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金属抛光粉尘监控系统设计

文档作者：胡聪王磊赵丹飞周伟伟文档来源：江苏大学电气信息工程学院		点击数：	更新时间： 2025年10月22日
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金属抛光粉尘监控系统设计
胡!聪R
!王!磊R
!赵丹飞R
!周伟伟R
"江苏大学电气信息工程学院!江苏镇江!'!$$$
#
摘!要!为解决抛光车间产生的金属粉尘实时监测难和测量精度低的问题!基于DLT"网络!设计了一种简便)易操
作的分布式抛光粉尘监控系统$介绍其总体方案)软件设计!并阐述粉尘监控系统的应用$
关键词!单片机%粉尘监控%
DLT"网络
$+3/
6
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9,?86?6-;867728B
%
>*信号至DLT"模块!然后DLT"模块将数据
传送至主节点*
T
+
!主节点单片机通过DLT"模块接收到数
据后对数据进行处理!当检测到各项数据中有一项及以上
数据超出所设置的安全阀值时!主节点发出脉冲信号驱动
声光报警器发出声"光报警*
F
+和迫停抛光机!处理后的数
据经"$'U模块传至网络服务器进行数据存储*
E
+
!同时串
口屏显示数据!整个过程实时"快速"准确#
图" 抛光粉尘监控装置系统框图
(,
.
LR>@2I76?O<,:
.
8:964
H
67,B@,-
.
5$
'
%$协议栈!发送到
数据服务器上*
SK\
+
#
#@# 粉尘监控系统实现
#@#@" 数据中心及远程监测平台
该系统通过"$'U模块将采集到的数据传送到服务器
上#手机终端和$5端可作为数据监测平台!使用者可以
通过手机终端或$5端随时随地远程访问服务器!查看各
个从节点的历史数据和实时数据#为了方便对比与观察!
数据以波形图形式进行显示!给抛光车间采取防护措施提
供重要依据#使用者也可通过设置粉尘阀值!实现自动报
警"迫停抛光机等功能#为了能够更好的管理和使用服务
器!对远程访问的人员进行分类管理!不同类型的人员有
着不同的权限!管理人员访问服务器可对服务器的数据进
行筛选删除等操作!而普通用户访问服务器!只能查看"
下载数据*
RG
+
#
#@#@# 分布式监测系统实现
相对于传统监测技术!分布式监测技术有很多独道之
处!比如说在恶劣危险环境中可运用分布式监测技术实现
远程实时控制!在大型实验中多人交叉操作多台设备可运
用分布式监测技术进行远程指导等方面#只要在现场布置
好各节点采集终端的硬件!就可通过远程监测平台完成相
关工作#
系统分布式测量是将数个从节点分布安置在各个监测
点附近!每个从节点独立工作!具有远程非现场操作能
力!使得整个过程更加智能化和自动化#综合考虑粉尘监
测的覆盖范围"位置信息获取等因素!选择DLT"网络进
行无线传输#从节点数据采集终端与主节点数据接收终端
通过DLT"网络对接!主节点数据接收终端和远程监测平
台采用5
'
U架构设计!都接入到同一局域网中!主节点将
采集到的该区域的粉尘浓度"节点%&amp;amp;
"时间工作状态和工
作信息打包!通过与监测平台服务器建立的>5$
'
%$网络
连接!将信息上传!监测平台服务器对接收到的信息进行
显示!并储存在数据库中进行备份!便于查询实现了对抛
光车间的粉尘浓度实时监测*
RR
+
#基于"$'U的远程终端结
构如图D所示#
图# 远程终端结构
(,
.
LD>@2B;8M?;M82648296;2;289,-:7
' 软件设计
抛光粉尘监控装置的软件系统包括主节点程序"从节
点程序#主节点程序如图W所示!包含初始化程序"数据
接收程序"数据处理程序"数据显示程序"数据发送程
序%从节点程序如图T所示!包含初始化程序和中断程序!
中断程序含初始化程序"数据采集程序"数据发送程序#
图' 主节点程序流程图
(,
.
LW>@2476J<,:
.
8:964;@29:B;28-6<2rB
H
86
.
8:9
图( 从节点程序流程图
(,
.
LT>@2476J<,:
.
8:964;@2B7:A2-6<2rB
H
86
.
8:9
数据采集采用数据滤波方法!对车间粉尘浓度及其他
变量数值连续采样!每E个数据为一组!过滤R个最大值
和R个最小值!求剩下T个采样结果的平均值!并将之作
为结果数据#一个数组中已经采集到E个数据时!表示一
组数据采集完成!当再采集到新的数据后!数据清空!重
新采集一组新数据#从节点的数据发送程序是将采集到的
每组数据中的每个数据按个位"十位"百位一位一位传至
主节点#数据处理程序是通过连续比较R9,-过来的数
据!对数据进行处理#特性曲线将其转换成粒子浓度!显
示软件将这个结果转换成十进制!送串口屏显示#
( 粉尘监控系统应用
该系统已应用于金属抛光车间!当抛光机工作时!系
统开始工作!对车间内粉尘浓度进行监测#以此抛光车间
的某个监测点为例!选取了该监测点某天上午\时到\时
WG分的$VDLF浓度"
$VRG浓度"温度"湿度"氢气浓
度和水流流量曲线图#其中!
$VDLF
"
$VRG浓度如图F
所示!可以看到在这WG9,-内!
$VDLF
"
$VRG浓度每隔
几分钟就上升到一个较高的数值!接着又慢慢下降到一个
"#"
系统解决方案! 电工技术
!!!
!"#$%
!!!"#$%&amp;amp;'()"&amp;amp;()
较低的浓度值#抛光机工作时!车间内的$VDLF
"
$VRG
浓度会逐渐升高!每当系统监测到粉尘浓度超过所设置的
安全阀值!主节点迫停抛光机!同时进行湿法除尘!直至
粉尘浓度下降至某一安全值#温度"湿度如图E所示!在
正常情况下!抛光车间的温度"湿度保持在一个相对安全
平稳的值!该曲线图反映出了工厂实际温湿度情况#氢气
浓度"水流流量如图Z所示!从图中可以清楚看出氢气浓
度与水流流量有着相同的变化趋势!因为使用的是湿法除
尘!镁铝粉尘浓度升高时!采用湿法除尘!水与镁铝反应
产生氢气!导致氢气浓度升高#由图F
"图E
"图Z可
知!该系统能够准确采集抛光车间实时粉尘浓度!并根据
粉尘浓度情况采取相应措施!使得粉尘浓度保持在一个安
全值!满足设计需求!整个系统处于稳定运行状态#
图) 某监测点屏幕9@#C)
"
9@"!浓度曲线
(,
.
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6-296-,;68,-
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图* 某监测点温度"湿度曲线
(,
.
LE>@2?M8A2B64;29
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28:;M82:-<@M9,<,;
C
:;6-296-,;68,-
.H
6,-;
) 结语
本文设计的抛光粉尘监控系统主要用于对抛光粉尘车
间的$VDLF含量的监控!其价格低廉"体积小"携带方
便"电路简单!测定结果显示清晰"直观!能自主设定报
图+ 某监测点氢气浓度"水流流量曲线
(,
.
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C
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2-
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