一種基于gprs的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活品質(zhì)的逐步提高，人們對(duì)于減少空氣中灰塵、粉塵、微小顆粒懸浮物等物質(zhì)的濃度有了更高的要求，建筑工地、高速公路等施工場(chǎng)合常常出現(xiàn)大量的灰塵，隨著空氣的流通，嚴(yán)重影響了施工工人以及當(dāng)?shù)鼐用竦纳?。視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑工地、高速公路等施工場(chǎng)合，視頻監(jiān)控技術(shù)可以使管理者定性的感知施工現(xiàn)場(chǎng)的灰塵濃度，但是目前還缺乏一種定量的、連續(xù)的和智能化的手段來認(rèn)定灰塵的濃度，進(jìn)而確定灰塵危害的等級(jí)。因此，需要設(shè)計(jì)一種能夠定量連續(xù)的分析施工現(xiàn)場(chǎng)灰塵濃度的監(jiān)控系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，能夠及時(shí)對(duì)灰塵濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過噴霧降低灰塵濃度，自動(dòng)控制污染情況。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0005]包括信號(hào)光源生成模塊，信號(hào)光源生成模塊發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)過耦合器進(jìn)入光纖，并通過分路器形成兩束相同的光信號(hào)，其中一束光信號(hào)直接連接光伏探測(cè)器，另一束光信號(hào)經(jīng)光纖傳感器穿越探測(cè)區(qū)域后再連接光伏探測(cè)器;所述的兩束光信號(hào)的強(qiáng)度差通過光伏探測(cè)器輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過信號(hào)處理模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸至微處理器;所述的微處理器經(jīng)過無線通信模塊分別連接監(jiān)控中心服務(wù)器和PLC控制器，所述的監(jiān)控中心服務(wù)器還連接視頻監(jiān)控器，PLC控制器連接水栗。
[0006]所述的監(jiān)控中心服務(wù)器通過無線網(wǎng)橋或光纖連接視頻監(jiān)控器。
[0007]所述的PLC控制器與水栗之間設(shè)置有用于控制出水量的電磁閥。
[0008]所述的信號(hào)處理模塊包括差動(dòng)放大電路、濾波電路以及A/D轉(zhuǎn)換器。
[0009]所述的光伏探測(cè)器輸出電壓信號(hào)為O?300mV，差動(dòng)放大電路的輸出電壓是O?5V。
[0010]所述的微處理器為51系列單片機(jī)或ARM系列單片機(jī)。
[0011 ]所述的無線通信模塊包括GPRS發(fā)射模塊以及GPRS接收模塊。
[0012]所述的微處理器經(jīng)過微處理器串口與GPRS發(fā)射模塊連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型光信號(hào)經(jīng)過耦合器與分路器產(chǎn)生兩束強(qiáng)度一樣的光，通過光纖傳感器的光由于受到灰塵、微小顆粒物質(zhì)的散射作用出現(xiàn)光的強(qiáng)度衰減，另一路光由于只經(jīng)過光纖與光伏探測(cè)器相連，因而未出現(xiàn)衰減，這樣兩束光出現(xiàn)強(qiáng)度的差異，該差值信號(hào)傳輸至微處理器，視頻監(jiān)控器將視頻數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心服務(wù)器通過分析圖像數(shù)據(jù)得出灰塵濃度的等級(jí)，根據(jù)灰塵濃度的等級(jí)設(shè)定有閾值，微處理器經(jīng)過無線通信模塊連接監(jiān)控中心服務(wù)器，得到的數(shù)值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)值超出閾值時(shí)，通過PLC控制器控制水栗打開，水栗噴霧后降低灰塵濃度。本實(shí)用新型管理者根據(jù)需要設(shè)定符合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)需求的閾值，形成圖像數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的相互印證，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖I本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015]圖2本實(shí)用新型的具體實(shí)施邏輯圖；
[0016]圖3本實(shí)用新型灰塵濃度大小與電信號(hào)波動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；
[0017]附圖中：1.光源生成模塊;2.光纖傳感器;3.微處理器;4.監(jiān)控中心服務(wù)器;5.PLC控制器;6.視頻監(jiān)控器;7.電磁閥；8.水栗。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]參見圖I，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上包括信號(hào)光源生成模塊I，信號(hào)光源生成模塊I發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)過耦合器進(jìn)入光纖，并通過分路器形成兩束相同的光信號(hào)，其中一束光信號(hào)直接連接光伏探測(cè)器，另一束光信號(hào)經(jīng)光纖傳感器2穿越探測(cè)區(qū)域后再連接光伏探測(cè)器;兩束光信號(hào)的強(qiáng)度差通過光伏探測(cè)器輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，光伏探測(cè)器的輸出電壓信號(hào)為O?300mV，差動(dòng)放大電路的輸出電壓為O?5V。該電壓信號(hào)通過信號(hào)處理模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳輸至微處理器3;信號(hào)處理模塊包括差動(dòng)放大電路、濾波電路以及A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器3為51系列單片機(jī)或ARM系列單片機(jī)。微處理器3經(jīng)過無線通信模塊分別連接監(jiān)控中心服務(wù)器4和PLC控制器5，無線通信模塊包括GPRS發(fā)射模塊以及GPRS接收模塊，微處理器3經(jīng)過微處理器串口與GPRS發(fā)射模塊連接。監(jiān)控中心服務(wù)器4通過無線網(wǎng)橋或光纖連接視頻監(jiān)控器6，PLC控制器5連接水栗8，PLC控制器5與水栗8之間設(shè)置有用于控制出水量的電磁閥7。
[0020]參見圖2，基于GPRS的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)工作原理：當(dāng)光纖傳感器在施工現(xiàn)場(chǎng)布置完畢，即開始進(jìn)行檢測(cè)。光源發(fā)射出一束光，經(jīng)過耦合器使其進(jìn)入光纖，進(jìn)入光纖后通過分路器分為兩束強(qiáng)度一樣的光束，其中一束光通過光伏與光伏探測(cè)器直接相連，另一束光通過光纖傳感器的發(fā)射，穿越探測(cè)區(qū)域，由光纖傳感器接收，傳輸至光伏探測(cè)器。兩束光的強(qiáng)度出現(xiàn)差異，通過信號(hào)處理模塊，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸至微處理器3。視頻監(jiān)控將數(shù)據(jù)連續(xù)的傳輸至項(xiàng)目部的監(jiān)控中心服務(wù)器4，通過對(duì)視頻數(shù)據(jù)的分析，得出灰塵濃度的等級(jí)，設(shè)立符合實(shí)際情況的灰塵濃度閾值，通過無線通訊模塊與計(jì)算機(jī)將閾值傳輸至微處理器。
[0021]基于GPRS的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制的除塵系統(tǒng)包含以下步驟：當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)起灰塵、微懸浮物質(zhì)時(shí)，灰塵的濃度會(huì)顯著增加，此時(shí)由于灰塵、微小顆粒物質(zhì)會(huì)對(duì)光產(chǎn)生散射作用。光源經(jīng)過耦合器與分路器產(chǎn)生的兩束強(qiáng)度一樣的光，通過光纖傳感器的光由于受到灰塵、微小顆粒物質(zhì)的散射作用出現(xiàn)光的強(qiáng)度衰減，另一路光由于只經(jīng)過光纖與光伏探測(cè)器未出現(xiàn)衰減，這樣兩束光由于強(qiáng)度的不同，經(jīng)過光伏探測(cè)器轉(zhuǎn)換為O?300mV的電壓信號(hào)，送給差動(dòng)放大電路為O?5V的信號(hào)，經(jīng)過濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換后，將信號(hào)傳輸至微處理器3。
[0022]視頻監(jiān)控器6將視頻數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器4，然后通過分析圖像數(shù)據(jù)得出灰塵濃度的等級(jí)，根據(jù)灰塵濃度的等級(jí)設(shè)定閾值，通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)通過串口傳輸至與微處理器3，監(jiān)控中心服務(wù)器4通過串行通信實(shí)現(xiàn)對(duì)微處理器3的控制。
[0023]微處理器3得到的數(shù)值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，電信號(hào)的波形受到灰塵濃度的控制，當(dāng)數(shù)值超出閾值時(shí)，通過無線傳輸模塊，經(jīng)過PLC控制器5，利用電磁閥7實(shí)現(xiàn)對(duì)水栗8的開關(guān)控制。當(dāng)數(shù)值未超出閾值，則不進(jìn)行動(dòng)作，其波動(dòng)曲線如附圖3所示。
[0024]當(dāng)項(xiàng)目部視頻監(jiān)控中出現(xiàn)大量的灰塵時(shí)，此時(shí)監(jiān)控管理者根據(jù)需要設(shè)定符合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)需求的閾值。這樣形成圖像數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的相互印證，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)光源生成模塊（I)，信號(hào)光源生成模塊（I)發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)過耦合器進(jìn)入光纖，并通過分路器形成兩束相同的光信號(hào)，其中一束光信號(hào)直接連接光伏探測(cè)器，另一束光信號(hào)經(jīng)光纖傳感器(2)穿越探測(cè)區(qū)域后再連接光伏探測(cè)器;所述的兩束光信號(hào)的強(qiáng)度差通過光伏探測(cè)器輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過信號(hào)處理模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸至微處理器(3);所述的微處理器(3)經(jīng)過無線通信模塊分別連接監(jiān)控中心服務(wù)器(4)和PLC控制器(5)，所述的監(jiān)控中心服務(wù)器(4)還連接視頻監(jiān)控器(6)，PLC控制器(5)連接水栗(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控中心服務(wù)器(4)通過無線網(wǎng)橋或光纖連接視頻監(jiān)控器(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的PLC控制器(5)與水栗(8)之間設(shè)置有用于控制出水量的電磁閥（7)。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)處理模塊包括差動(dòng)放大電路、濾波電路以及A/D轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的光伏探測(cè)器輸出電壓信號(hào)為O?300mV，差動(dòng)放大電路的輸出電壓是O?5V。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的微處理器(3)為51系列單片機(jī)或ARM系列單片機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線通信模塊包括GPRS發(fā)射模塊以及GPRS接收模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，其特征在于:所述的微處理器(3)經(jīng)過微處理器串口與GPRS發(fā)射模塊連接。
【專利摘要】一種基于GPRS的視頻遠(yuǎn)程控制除塵系統(tǒng)，包括信號(hào)光源生成模塊，信號(hào)光源生成模塊發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)過耦合器進(jìn)入光纖，并通過分路器形成兩束相同的光信號(hào)，其中一束光信號(hào)直接連接光伏探測(cè)器，另一束光信號(hào)經(jīng)光纖傳感器穿越探測(cè)區(qū)域后再連接光伏探測(cè)器；所述的兩束光信號(hào)的強(qiáng)度差通過光伏探測(cè)器輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過信號(hào)處理模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸至微處理器；所述的微處理器經(jīng)過無線通信模塊分別連接監(jiān)控中心服務(wù)器和PLC控制器，所述的監(jiān)控中心服務(wù)器還連接視頻監(jiān)控器，PLC控制器連接水泵。本實(shí)用新型能夠及時(shí)對(duì)灰塵濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過噴霧降低灰塵濃度，自動(dòng)控制空氣污染情況。
【IPC分類】G01N15/06, B01D47/06
【公開號(hào)】CN205145868
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520984996
【發(fā)明人】呂東源, 邱喜華, 梁鵬, 常肖, 阮祺
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月1日