[发明专利]大流量工业粉尘分布式快速测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业污染监测领域，尤其涉及一种大流量工业粉尘分布式快速测量系统。

背景技术

环境问题已成为危害人们健康、制约经济发展和社会稳定的重要因素。随着社会经济的发展，环境问题已经作为一个不可回避的重要问题提上了各国政府的议事日程。保护环境、减轻环境污染、遏制生态恶化趋势成为政府社会管理的重要任务。我国环境保护目前形势更加严峻，环境污染和生态破坏严重制约了经济的可持续发展，影响了人类的生存环境。因此，必须加强对环境的监控力度，建立完善的监控、管理体系，环境(包括水质和大气)监测仪器既是环境信息的源头，又是环境质量评价、监控及环境科学管理的手段，为了预防环境污染，在环保部门和各个易引起环境污染的单位配备先进、智能在线监测仪器成为必然的要求。

目前在矿山开采、火力发电、水泥制造及玻璃制造等行业中，由于产品本身或者燃料使用及输运过程中存在有大量的尘埃粒子飘扬于空气中，给现场工作人员带来了极大的健康危害。这些行业的作业现场必须装备相应的除尘装置，当空气中尘埃浓度超标时，打开除尘装置进行除尘，而空气质量达标时则关闭除尘装置，以实现在保护环境的同时，达到节约能源、降低厂家成本的目标。

此外一些先进的制造行业如集成电路、生物制药等产品质量直接和制造车间的空气洁净度密切相关，在新的技术条件下，这些行业对空气洁净度的要求也越来越高，集成电路在1um技术工艺水平下，洁净度要求是10级(每立方英尺体积内含有0.5um粒径的尘埃粒子数在10个以内)，0.5um工艺技术，洁净度要求是1级甚至更高，而在0.25um技术工艺水平下，洁净度要求是0.1级以上，受控的最大颗粒直径则都要到0.1um以内。随着集成电路内建可靠性的广泛应用，适应于其洁净度要求的尘埃粒子计数器和粉尘浓度测定仪成为必须的测试仪器。

在技术水平不断提高的条件下，对空气粉尘测试仪器的要求也在不断提高，不仅要有其速度快、精度高、灵敏度高等特点，还要求具有使用寿命长，测量范围广、无二次污染、体积小等一些列其他指标要求。。

发明内容

本发明目的在于针对一定区域内多点的环境粉尘浓度同时测量并实现统一监控的粉尘浓度测量系统。

本发明的技术方案：

大流量激光粉尘测定仪光学传感器作为核心部件，并使用32位ARM为核心处理器，将大流量激光粉尘测定仪光学传感器输出信号经过前置放大与二级放大后，采集进高精度模拟/数字口，然后32位ARM对数据进行特殊算法的处理，将粒子浓度(个/m³)换算成粉尘浓度(mg/m³)，再将运算结果通过并行接口实时送入主处理器，主处理器在接收到粉尘浓度数据后，随之将数据送入GPRS模组，粉尘浓度数据通过无线网络实时发送给远端监控中心。监控中心可实时检测同时在线测试粉尘浓度的所有终端的信息，并实时显示在监控中心的软件界面上。

目前粉尘浓度测量设备多数只能实现单点测量，不能实现一定区域的连接处理与实时监控，且不能实现大流量的快速测量。本发明是以便携式大流量激光粉尘测定仪光学传感器为核心部件，并以32位ARM处理器来实现复杂算法处理，实现大流量工业粉尘的快速测量。最后主处理器通过GPRS模组将粉尘浓度信息实时发送到监控中心，最终实现监控中心对区域现场范围内的所有粉尘浓度测量终端实现远距离的分布式实时监控。

本发明的优点：

1、以高性能的大流量工业粉尘传感器为核心部件，在传感器的结构设计中增加了反吹装置，保护光学镜头面不受粉尘污染。

2、以高速度的32位ARM系列嵌入式CPU作为测量装置的控制核心，实现复杂算法运算，快速处理传感器的转换信号，实现工业粉尘浓度的快速测量。

3、测量装置配备RS485通信、GPRS模块，可实现分布式、实时在线远程监测。

附图说明

附图1是大流量工业粉尘分布式快速测量终端的电路图框图；

附图2是大流量工业粉尘传感器原理框图；

附图3是前置放大电路；

附图4是二级放大电路；

附图5是副处理器电路图；

附图6是整个系统工作框图；

附图7是大流量粉尘测量终端的副处理器软件工作流程图；

附图8是c主处理器软件处理流程图；

附图9是监控中心监控软件工作流程图；

附图10是系统大流量粉尘测量终端电源框图；