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金屬拋光粉塵監控系統設計

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：	更新時間： 2025年10月22日
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金屬拋光粉塵監控系統設計
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!江蘇鎮江!'!$$$
#
摘!要!為解決拋光車間產生的金屬粉塵實時監測難和測量精度低的問題!基于DLT"網絡!設計了一種簡便)易操
作的分布式拋光粉塵監控系統$介紹其總體方案)軟件設計!并闡述粉塵監控系統的應用$
關鍵詞!單片機%粉塵監控%
DLT"網絡
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9,?86?6-;867728B
%
>*信號至DLT"模塊!然后DLT"模塊將數據
傳送至主節點*
T
+
!主節點單片機通過DLT"模塊接收到數
據后對數據進行處理!當檢測到各項數據中有一項及以上
數據超出所設置的安全閥值時!主節點發出脈沖信號驅動
聲光報警器發出聲"光報警*
F
+和迫停拋光機!處理后的數
據經"$'U模塊傳至網絡服務器進行數據存儲*
E
+
!同時串
口屏顯示數據!整個過程實時"快速"準確#
圖" 拋光粉塵監控裝置系統框圖
(,
.
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.
8:964
H
67,B@,-
.
5$
'
%$協議棧!發送到
數據服務器上*
SK\
+
#
#@# 粉塵監控系統實現
#@#@" 數據中心及遠程監測平臺
該系統通過"$'U模塊將采集到的數據傳送到服務器
上#手機終端和$5端可作為數據監測平臺!使用者可以
通過手機終端或$5端隨時隨地遠程訪問服務器!查看各
個從節點的歷史數據和實時數據#為了方便對比與觀察!
數據以波形圖形式進行顯示!給拋光車間采取防護措施提
供重要依據#使用者也可通過設置粉塵閥值!實現自動報
警"迫停拋光機等功能#為了能夠更好的管理和使用服務
器!對遠程訪問的人員進行分類管理!不同類型的人員有
著不同的權限!管理人員訪問服務器可對服務器的數據進
行篩選刪除等操作!而普通用戶訪問服務器!只能查看"
下載數據*
RG
+
#
#@#@# 分布式監測系統實現
相對于傳統監測技術!分布式監測技術有很多獨道之
處!比如說在惡劣危險環境中可運用分布式監測技術實現
遠程實時控制!在大型實驗中多人交叉操作多臺設備可運
用分布式監測技術進行遠程指導等方面#只要在現場布置
好各節點采集終端的硬件!就可通過遠程監測平臺完成相
關工作#
系統分布式測量是將數個從節點分布安置在各個監測
點附近!每個從節點獨立工作!具有遠程非現場操作能
力!使得整個過程更加智能化和自動化#綜合考慮粉塵監
測的覆蓋范圍"位置信息獲取等因素!選擇DLT"網絡進
行無線傳輸#從節點數據采集終端與主節點數據接收終端
通過DLT"網絡對接!主節點數據接收終端和遠程監測平
臺采用5
'
U架構設計!都接入到同一局域網中!主節點將
采集到的該區域的粉塵濃度"節點%&amp;amp;
"時間工作狀態和工
作信息打包!通過與監測平臺服務器建立的>5$
'
%$網絡
連接!將信息上傳!監測平臺服務器對接收到的信息進行
顯示!并儲存在數據庫中進行備份!便于查詢實現了對拋
光車間的粉塵濃度實時監測*
RR
+
#基于"$'U的遠程終端結
構如圖D所示#
圖# 遠程終端結構
(,
.
LD>@2B;8M?;M82648296;2;289,-:7
' 軟件設計
拋光粉塵監控裝置的軟件系統包括主節點程序"從節
點程序#主節點程序如圖W所示!包含初始化程序"數據
接收程序"數據處理程序"數據顯示程序"數據發送程
序%從節點程序如圖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"數據采集程序"數據發送程序#
圖' 主節點程序流程圖
(,
.
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.
8:964;@29:B;28-6<2rB
H
86
.
8:9
圖( 從節點程序流程圖
(,
.
LT>@2476J<,:
.
8:964;@2B7:A2-6<2rB
H
86
.
8:9
數據采集采用數據濾波方法!對車間粉塵濃度及其他
變量數值連續采樣!每E個數據為一組!過濾R個最大值
和R個最小值!求剩下T個采樣結果的平均值!并將之作
為結果數據#一個數組中已經采集到E個數據時!表示一
組數據采集完成!當再采集到新的數據后!數據清空!重
新采集一組新數據#從節點的數據發送程序是將采集到的
每組數據中的每個數據按個位"十位"百位一位一位傳至
主節點#數據處理程序是通過連續比較R9,-過來的數
據!對數據進行處理#特性曲線將其轉換成粒子濃度!顯
示軟件將這個結果轉換成十進制!送串口屏顯示#
( 粉塵監控系統應用
該系統已應用于金屬拋光車間!當拋光機工作時!系
統開始工作!對車間內粉塵濃度進行監測#以此拋光車間
的某個監測點為例!選取了該監測點某天上午\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!
$VDLF
"
$VRG濃度每隔
幾分鐘就上升到一個較高的數值!接著又慢慢下降到一個
"#"
系統解決方案! 電工技術
!!!
!"#$%
!!!"#$%&amp;amp;'()"&amp;amp;()
較低的濃度值#拋光機工作時!車間內的$VDLF
"
$VRG
濃度會逐漸升高!每當系統監測到粉塵濃度超過所設置的
安全閥值!主節點迫停拋光機!同時進行濕法除塵!直至
粉塵濃度下降至某一安全值#溫度"濕度如圖E所示!在
正常情況下!拋光車間的溫度"濕度保持在一個相對安全
平穩的值!該曲線圖反映出了工廠實際溫濕度情況#氫氣
濃度"水流流量如圖Z所示!從圖中可以清楚看出氫氣濃
度與水流流量有著相同的變化趨勢!因為使用的是濕法除
塵!鎂鋁粉塵濃度升高時!采用濕法除塵!水與鎂鋁反應
產生氫氣!導致氫氣濃度升高#由圖F
"圖E
"圖Z可
知!該系統能夠準確采集拋光車間實時粉塵濃度!并根據
粉塵濃度情況采取相應措施!使得粉塵濃度保持在一個安
全值!滿足設計需求!整個系統處于穩定運行狀態#
圖) 某監測點屏幕9@#C)
"
9@"!濃度曲線
(,
.
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圖* 某監測點溫度"濕度曲線
(,
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C
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) 結語
本文設計的拋光粉塵監控系統主要用于對拋光粉塵車
間的$VDLF含量的監控!其價格低廉"體積小"攜帶方
便"電路簡單!測定結果顯示清晰"直觀!能自主設定報
圖+ 某監測點氫氣濃度"水流流量曲線
(,
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2-
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