硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置，其包括硫化氢数据采集系统和远程监控系统。其中硫化氢数据采集系统包括硫化氢探头、换能器、可编程增益放大器(PGA)、模数转换器(A/D)、微处理器、存储器、无线通讯模块和供电模块。硫化氢探头响应的硫化氢气体浓度经换能器转换为模拟信号，模拟信号经PGA放大后，放大信号进入A/D转换为数字信号，数字信号输入微处理器，微处理器处理数字信号获得浓度信息后，将该浓度信息缓存至存储器并通过无线通讯模块将浓度信息发送至远程监控系统。装置实现了硫化染料染色行业车间空气中硫化氢的实时连续智能监测，且灵敏准确、使用方便、联网方式灵活多样，有效的保障工业生产安全及人体健康。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置
本技术涉及一种硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置。
技术介绍
由于硫化染料不是过敏性、致癌性、急性毒性染料，不含有重金属及有机卤化物， 在染料行业应用时加盐少，生产中水和能量的消耗比活性染料少，且对于硫化燃料的生产 而言，其产量大、投资小、成本低，因而在染色行业被广泛的使用。但在染色的工艺工程中硫 化染料容易产生有毒的硫化氢气体，该气体属于强烈的神经毒物，当空气中达到一定浓度 时，能引起人体的一系列不良反应甚至威胁人体健康，如眩晕、心悸、恶心和刺激呼吸道粘 膜和眼睛等毒副作用。我国《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)中明确规定了工厂车间工 作地点硫化氢浓度限值为10mg/m3。正因如此，在利用硫化染料染色的生产工艺中，对车间 空气中的硫化氢气体浓度的实时监测十分重要。目前在硫化染料染色行业可采用的硫化氢气体的监测方式和设备主要有现场采 样后实验室检测、快速测定管和硫化氢气体传感器。各类方式和设备均有各自的优缺点。现 场采样后实验室检测虽然具有监测结果分辨率高、准确、可靠、干扰小等优点，但该方式同 样存在诸多的不足之处，如监测周期较长、样品分析操作复杂、测定所需的成本较高等。快 速测定管是一种对硫化氢气体进行现场监测的定性和半定量的设备，该设备操作简便、快 捷，且便于携带，设备灵敏度高，但检测管在携带过程中有可能出现破裂等问题，影响监测 结果。前两种方式或设备均存在无法实时连续监测的弊端。硫化氢气体传感器是一种定量 监测的设备，可实现硫化氢气体的现场监测，且该设备也具有简便、快捷、便于携带和灵敏 度高等特点，目前该设备是硫化氢监测最为便利可靠的手段。现阶段，将硫化氢传感器通过 有线电缆连接至监测中心可实现监测过程的实时连续，但有线的连接方式在生产车间的使 用中存在线缆碰损、传输线缆不易布设、施工和移动、且传感器及线缆受硫化氢长期腐蚀易 于断裂、损坏等问题。这些不足可干扰生产车间硫化氢气体的正常监测及预警。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在的问题，在硫化染料染色行业中，开发新的 无线监测装置，可实现大区域范围内的硫化氢实时连续自动监测及安全预警，同时利用无 线监测装置可构建硫化氢监测网络，对人体健康提供更为准确、可靠的安全保障。本技术装置包括硫化氢数据采集系统、远程监控系统。数据采集系统包括硫 化氢信号采集器(如硫化氢探头及与之连接的换能器)，放大器，模数转换器(A/D)，微处理 器，存储器、无线通讯模块和供电模块。硫化氢信号采集器可将硫化氢浓度信息转换为模拟 信号，但硫化染料染色行业车间硫化氢浓度一般较低，因此在硫化氢信号采集器后连接放 大器，以增强硫化氢信号采集器的监测精度和检测下限。模数转换器(A/D)将放大的模拟 信号转换为数字信号，再通过微处理器处理计算出大气中的硫化氢气体浓度信息以数字信 号存储于存储器上并通过无线通讯模块发送至远程监控系统。本技术硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置与现有技术相比较，安装简 便，使用灵活，可对现场数据实时采集，并通过无线通讯模块传输采集信号至远程的监控系 统，实现了硫化氢的连续实时在线监测，且监测结果更为精确，并可实现高速的数据处理。更进一步的改进是，放大器采用可编程增益放大器(PGA)。普通的放大器不能针 对输入信号的强弱，选择相应的增益的大小，如果采用单一的增益放大，往往使模数转换器 (A/D)的精度不能最大限度地利用，造成很大的测量误差，采用可编程增益放大器(PGA)， 可有效提高模数转换器(A/D)的有效精度，根据不同使用条件进行放大倍率调整，可测量 浮动范围较宽的极微弱信号，测量误差小。更进一步的改进是，无线通讯模块采用2G/3G/4G联网方式的可选通讯模块。用户 可根据实际情况自主选择数据传输网络，方便装置的使用。更进一步的改进是，所述存储器采用可插拔的SD卡，SD卡通过SPI接口与微处理 器连接。SD卡具有成本低、容量大的特点。特别是SD卡可通过USB接口的读卡器与便携式 PC机连接，便于现场提取监测数据。更进一步的改进是，远程监控系统的PC机可通过INTERNET接收无线通讯模块发 送的硫化氢浓度信息，且通过PC机上的监控软件实时显示数据，一旦硫化氢浓度超过预设 报警浓度，随即启动报警。此外，监控软件具有浏览历史数据、控制数据采集系统等功能，方 便用户实时查看与分析硫化氢气体浓度数据，给监控带来极大方便。更进一步的改进是，硫化氢数据采集系统包覆有增强玻璃纤维不饱和聚配树脂工 程材料塑料外壳。可减少硫化氢对现场放置的数据采集系统长期腐蚀，延长装置的使用寿 命、确保测量精度。本技术解决了硫化染料染色行业中可采用的常规监测方式和设备的人力物 力投入过大、监测成本高、无法连续实时监测、及时预警、不易安装使用等弊端；同时本实用 新型装置可选择数据传输网络多样，可长距离的传输无线数字信号，抗干扰能力强、测量精 度高。装置实现了硫化染料染色行业车间空气环境中的硫化氢气体实时、在线智能监控，且 安装简易、使用方便，可有效地保障工业生产安全及人体健康。附图说明本技术将通过实施例并参照附图的方式进行说明，其中图1是本技术实施例的连接示意框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。如图1所示的硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置，包括硫化氢数据采集系统9、远程监控系统10和为硫化氢数据采集系统9提供电源的电池装置。硫化氢数据采集系 统外包覆有一层具有高强度防腐蚀的增强玻璃纤维不饱和聚配树脂工程材料塑料外壳，该 数据采集系统包括用于采集硫化染料车间空气中的硫化氢浓度信息的硫化氢探头I及与 之连接的换能器2，采集的硫化氢信息被转换为模拟信号。因硫化染料染色行业车间硫化氢浓度信号一般较弱，模拟信号先经可编程增益放大器(PGA) 3放大后，利用模数转换器(A/ D)4转换为数字信号，再通过微处理器5对数字信号进行处理，计算出大气中的硫化氢气体 浓度后以数字信号存储于存储器7上。数据采集系统通过无线通讯模块6将处理后的数字 信号通过INTERNET发送至远程监控系统10的PC机8。PC机8接收信号后，现场硫化氢浓 度一旦超过预设报警浓度，PC机上安装的监控软件随即启动报警。此外，通过监控软件，PC 机8可实时显示生产现场的硫化氢气体浓度数据，浏览历史监测数据、和控制数据采集系 统等。上述采集系统的可编程增益放大器(PGA)、模数转换器(A/D)、微处理器集成于一 块印刷电路板上。存储器采用可插拔的SD卡。硫化氢信号采集器为RM-G7A型硫化氢监测 传感器。无线通讯模块采用厦门才茂的GPRS DTU数据平台，平台可选用2G/3G/4G模式，采 用LINUX2. 6. 28操作系统，带内存管理单元，实时性强，功能升级快，系统稳定，带完善TCP/ IP协议栈；可防辐射，抗干扰，防雷，特别适合于环境恶劣的工业控制领域；采用高速ARM9 的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换，解决了“假在线”、“假死机”、“当机” 等疑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置，其特征在于：包括硫化氢数据采集系统、远程监控系统；数据采集系统包括硫化氢信号采集器，放大器，模数转换器，微处理器，存储器，无线通讯模块和供电模块；上述硫化氢信号采集器采集的模拟信号经过放大器放大后，利用模数转换器转换为数字信号，再通过微处理器处理数字信号获得硫化氢浓度信息后，将该浓度信息以数字信号缓存至存储器并通过无线通讯模块发送至远程监控系统。

【技术特征摘要】
1.一种硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置，其特征在于包括硫化氢数据采集系统、远程监控系统；数据采集系统包括硫化氢信号采集器，放大器，模数转换器，微处理器， 存储器，无线通讯模块和供电模块；上述硫化氢信号采集器采集的模拟信号经过放大器放大后，利用模数转换器转换为数字信号，再通过微处理器处理数字信号获得硫化氢浓度信息后，将该浓度信息以数字信号缓存至存储器并通过无线通讯模块发送至远程监控系统。2.如权利要求1所述的硫化染料染色行业硫化氢无线监测装置，其特征在于，所述放大器为可编程增益放大器。3.如权利要求1所述的硫化染料染...

【专利技术属性】
技术研发人员：范良千，申琼，陈凤辉，罗鸿兵，樊玉良，陈玮，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：实用新型
国别省市：