[发明专利]基于气压差预防粉尘爆炸的智能预警装置

摘要

基于气压差预防粉尘爆炸的智能预警装置，涉及一种通过传感器对混合空间内的粉尘云浓度以及空气的温度、湿度进行监测，基于双核微处理器对监测数据实时分析的结果，利用多排风扇转动产生的气压差，带动混合空间内空气的循环流动以过滤粉尘云浓度，对粉尘进行智能预警，并进行快速定位。本装置分为主机和处理机，处理机部分有：一号金属安全网，一号风扇，二号金属安全网，一号滤网，加湿器，二号滤网，滤清器，三号滤网，安全罩，振打机，一号电动机，二号电动机，三号金属安全网，五号金属安全网，二号风扇，四号金属安全网，主机部分具体有：A/D转换器，遥控接收器，传感器系统，GPS定位器，无线发射装置，微处理器，全透明玻璃LED显示屏。

主权项

1.一种基于气压差预防粉尘爆炸的智能预警装置，其特征在于，本装置总体来说分为主机和处理机，处理机部分有：1号金属安全网(9)，1号风扇(10)，2号金属安全网(12)，1号滤网(13)，加湿器(14)，2号滤网(15)，滤清器(16)，3号滤网(18)，金属防护罩(19)，振打机(20)，1号电动机(21)，2号电动机(22)，3号金属安全网(25)，5号金属安全网(26)，2号风扇(27)，4号金属安全网(28)，主机部分具体有：A/D转换器(2)，遥控信号接收器(3)，传感器系统(4)，GPS定位器(5)，无线信息发射装置(6)，微处理器(7)，全透明玻璃LED显示屏(8)，遥控器；微处理器(7)用于接收经过A/D转换器(2)转化后的数字信号，并把接收的数字信号与事先通过遥控器存进存储器的温度、浓度、湿度的安全值进行比较，无论测得的数据是高于安全值还是低于安全值，微处理器(7)都会将测得的数值传送给全透明玻璃LED显示屏(8)进行显示，也会通过无线信息发射装置(6)把测得的数值发送到外部的远程预警台；若微处理器(7)对数据进行处理分析后发现数值超过安全指标，危险程度等级达到Ⅲ级，即危险等级时，微处理器(7)就会先将信号发送到预警灯(1)进行预警，接着将信号发送到1号电动机(21)和2号电动机(22)，开始通过处理机对含有粉尘的空气进行处理，在处理机运作时振打机(20)也会不停地振打装置，将吸附于3号滤网(18)上的粉尘打落到装置底部；首先通过遥控器启动主机，接通电源，主机开始工作，并通过遥控器对混合空间内粉尘的浓度安全值、空气温度安全值以及空气湿度安全值进行存储；主机启动后，传感器系统(4)开始工作，分别对混合空间内粉尘的浓度、空气的温度以及湿度进行检测，将温度传感器(401)测得的空气温度，浓度传感器(402)测得的粉尘云浓度以及湿度传感器(403)测得的空气湿度传送给A/D转换器(2)，A/D转换器(2)将传感器传输出的模拟信号转化为数字信号，并把数字信号传送给微处理器(7)，微处理器(7)接收到信号后会将该信号与事先存储进去的粉尘浓度安全值、空气温度安全值以及空气湿度安全值进行对比，判断是否超过安全值，无论超标与否都会将数据传送给全透明玻璃LED显示屏(8)进行显示，若超过安全值，装置则会自动开启处理机进行处理；假设输入存储器的粉尘浓度为A，空气温度为B，空气湿度为C，传感器监测到的粉尘浓度为A₁，空气温度为B₁，空气湿度为C₁，危险等级用字母R表示，编写算法如下；if B₁≥B or C₁≤C，A₁<A，then R＝Ⅰ；if A₁≥A，C₁>C，B₁<B，then R＝Ⅱ；if A₁≥A，C₁≤C or B₁≥B，then R＝Ⅲ；A/D转换器(2)是用来将传感器系统(4)传来的模拟信号转化为数字信号，处理之后将粉尘的浓度、空气的温度和湿度传递给微处理器(7)进行分析处理；微处理器(7)用于接收经过A/D转换器(2)转化后的数字信号，并把接收的数字信号与事先通过遥控器存进存储器的温度、浓度、湿度的安全值进行比较，无论测得的数据是高于安全值还是低于安全值，微处理器(7)都会将测得的数值传送给全透明玻璃LED显示屏(8)进行显示，也会通过无线信息发射装置(6)把测得的数值发送到外部的远程预警台；若微处理器(7)对数据进行处理分析后发现数值超过安全指标，危险程度等级达到Ⅲ级，即危险等级时，微处理器(7)就会先将信号发送到预警灯(1)进行预警，接着将信号发送到1号电动机(21)和2号电动机(22)，开始通过处理机对含有粉尘的空气进行处理，在处理机运作时振打机(20)也会不停地振打装置，将吸附于3号滤网(18)上的粉尘打落到装置底部；全透明玻璃LED显示屏(8)自身与信号接收器是连在一起的，它会将微处理器(7)传递的数据在屏幕上进行显示；在危险等级达到Ⅱ级及以上时，预警灯(1)会接受到微处理器(7)传来的信号，此时预警灯(1)会不停的闪烁，并且还会发出警报声，提醒工人粉尘可能发生爆炸；微处理器(7)数据分析后，若危险程度达到Ⅱ级，即处于不安全等级时，会自动启动处理机，给1号电动机(21)和2号电动机(22)接通电源；1号电动机(21)与2号电动机(22)的原理相同，它们都是由定子与转子组成，利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩；1号电动机(21)会带动1号风扇(10)转动，2号电动机(22)会带动2号风扇(27)转动；1号风扇(10)的转动，会形成很大的气流将出风口处的空气向外排，由于出风口处空气的外移会使得出风口外部的压强降低，而出风口内部的压强仍然是标准大气压强，高于外部压强，从而形成气压差将管道内的空气排出；2号风扇(27)的转动会将管道内的空气吹向出风口，从而使得进风口外部的压强高于内部的压强，形成气压差，将外界的空气从进风口压入装置；两个风扇的同时转动都会在管道内形成气压差将空气中的粉尘吸进通风管道，粉尘会逐次经过5号金属安全网(26)、4号金属安全网(28)、2号风扇(27)、3号金属安全网(25)、金属防护罩(19)、3号滤网(18)、滤清器(16)、2号滤网(15)﹑加湿器(14)、1号滤网(13)、2号金属安全网(12)、1号风扇(10)、1号金属安全网(9)，最后通过出风口进入空气；此时出来的气流由于经过了加湿器(14)，滤清器(16)，温度会比进风口的低，湿度会比进风口的高，粉尘也会跟随气流的不断循环，浓度越来越低；5号金属安全网(26)和4号金属安全网(28)都是为了保护2号风扇(27)不被破坏；金属防护罩(19)是为了保护3号滤网(18)；3号滤网(18)是为了充当滤清材料的垫板，同时它也是粉尘经过的第一道防线；2号滤网(15)是为了隔绝滤清器(16)内的材料和加湿器(14)内的材料，同时也起到了过滤空气的作用，保证从出风口出去的空气质量；1号滤网(13)是为了防止装置工作时加湿器(14)内的材料进入到全透明玻璃LED显示屏(8)中，进一步保证了出风口出去的空气质量；滤清器(16)是为了保证输出空气的质量；加湿器(14)是为了提高输出空气的湿度；1号金属安全网(9)和2号金属安全网(12)都是为了保护1号风扇(10)。