用于控制所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0011]所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于在所述中央處理器的控制下將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給預(yù)定的接收端。
[0012]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括W1-Fi單元，用于將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以字符串或二進(jìn)制的形式發(fā)送給指定IP地址的遠(yuǎn)程終端。
[0013]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊還包括GPRS單元，用于根據(jù)AT指令將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以短信的形式發(fā)送給指定號碼的用戶手機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，所述供電模塊為干電池組、可變穩(wěn)壓電源、充電電源和太陽能電源中的至少一種。
[0015]優(yōu)選地，所述傳感器模塊包括二氧化碳傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氮氧化物傳感器、煙粉塵傳感器和濕度傳感器中的至少一種。
[0016]本實(shí)用新型的上述氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置可以通過單片機(jī)來控制污染物數(shù)據(jù)的采樣和發(fā)送頻率，存儲所采集的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)全部傳送到預(yù)定接收端，而不只是單一的報(bào)警功能，能夠幫助用戶在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)了解污染物的濃度變化情況，以便用戶隨時(shí)根據(jù)變化做出應(yīng)有的措施和反應(yīng)。此外，該裝置預(yù)留的接口可以支持多種傳感器，如溫濕度傳感器、硫化氫氣體傳感器，二氧化硫傳感器等等，可以根據(jù)需要將所需的傳感器加入該平臺，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和結(jié)果觀察，擴(kuò)展性很好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提供的一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]如圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括:供電模塊1、傳感器模塊2、中央處理器3和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4。其中，供電模塊I分別和傳感器模塊2、中央處理器3、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4電連接，傳感器模塊2還和中央處理器3電連接，中央處理器3還和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4電連接。
[0020]供電模塊I是整個(gè)裝置平臺的后勤補(bǔ)給，用于為傳感器模塊2、中央處理器3、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4提供工作電壓。供電模塊I可以用可變穩(wěn)壓電源、干電池組、充電電源或太陽能電源中的至少一種實(shí)現(xiàn)供電，根據(jù)各模塊的電壓需要，通過中間電路的連接為不同部分提供可用的電壓值，保證各部分的正常工作。
[0021]傳感器模塊2用于在中央處理器3的控制下采集預(yù)定位置的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值并將其發(fā)送給中央處理器3。優(yōu)選地，傳感器模塊2包括二氧化碳傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氮氧化物傳感器、煙粉塵傳感器和濕度傳感器中的至少一種，冶金氣態(tài)污染物濃度信息值為電壓值。不同的傳感器利用不同的氣敏、光敏元件，適當(dāng)?shù)募又鈬娐?如可變電阻、放大器等)以配合，利用化學(xué)、物理等原理，感知外界氣體濃度、溫濕度等的變化，并將這種變化敏感的體現(xiàn)在電壓的變化上，通過AD輸出端口將電壓值其傳送給CPU的對應(yīng)接收管腳。
[0022]中央處理器3是整個(gè)裝置平臺的心臟，采集、處理、發(fā)送數(shù)據(jù)，是連接各個(gè)模塊的樞紐，用于控制傳感器模塊2采集冶金氣態(tài)污染物濃度信息值的采樣頻率，還用于存儲傳感器模塊2發(fā)來的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值并將其發(fā)送給數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4，還用于控制數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4發(fā)送數(shù)據(jù)。具體可實(shí)現(xiàn)為一個(gè)ARM處理器芯片。
[0023]數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4是聯(lián)系外界、發(fā)送信息的窗口，用于在中央處理器3的控制下將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給預(yù)定接收端，其中，該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中還攜帶了該冶金氣態(tài)污染物濃度信息值對應(yīng)的發(fā)送時(shí)間。即:數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4向預(yù)定接收端發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)包中包含了該數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間及其對應(yīng)的一組冶金氣態(tài)污染物濃度信息值。顯然，當(dāng)此時(shí)傳感器模塊2只包括一個(gè)傳感器時(shí)，所謂的發(fā)送時(shí)間對應(yīng)的一組冶金氣態(tài)污染物濃度信息值僅有一個(gè)冶金氣態(tài)污染物濃度信息值；當(dāng)此時(shí)傳感器模塊2包括多個(gè)不同類型的傳感器時(shí)，每個(gè)發(fā)送時(shí)間對應(yīng)的一組冶金氣態(tài)污染物濃度信息值包括同一個(gè)監(jiān)測位置的幾個(gè)不同類型的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值。
[0024]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4包括W1-Fi單元，用于在中央處理器3的控制下，通過UDP協(xié)議，利用AT指令，將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以字符串或二進(jìn)制的形式發(fā)送給指定IP地址的遠(yuǎn)程終端。
[0025]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊4還包括GPRS單元，用于根據(jù)AT指令將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以短信的形式發(fā)送給指定號碼的用戶手機(jī)。
[0026]所述冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置的中央處理器選用ARM7的AT91SM7S64芯片；Wi_Fi單元選用RAK410 ;傳感器模塊采用一氧化碳和二氧化碳傳感器，另外預(yù)留了多個(gè)插口可支持其他傳感器的擴(kuò)展。其中，選擇AT91SM7S64芯片的AD管腳連接傳感器外圍電路的數(shù)據(jù)輸出口，以將傳感器采集的數(shù)據(jù)送入中央處理器進(jìn)行處理后發(fā)送給預(yù)定接收端。
[0027]綜上所述，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置可以通過單片機(jī)來控制污染物數(shù)據(jù)的采樣和發(fā)送頻率，存儲所采集的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)全部傳送到預(yù)定接收端，而不只是單一的報(bào)警功能，幫助用戶在遠(yuǎn)程也可以實(shí)時(shí)了解污染物的濃度變化情況，以便用戶隨時(shí)根據(jù)變化做出應(yīng)有的措施和反應(yīng)。該裝置預(yù)留的接口可以支持多種傳感器，如溫濕度傳感器、硫化氫氣體傳感器，二氧化硫傳感器、氮氧化物傳感器、煙粉塵傳感器等等，可以根據(jù)需要將所需的傳感器加入該裝置，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和結(jié)果觀察，有很好的擴(kuò)展性。
[0028]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，其特征在于，包括:供電模塊、傳感器模塊、中央處理器和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述供電模塊分別和所述傳感器模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊電連接，所述傳感器模塊還和所述中央處理器電連接，所述中央處理器還和所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊電連接； 所述供電模塊用于為所述傳感器模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊提供工作電壓； 所述傳感器模塊用于在所述中央處理器的控制下采集預(yù)定位置的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值并將其發(fā)送給所述中央處理器； 所述中央處理器用于控制所述傳感器模塊采集冶金氣態(tài)污染物濃度信息值的采樣頻率，還用于存儲所述傳感器模塊發(fā)來的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值并將其發(fā)送給所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，還用于控制所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于在所述中央處理器的控制下將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給預(yù)定的接收端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括W1-Fi單元，用于將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以字符串或二進(jìn)制的形式發(fā)送給指定IP地址的遠(yuǎn)程終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊還包括GPRS單元，用于根據(jù)AT指令將收到的冶金氣態(tài)污染物濃度信息值以短信的形式發(fā)送給指定號碼的用戶手機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述供電模塊為干電池組、可變穩(wěn)壓電源、充電電源和太陽能電源中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的冶金氣態(tài)污染物監(jiān)測裝置，其特征在于，所述傳感器模塊包括二氧化碳傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氮氧化物傳感器、煙粉塵傳感器和濕度傳感器中的至少一種。
【文檔編號】G01N33/00GK203587567SQ201320515737
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】彭笑東, 李洋, 弓丞, 邢奕, 皇甫偉 申請人:北京科技大學(xué)