專利名稱：分布式無線測(cè)塵儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儀器儀表設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域，具體來說為一種分布式無線測(cè)塵儀。
技術(shù)背景隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，粉塵的危害越來越嚴(yán)重，大氣中過大呼吸性粉塵粒子對(duì)人體的健康會(huì)造成不良的影響，除了呼吸性粉塵對(duì)人體的危害外，一些可燃粉塵還具有爆炸性，對(duì)粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)控是防止粉塵危害的一項(xiàng)重要措施。經(jīng)過多年來的研究開發(fā)，目前國內(nèi)外開發(fā)生產(chǎn)的各類測(cè)塵儀器及采用的測(cè)量方法各種各樣，粉塵濃度的表示方法也不相同，按其原理大致可分為兩大類取樣法和非取樣法。取樣法，即從待測(cè)區(qū)域中抽出部分具有代表性的含塵氣樣并送入隨后的分析測(cè)量系統(tǒng)來測(cè)量粉塵的濃度與粒徑的方法，基本工作原理是從含塵區(qū)域采集一定體積的含塵試樣，過濾或分離其中所含塵粒，根據(jù)集塵質(zhì)量和體 積等計(jì)算出氣體的含塵濃度，同時(shí)將過濾下來的塵樣利用各類粒度測(cè)量及其它分析測(cè)試一起進(jìn)行測(cè)量分析，便可進(jìn)一步獲得塵粒的平均粒徑、粒徑分布及其物理特性、化學(xué)組成等。取樣法從原理上最基本和最簡(jiǎn)單的，可以得到比較可靠的結(jié)果，取樣法的缺點(diǎn)也很明顯，對(duì)采樣操作要求高，如果不能做到等速采樣就會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來誤差，而且采樣法為點(diǎn)測(cè)量，每次只能采集某一點(diǎn)處的氣樣，為了獲得整個(gè)含塵區(qū)域粉塵的平均濃度值，就需要采用在多點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量并加以平均的做法，這樣無疑會(huì)大大增加測(cè)量工作量，而且很多時(shí)候需要手工操作，自動(dòng)化程度低。非取樣法就是測(cè)量時(shí)不用取樣，而是利用粉塵的物理、光學(xué)等特性直接測(cè)量，粉塵排放濃度及粒徑大小的方法主要有黑度法、散射法、光透射法等。非取樣法能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量粉塵排放濃度，其中一些可以自動(dòng)、連續(xù)監(jiān)測(cè)粉塵排放，另一些能同時(shí)給出粉塵的濃度與粒徑，特別是光散射法具有不改變浮游粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)，測(cè)量精度高，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)出空氣中含塵濃度等優(yōu)點(diǎn)，因此該類方法應(yīng)用前景較為廣闊。我國目前現(xiàn)有的各類監(jiān)測(cè)儀器和手段中，除了取樣法應(yīng)用的較為普及外，其余各種方法的儀器還停留在比較落后的水平上，難以滿足日益增長的環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)在線監(jiān)測(cè)的要求，因此開發(fā)一種簡(jiǎn)單高效、準(zhǔn)確實(shí)用且適合工程應(yīng)用的測(cè)塵儀不僅具有較大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景，而且具有較高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)把無線通信技術(shù)應(yīng)用到測(cè)塵儀中，由傳感器實(shí)時(shí)采集各測(cè)量點(diǎn)粉塵的信息，經(jīng)處理器處理后通過無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控終端，操作者可以在手持終端選擇測(cè)試點(diǎn)，將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理在手持終端的顯示屏上顯示，從而實(shí)現(xiàn)集成化、低成本和易操作的目的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種分布式無線測(cè)塵儀，其能夠通過無線方式自動(dòng)的監(jiān)測(cè)多片區(qū)域的粉塵濃度、溫度和濕度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是分布式無線測(cè)塵儀，包括一個(gè)上位機(jī)和多個(gè)下位機(jī)，上位機(jī)包括第一微處理器、顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊，顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊均與第一微處理器相連，下位機(jī)包括第二微處理器、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、電源模塊、溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊和無線發(fā)射模塊，電源模塊分別于無線發(fā)射模塊、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊和第二微處理器電連接，粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換器和第二微處理器相連，無線發(fā)射模塊和溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊均與第二微處理器相連，多個(gè)下位機(jī)的硬件配置相同，分別放置在多片待測(cè)量區(qū)域。作為優(yōu)選，報(bào)警模塊為語音報(bào)警器。作為優(yōu)選，顯示模塊為IXD顯示屏。作為優(yōu)選，SD卡存儲(chǔ)器采用SPI總線模式和第一微處理器相連。作為優(yōu)選，粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊為粉塵傳感器。作為優(yōu)選，電源模塊為鋰離子電池。作為優(yōu)選，溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊為數(shù)字式溫濕度傳感器。作為優(yōu)選，無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相匹配且之間無線通訊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)多片區(qū)域的粉塵和溫濕度數(shù)據(jù)同時(shí)測(cè)量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、可視性好，同時(shí)采用無線方式，無需饋線連接，上位機(jī)和多個(gè)下位機(jī)可以隨時(shí)移動(dòng)，便于多點(diǎn)測(cè)量，可擴(kuò)展性好。

圖I為本實(shí)用新型所述分布式無線測(cè)塵儀的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型所述下位機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，參閱圖I和圖2，本實(shí)用新型一個(gè)上位機(jī)和多個(gè)下位機(jī)，上位機(jī)包括第一微處理器、顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊，顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊均與第一微處理器相連，下位機(jī)包括第二微處理器、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、電源模塊、溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊和無線發(fā)射模塊，電源模塊分別于無線發(fā)射模塊、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊和第二微處理器電連接，粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換器和第二微處理器相連，無線發(fā)射模塊和溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊均與第二微處理器相連，多個(gè)下位機(jī)的硬件配置相同，分別放置在多片待測(cè)量區(qū)域。報(bào)警模塊為語音報(bào)警器。顯示模塊為LCD顯示屏。SD卡存儲(chǔ)器采用SPI總線模式和第一微處理器相連。粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊為粉塵傳感器。電源模塊為鋰離子電池。溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊為數(shù)字式溫濕度傳感器。無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相匹配且之間無線通訊。使用時(shí)，將多個(gè)下位機(jī)放置在多片待測(cè)量區(qū)域，多個(gè)下位機(jī)通過粉塵傳感器將測(cè)量的粉塵數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬電信號(hào)，再通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為微處理器可用的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)通過數(shù)字式溫濕度傳感器采集溫濕度數(shù)據(jù)，然后微處理器將測(cè)量的所有數(shù)據(jù)傳輸給無線發(fā)射模塊，再激發(fā)無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。上位機(jī)上電后將無線接收模塊置于接收狀態(tài)，等待下位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到下位機(jī)有數(shù)據(jù)發(fā)送并且載波頻率與地址匹配后，上位機(jī)無線接收模塊開始接收對(duì)應(yīng)下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù),接收到數(shù)據(jù)后處理成相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在SD卡存儲(chǔ)器中(SD卡存儲(chǔ)器用于對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)保存，其后可以用計(jì)算機(jī)打開對(duì)所有測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、擬合歷史曲線等)，同時(shí)在液晶屏上顯示。按鍵模塊可設(shè)置各測(cè)量點(diǎn)粉塵和溫濕度的報(bào)警閥限，當(dāng)某監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警模塊進(jìn)行語音報(bào)警。優(yōu)選的是，所述的第一微處理器和第二微處理器選用AT89C52或STC89C52單片機(jī)，粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊選用粉塵傳感器TO20V，溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊選用數(shù)字式溫濕度傳感器SHTlI，A/D轉(zhuǎn)換器選用TLC1549芯片，無線發(fā)射模塊和無線接收模塊選用NRF905芯片，顯示模塊選用IXD12864液晶顯示器，報(bào)警器選用ISD1420語音芯片。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍內(nèi)的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。 因此，本實(shí)用新型將不會(huì)限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合于本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.分布式無線測(cè)塵儀，包括一個(gè)上位機(jī)和多個(gè)下位機(jī)，其特征在于所述上位機(jī)包括第一微處理器、顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊，所述顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊均與第一微處理器相連，所述下位機(jī)包括第二微處理器、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、電源模塊、溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊和無線發(fā)射模塊，所述電源模塊分別于無線發(fā)射模塊、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊和第二微處理器電連接，所述粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換器和第二微處理器相連，所述無線發(fā)射模塊和溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊均與第二微處理器相連，所述多個(gè)下位機(jī)的硬件配置相同，分別放置在多片待測(cè)量區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述報(bào)警模塊為語音報(bào)警器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述顯示模塊為LCD顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述SD卡存儲(chǔ)器采用SPI總線模式和第一微處理器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊為粉塵傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述電源模塊為鋰離子電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊為數(shù)字式溫濕度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式無線測(cè)塵儀，其特征在于所述無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相匹配且之間無線通訊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分布式無線測(cè)塵儀，包括一個(gè)上位機(jī)和多個(gè)下位機(jī)，上位機(jī)包括第一微處理器、顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊，顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、SD卡存儲(chǔ)器和無線接收模塊均與第一微處理器相連，下位機(jī)包括第二微處理器、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、電源模塊、溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊和無線發(fā)射模塊，電源模塊分別于無線發(fā)射模塊、粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊和第二微處理器電連接，粉塵信號(hào)檢測(cè)模塊通過A/D轉(zhuǎn)換器和第二微處理器相連，無線發(fā)射模塊和溫濕度信號(hào)檢測(cè)模塊均與第二微處理器相連，多個(gè)下位機(jī)的硬件配置相同，分別放置在多片待測(cè)量區(qū)域。本實(shí)用新型可以對(duì)多片區(qū)域的粉塵和溫濕度數(shù)據(jù)同時(shí)測(cè)量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、可視性好，同時(shí)采用無線方式，無需饋線連接，上位機(jī)和多個(gè)下位機(jī)可以隨時(shí)移動(dòng)，便于多點(diǎn)測(cè)量，可擴(kuò)展性好。
文檔編號(hào)G01D21/02GK202793980SQ201220434858
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者盧超 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院