[发明专利]一种用于物联网智能化除尘设备系统的智能自控系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能自动控制技术领域，具体地说是涉及一种用于物联网智能化除尘设备系统的智能自控系统。

背景技术

近几年，由于工厂生产环境内的除尘设备未能实现良好的除尘效果，以致爆发各种规模 不一的火灾、爆炸等生产安全事故。事故发生的原因在于在设备及管道等密闭环境下，粉尘、 有害或易燃易爆气体达到一定浓度易产生爆炸，并且在浓度较轻的情况下，易对该环境下工 作的人员身体健康造成损害。另外，就当前情况而言，无法解决设备密闭环境下除尘设备开 启的准确时间，如果长时间除尘设备处于长期开启状态，容易造成资源浪费，并在一定程度 上也缩短了除尘设备的使用寿命。

物联网的定义是：通过感知、识别的信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。因此，采用物联网可对设备及管道等密闭环境下除尘设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节及各类信号报警等功能，也就是实现在密闭生产环境下的智能化除尘应用领域的“感知”。与物联网感知紧密结合的就是智能化自动控制，只有物联网感知与智能化自动控制两者得到充分发挥才能实现不需人工干预的、完全自动控制的智能化除尘管控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于物联网智能化除尘设备系统的智能自控系统，该系统整体结构设计巧妙，能够根据物联网感知来的监测数据对密闭环境内的除尘设备实现无人工干预的、智能化自动遥控，具有良好的自动化除尘控制效果，系统运行稳定可靠，有效改善了易燃易爆的粉尘和各种危化品对生产环境造成的污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种用于物联网智能化除尘设备系统的智能自控系统，包括控制除尘设备开关的现场启闭控制装置、现场传感数据监测组件、下位机（或工控机）、工业以太网和上位机，所述现场启闭控制装置通过现场总线连接下位机，所述现场传感数据监测组件通过数据电缆连接下位机，所述下位机通过工业以太网连接上位机，所述下位机包括电源管理模块、数据转换模块、数据处理模块、以太网通信模块和数据隔离模块，所述电源管理模块分别为数据转换模块、数据处理模块、以太网通信模块和数据隔离模块提供电源，所述数据转换模块通过数据隔离模块连接数据处理模块，所述以太网通信模块连接数据处理模块；所述数据转换模块连接现场启闭控制装置和现场传感数据监测组件，所述以太网通信模块的网络通信接口接入工业以太网。

作为本发明的一种改进， 所述现场启闭控制装置包括多组继电器和继电器驱动电路，所述现场传感数据监测组件包括设置在现场监测节点的传感监测模块和监测终端，所述传感监测模块包括传感器和ZigBee终端，所述传感监测模块通过ZigBee终端与监测终端互联通信，所述监测终端通过数据电缆连接数据转换模块。

作为本发明的一种改进， 所述电源管理模块包括宽电压输入电源模块、DC/DC电源模块和直流稳压器，所述宽电压输入电源模块的输入端连接直流电源，宽电压输入电源模块的输出端分别连接DC/DC电源模块和直流稳压器的输入端，所述宽电压输入电源模块提供5VDC输出接口和15VDC输出接口，所述DC/DC电源模块提供1.2VDC输出接口和3.3VDC输出接口，所述直流稳压器提供2.5VDC输出接口。

作为本发明的一种改进，所述数据转换模块包括AD模块和DA模块，所述AD模块包括多路复用器、信号放大器和ADC芯片，所述多路复用器的输入端连接监测终端，多路复用器的输出端连接信号放大器的输入端，所述信号放大器的输出端连接ADC芯片的输入端，所述ADC芯片的输出端连接数据隔离模块；所述DA模块包括DAC芯片和基准电压源芯片，所述DAC芯片的输入端连接数据隔离模块，DAC芯片的输出端连接现场启闭控制装置，所述基准电压源芯片的输入端连接15VDC输出接口，基准电压源芯片的输出端连接DAC芯片的REFin引脚。

作为本发明的一种改进，所述数据处理模块采用FPGA模块，所述FPGA模块包括FPGA芯片、FPGA配置模块、FPGA I/O口模块、FPGA电源模块，所述FPGA配置模块、FPGA I/O口模块、FPGA电源模块均与FPGA芯片相连。