本發(fā)明涉及智能自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種用于物聯(lián)網(wǎng)智能化除塵設(shè)備系統(tǒng)的智能自控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近幾年，由于工廠生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)的除塵設(shè)備未能實(shí)現(xiàn)良好的除塵效果，以致爆發(fā)各種規(guī)模不一的火災(zāi)、爆炸等生產(chǎn)安全事故。事故發(fā)生的原因在于在設(shè)備及管道等密閉環(huán)境下，粉塵、有害或易燃易爆氣體達(dá)到一定濃度易產(chǎn)生爆炸，并且在濃度較輕的情況下，易對(duì)該環(huán)境下工作的人員身體健康造成損害。另外，就當(dāng)前情況而言，無(wú)法解決設(shè)備密閉環(huán)境下除塵設(shè)備開(kāi)啟的準(zhǔn)確時(shí)間，如果長(zhǎng)時(shí)間除塵設(shè)備處于長(zhǎng)期開(kāi)啟狀態(tài)，容易造成資源浪費(fèi)，并在一定程度上也縮短了除塵設(shè)備的使用壽命。

物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過(guò)感知、識(shí)別的信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。因此，采用物聯(lián)網(wǎng)可對(duì)設(shè)備及管道等密閉環(huán)境下除塵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)及各類信號(hào)報(bào)警等功能，也就是實(shí)現(xiàn)在密閉生產(chǎn)環(huán)境下的智能化除塵應(yīng)用領(lǐng)域的“感知”。與物聯(lián)網(wǎng)感知緊密結(jié)合的就是智能化自動(dòng)控制，只有物聯(lián)網(wǎng)感知與智能化自動(dòng)控制兩者得到充分發(fā)揮才能實(shí)現(xiàn)不需人工干預(yù)的、完全自動(dòng)控制的智能化除塵管控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于物聯(lián)網(wǎng)智能化除塵設(shè)備系統(tǒng)的智能自控系統(tǒng)，該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，能夠根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)感知來(lái)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)密閉環(huán)境內(nèi)的除塵設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)人工干預(yù)的、智能化自動(dòng)遙控，具有良好的自動(dòng)化除塵控制效果，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，有效改善了易燃易爆的粉塵和各種危化品對(duì)生產(chǎn)環(huán)境造成的污染。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種用于物聯(lián)網(wǎng)智能化除塵設(shè)備系統(tǒng)的智能自控系統(tǒng)，包括控制除塵設(shè)備開(kāi)關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置、現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件、下位機(jī)（或工控機(jī)）、工業(yè)以太網(wǎng)和上位機(jī)，所述現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接下位機(jī)，所述現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件通過(guò)數(shù)據(jù)電纜連接下位機(jī)，所述下位機(jī)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接上位機(jī)，所述下位機(jī)包括電源管理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)通信模塊和數(shù)據(jù)隔離模塊，所述電源管理模塊分別為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)通信模塊和數(shù)據(jù)隔離模塊提供電源，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)數(shù)據(jù)隔離模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述以太網(wǎng)通信模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置和現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件，所述以太網(wǎng)通信模塊的網(wǎng)絡(luò)通信接口接入工業(yè)以太網(wǎng)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置包括多組繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路，所述現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的傳感監(jiān)測(cè)模塊和監(jiān)測(cè)終端，所述傳感監(jiān)測(cè)模塊包括傳感器和zigbee終端，所述傳感監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)zigbee終端與監(jiān)測(cè)終端互聯(lián)通信，所述監(jiān)測(cè)終端通過(guò)數(shù)據(jù)電纜連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述電源管理模塊包括寬電壓輸入電源模塊、dc/dc電源模塊和直流穩(wěn)壓器，所述寬電壓輸入電源模塊的輸入端連接直流電源，寬電壓輸入電源模塊的輸出端分別連接dc/dc電源模塊和直流穩(wěn)壓器的輸入端，所述寬電壓輸入電源模塊提供5vdc輸出接口和15vdc輸出接口，所述dc/dc電源模塊提供1.2vdc輸出接口和3.3vdc輸出接口，所述直流穩(wěn)壓器提供2.5vdc輸出接口。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括ad模塊和da模塊，所述ad模塊包括多路復(fù)用器、信號(hào)放大器和adc芯片，所述多路復(fù)用器的輸入端連接監(jiān)測(cè)終端，多路復(fù)用器的輸出端連接信號(hào)放大器的輸入端，所述信號(hào)放大器的輸出端連接adc芯片的輸入端，所述adc芯片的輸出端連接數(shù)據(jù)隔離模塊；所述da模塊包括dac芯片和基準(zhǔn)電壓源芯片，所述dac芯片的輸入端連接數(shù)據(jù)隔離模塊，dac芯片的輸出端連接現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置，所述基準(zhǔn)電壓源芯片的輸入端連接15vdc輸出接口，基準(zhǔn)電壓源芯片的輸出端連接dac芯片的refin引腳。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用fpga模塊，所述fpga模塊包括fpga芯片、fpga配置模塊、fpgai/o口模塊、fpga電源模塊，所述fpga配置模塊、fpgai/o口模塊、fpga電源模塊均與fpga芯片相連。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述以太網(wǎng)通信模塊包括以太網(wǎng)協(xié)議芯片、以太網(wǎng)隔離變壓器和led網(wǎng)絡(luò)指示燈，所述以太網(wǎng)接口芯片的數(shù)據(jù)總線接口、地址總線接口以及控制信號(hào)線接口均連接fpgai/o口模塊的以太網(wǎng)通信控制單元，所述以太網(wǎng)接口芯片通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口的兩路差分信號(hào)與以太網(wǎng)隔離變壓器的輸入端連接，所述以太網(wǎng)隔離變壓器的輸出端連接rj45接口模塊，所述led網(wǎng)絡(luò)指示燈連接以太網(wǎng)協(xié)議芯片的網(wǎng)絡(luò)指示燈接口。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)隔離模塊包括ad數(shù)據(jù)隔離單元和da數(shù)據(jù)隔離單元，所述ad數(shù)據(jù)隔離單元的輸入端連接adc芯片的輸出端，ad數(shù)據(jù)隔離單元的輸出端連接fpgai/o口模塊的ad數(shù)據(jù)單元，所述da數(shù)據(jù)隔離單元的輸入端連接fpgai/o口模塊的da數(shù)據(jù)單元，da數(shù)據(jù)隔離單元的輸出端連接dac芯片的輸入端。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述寬電壓輸入電源模塊采用vrb2405d電源模塊實(shí)現(xiàn)，所述fpga芯片采用ep3c40q240c8n，所述以太網(wǎng)協(xié)議芯片采用型號(hào)為w5300的以太網(wǎng)芯片，所述ad數(shù)據(jù)隔離單元和da數(shù)據(jù)隔離單元均采用四通道數(shù)字隔離器adum3481實(shí)現(xiàn)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述上位機(jī)采用pc機(jī)，所述現(xiàn)場(chǎng)總線采用profibus-dp總線。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述fpgai/o口模塊還包括鍵盤按鈕觸發(fā)單元，所述鍵盤按鈕觸發(fā)單元通過(guò)四通道數(shù)字隔離器adum3480連接fpga芯片的i/o口。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提出的智能自控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，拆卸組裝維修更換方便，制造成本較低，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件中感知來(lái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)密閉環(huán)境中的所有除塵設(shè)備進(jìn)行智能化、自動(dòng)化以及信息化的啟動(dòng)、關(guān)閉以及待機(jī)控制，能夠有效改善易燃易爆的粉塵和各種?；穼?duì)生產(chǎn)環(huán)境造成的污染；系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有良好的通用性及可擴(kuò)展性，并且易于維護(hù)使用，長(zhǎng)期使用時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具備良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。作為系統(tǒng)主要控制中心的下位機(jī)在硬件架構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)及使用，成本較低，由于以太網(wǎng)傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)，在下位機(jī)上采用fpga模塊作為數(shù)據(jù)處理模塊，作為下位機(jī)的核心控制單元，來(lái)控制以太網(wǎng)協(xié)議芯片w5300，從而可以與遠(yuǎn)程上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的高速采集和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的智能自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的智能自控系統(tǒng)的下位機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電源管理模塊的電路圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的ad模塊的電路圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的da模塊的電路圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的fpga配置模塊的電路圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的fpga電源模塊的電路圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的fpgai/o口模塊的電路圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例的以太網(wǎng)通信模塊的電路圖。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)隔離模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解和認(rèn)識(shí)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。

如圖1和2所示，一種用于物聯(lián)網(wǎng)智能化除塵設(shè)備系統(tǒng)的智能自控系統(tǒng)，尤其是針對(duì)易燃易爆粉塵的除塵設(shè)備系統(tǒng)及生產(chǎn)過(guò)程中的安全防爆、火花探測(cè)、自動(dòng)滅火、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)啟閉、自動(dòng)注入惰性氣體、自動(dòng)隔爆及泄爆等的智能化管控系統(tǒng)，包括控制除塵設(shè)備開(kāi)關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置、現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件、下位機(jī)、工業(yè)以太網(wǎng)和上位機(jī)，所述現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接下位機(jī)，所述現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件通過(guò)數(shù)據(jù)電纜連接下位機(jī)，所述下位機(jī)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接上位機(jī)，所述下位機(jī)包括電源管理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)通信模塊和數(shù)據(jù)隔離模塊，所述電源管理模塊分別為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)通信模塊和數(shù)據(jù)隔離模塊提供電源，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)數(shù)據(jù)隔離模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述以太網(wǎng)通信模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置和現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件，所述以太網(wǎng)通信模塊的網(wǎng)絡(luò)通信接口接入工業(yè)以太網(wǎng)。另外，系統(tǒng)中還設(shè)有與除塵設(shè)備相配套使用的輔助執(zhí)行裝置，包括有自動(dòng)泄爆裝置、自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)停裝置、自動(dòng)聲光報(bào)警裝置、自動(dòng)抑爆裝置、自動(dòng)火花探測(cè)裝置、自動(dòng)滅火裝置、自動(dòng)隔爆裝置、自動(dòng)注入惰性氣體的裝置等，所有輔助執(zhí)行裝置也與現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置相連，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)管控。

優(yōu)選的是，所述現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置包括多組繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器的組數(shù)與設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)除塵節(jié)點(diǎn)的除塵設(shè)備和輔助執(zhí)行裝置的控制開(kāi)關(guān)數(shù)目相對(duì)應(yīng)，通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路對(duì)繼電器的閉合與關(guān)斷進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，可有效保證除塵設(shè)備及輔助執(zhí)行裝置開(kāi)關(guān)動(dòng)作執(zhí)行的穩(wěn)定性。所述除塵設(shè)備包括風(fēng)機(jī)除塵設(shè)備、水噴淋除塵設(shè)備和除靜電設(shè)備中的任意一種或以上的組合，所述風(fēng)機(jī)除塵設(shè)備、水噴淋除塵設(shè)備和除靜電設(shè)備的控制開(kāi)關(guān)均與繼電器相連；所述風(fēng)機(jī)除塵設(shè)備、水噴淋除塵設(shè)備和除靜電設(shè)備的本身及其管道上設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。所述現(xiàn)場(chǎng)傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)組件包括設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的傳感監(jiān)測(cè)模塊和監(jiān)測(cè)終端，所述傳感監(jiān)測(cè)模塊包括傳感器和zigbee終端，所述傳感監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)zigbee終端與監(jiān)測(cè)終端互聯(lián)通信。另外，設(shè)置在位于管道上現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的所有傳感監(jiān)測(cè)模塊均采用插件式的方式安裝，有利于提高通用性。此外，所述現(xiàn)場(chǎng)除塵節(jié)點(diǎn)上設(shè)置的除塵設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)上設(shè)置的傳感監(jiān)測(cè)模塊均具有唯一的編號(hào)，從而可對(duì)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)除塵節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)上的所有除塵設(shè)備以及傳感監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行精確的定位控制，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)精確除塵，有效提高系統(tǒng)的節(jié)能減排效果。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述傳感監(jiān)測(cè)模塊包括粉塵濃度監(jiān)測(cè)模塊、voc監(jiān)測(cè)模塊、靜電傳感模塊、pm2.5監(jiān)測(cè)模塊、火警傳感監(jiān)測(cè)模塊、溫濕度監(jiān)測(cè)模塊、前后壓差監(jiān)測(cè)模塊、水流量水速傳感模塊、液位監(jiān)測(cè)控制模塊、水壓力監(jiān)測(cè)模塊、空氣壓力與風(fēng)速傳感模塊、氫氣濃度監(jiān)測(cè)控制模塊、隔爆監(jiān)測(cè)模塊、防雷監(jiān)測(cè)模塊，所述粉塵濃度監(jiān)測(cè)模塊采用粉塵傳感器，所述voc監(jiān)測(cè)模塊采用voc傳感器，所述靜電傳感模塊采用靜電傳感器，所述pm2.5監(jiān)測(cè)模塊采用pm2.5傳感器，所述火警傳感監(jiān)測(cè)模塊采用紅外溫度傳感器，所述溫濕度監(jiān)測(cè)模塊采用溫濕度傳感器，所述水流量水速傳感模塊采用水流傳感器，所述空氣壓力與風(fēng)速傳感模塊采用風(fēng)速傳感器和壓力傳感器，所述氫氣濃度監(jiān)測(cè)控制模塊采用氫氣傳感器，所述液位監(jiān)測(cè)控制模塊采用液位計(jì)。所述粉塵傳感器、voc傳感器、靜電傳感器、pm2.5傳感器、紅外溫度傳感器、溫濕度傳感器、水流傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器、氫氣傳感器和液位計(jì)與相應(yīng)傳感監(jiān)測(cè)模塊的zigbee終端相連。所有傳感監(jiān)測(cè)模塊是協(xié)同工作的關(guān)系，并始終處于聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)的工作狀態(tài)，針對(duì)鋁鎂粉塵混合的生產(chǎn)環(huán)境，特別是在受熱的情況下，當(dāng)鋁鎂粉塵的濃度達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸，因此在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，既要采用粉塵濃度監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)鋁鎂粉塵的濃度，又要采用靜電傳感模塊、火警傳感監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)靜電火花和明火同時(shí)采用溫濕度監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度，以防止發(fā)生爆炸。所述監(jiān)測(cè)終端通過(guò)數(shù)據(jù)電纜連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，監(jiān)測(cè)終端將對(duì)所有傳感監(jiān)測(cè)模塊傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后通過(guò)數(shù)據(jù)電纜傳輸給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。

上述的智能自控系統(tǒng)在使用時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)除塵節(jié)點(diǎn)上按照除塵需求安裝對(duì)應(yīng)的除塵設(shè)備和輔助執(zhí)行裝置，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)上按照監(jiān)測(cè)需求安裝相應(yīng)的傳感監(jiān)測(cè)模塊，并將所有傳感監(jiān)測(cè)模塊接入監(jiān)測(cè)終端，將所有除塵設(shè)備及輔助執(zhí)行裝置的控制開(kāi)關(guān)通過(guò)繼電器及繼電器驅(qū)動(dòng)電路接入下位機(jī)，然后將下位機(jī)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接上位機(jī)。

通過(guò)上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送預(yù)設(shè)的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊分別加載系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及與上位機(jī)連接的終端服務(wù)器ip地址后，監(jiān)測(cè)終端開(kāi)啟所有傳感監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行傳感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)所得傳感數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)測(cè)終端，傳感數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)測(cè)終端處理后通過(guò)信號(hào)線纜傳輸給上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊，在上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊接收到監(jiān)測(cè)終端發(fā)送來(lái)的超標(biāo)的傳感數(shù)據(jù)后，上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的控制指令向繼電器驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)，繼電器驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生高低電位信號(hào)控制繼電器的開(kāi)關(guān)，繼而對(duì)除塵設(shè)備及輔助執(zhí)行裝置進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的除塵功能。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述電源管理模塊包括寬電壓輸入電源模塊、dc/dc電源模塊和直流穩(wěn)壓器，所述寬電壓輸入電源模塊的輸入端連接24v直流電源，寬電壓輸入電源模塊的輸出端分別連接dc/dc電源模塊和直流穩(wěn)壓器的輸入端。整個(gè)電源管理模塊可提供多路不同電壓大小的直流電壓輸出，以供下位機(jī)中的所有模塊使用。其中，所述寬電壓輸入電源模塊提供5vdc輸出接口和15vdc輸出接口，所述dc/dc電源模塊提供1.2vdc輸出接口和3.3vdc輸出接口，所述直流穩(wěn)壓器提供2.5vdc輸出接口。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括ad模塊和da模塊，所述ad模塊包括多路復(fù)用器、信號(hào)放大器和adc芯片，所述多路復(fù)用器的輸入端連接監(jiān)測(cè)終端，多路復(fù)用器的輸出端連接信號(hào)放大器的輸入端，所述信號(hào)放大器的輸出端連接adc芯片的輸入端，所述adc芯片的輸出端連接數(shù)據(jù)隔離模塊。所述da模塊包括dac芯片和基準(zhǔn)電壓源芯片，所述dac芯片的輸入端連接數(shù)據(jù)隔離模塊，dac芯片的輸出端連接現(xiàn)場(chǎng)啟閉控制裝置的繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸入端口，為繼電器驅(qū)動(dòng)電路提供動(dòng)作指令信號(hào)。所述基準(zhǔn)電壓源芯片的輸入端連接15vdc輸出接口，基準(zhǔn)電壓源芯片的輸出端連接dac芯片的refin引腳，為dac芯片的正常工作提供基準(zhǔn)電壓。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用fpga模塊，所述fpga模塊包括fpga芯片、fpga配置模塊、fpgai/o口模塊、fpga電源模塊，所述fpga配置模塊、fpgai/o口模塊、fpga電源模塊均與fpga芯片相連。

其中，所述fpga配置模塊包括flash存儲(chǔ)器芯片和外接接口，所述flash存儲(chǔ)器芯片和fpga芯片的專用配置引腳相連，flash存儲(chǔ)器芯片內(nèi)部存儲(chǔ)有fpga芯片上電工作的配置參數(shù)，用于完成對(duì)fpga模塊的配置功能。所述外接接口和fpga芯片的jtag輸入引腳相連，用于對(duì)fpga芯片實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部測(cè)試。所述fpgai/o口模塊包括fpga時(shí)鐘配置單元、ad數(shù)據(jù)單元、da數(shù)據(jù)單元和以太網(wǎng)通信控制單元，所述fpga時(shí)鐘配置單元連接32.768mhz晶振，為fpga芯片提供50mhz工作時(shí)鐘，pgai/o口模塊是負(fù)責(zé)fpga模塊對(duì)外的數(shù)據(jù)處理功能。所述ad數(shù)據(jù)單元、da數(shù)據(jù)單元和以太網(wǎng)通信控制單元均連接fpga芯片的i/o口，所述fpga電源模塊包括鎖相環(huán)模擬供電單元、i/o口供電單元和鎖相環(huán)數(shù)字供電單元，所述鎖相環(huán)模擬供電單元連接2.5vdc輸出接口，所述i/o口供電單元連接3.3vdc輸出接口，所述鎖相環(huán)數(shù)字供電單元連接1.2vdc輸出接口。因此，采用fpga電源模塊為fpga模塊供電。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述以太網(wǎng)通信模塊包括以太網(wǎng)協(xié)議芯片、以太網(wǎng)隔離變壓器和led網(wǎng)絡(luò)指示燈，所述以太網(wǎng)接口芯片的數(shù)據(jù)總線接口、地址總線接口以及控制信號(hào)線接口均連接fpgai/o口模塊的以太網(wǎng)通信控制單元，所述以太網(wǎng)接口芯片通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口的兩路差分信號(hào)與以太網(wǎng)隔離變壓器的輸入端連接，所述以太網(wǎng)隔離變壓器的輸出端連接rj45接口模塊，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電纜線連接rj45接口模塊和上位機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，所述led網(wǎng)絡(luò)指示燈連接以太網(wǎng)協(xié)議芯片的網(wǎng)絡(luò)指示燈接口，用于對(duì)以太網(wǎng)協(xié)議芯片的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)狀態(tài)、全雙工/半雙工模式、ip地址沖突、網(wǎng)絡(luò)連接以及網(wǎng)絡(luò)速度進(jìn)行指示。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)隔離模塊包括ad數(shù)據(jù)隔離單元和da數(shù)據(jù)隔離單元，所述ad數(shù)據(jù)隔離單元的輸入端連接adc芯片的輸出端，ad數(shù)據(jù)隔離單元的輸出端連接fpgai/o口模塊的ad數(shù)據(jù)單元，所述da數(shù)據(jù)隔離單元的輸入端連接fpgai/o口模塊的da數(shù)據(jù)單元，da數(shù)據(jù)隔離單元的輸出端連接dac芯片的輸入端。通過(guò)ad數(shù)據(jù)隔離單元和da數(shù)據(jù)隔離單元能夠?qū)d模塊和da模塊與fpga模塊進(jìn)行有效隔離，避免對(duì)fpga模塊產(chǎn)生干擾而影響整個(gè)下位機(jī)的工作性能。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，如圖3所示，所述寬電壓輸入電源模塊采用vrb2405d電源模塊實(shí)現(xiàn)，所述dc/dc電源模塊采用pme5218t芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，所述直流穩(wěn)壓器采用reg1117芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，所述多路復(fù)用器采用多通道多路復(fù)用器adg1206實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)放大器采用單路放大器ad8031實(shí)現(xiàn)，所述adc芯片采用ad7851。如圖5所示，所述dac芯片采用ad5755-1，所述基準(zhǔn)電壓源芯片采用adr02auj。如圖6-8所示，所述fpga芯片采用ep3c40q240c8n，所述flash存儲(chǔ)器芯片采用epcs64。如圖9所示，所述以太網(wǎng)協(xié)議芯片采用型號(hào)為w5300的以太網(wǎng)芯片，所述以太網(wǎng)隔離變壓器采用h1102網(wǎng)口變壓器。如圖10所示，所述ad數(shù)據(jù)隔離單元和da數(shù)據(jù)隔離單元均采用四通道數(shù)字隔離器adum3481實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述上位機(jī)采用pc機(jī)，作為人機(jī)交互終端使用，主要用來(lái)發(fā)出操作指令和顯示結(jié)果數(shù)據(jù)，而下位機(jī)主要用來(lái)監(jiān)測(cè)和執(zhí)行上位機(jī)的操作指令。上位機(jī)發(fā)出的命令首先給下位機(jī)，下位機(jī)再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時(shí)序信號(hào)直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機(jī)不時(shí)讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)（一般為模擬量），轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后反饋給上位機(jī)。所述現(xiàn)場(chǎng)總線采用profibus-dp總線，其抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸速度快且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，非常適合大范圍的復(fù)雜通訊場(chǎng)合。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述fpgai/o口模塊還包括鍵盤按鈕觸發(fā)單元，所述鍵盤按鈕觸發(fā)單元通過(guò)四通道數(shù)字隔離器adum3480連接fpga芯片的i/o口。設(shè)置鍵盤按鈕觸發(fā)單元可外接操作鍵盤或按鈕，從而可在緊急情況下采用人工干預(yù)的方式對(duì)除塵設(shè)備進(jìn)行人工操作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制為主、人工監(jiān)控為輔的高效穩(wěn)定可靠的除塵目的，有效確保了密閉室內(nèi)環(huán)境下的安全生產(chǎn)。

本發(fā)明所提出的用于物聯(lián)網(wǎng)智能化除塵設(shè)備系統(tǒng)的智能自控系統(tǒng)適用于國(guó)家安全監(jiān)管局印發(fā)的關(guān)于工貿(mào)行業(yè)重點(diǎn)可燃性粉塵目錄中的金屬制品加工、農(nóng)副產(chǎn)品加工、木制、紙制品加工、紡織品加工、橡膠和塑料制品加工、冶金、有色、建材行業(yè)煤粉制備及其他所有粉塵生產(chǎn)環(huán)境的自動(dòng)化、智能化除塵控制，具備良好的通用性、適用性、實(shí)用性和安全可靠性。

需要說(shuō)明的是上述實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。

本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。