一种装料除尘变频器频率自动节能控制装置的制作方法

1.本发明涉及工厂设备安全运行技术领域，特别涉及一种装料除尘变频器频率自动节能控制装置。


背景技术：

2.现有的装料车进入装料间指定位置后进行装料，由于装料产生灰尘，同时开启除尘器系统启动变频器高频率运行，控制电机高速运转进行除尘；当装完料，装料车离开，无灰尘产生，这时需将变频器转入低频率运行，电机进行低速节电运转；但是往往岗位工疏忽等原因未能将变频器转入低频率运行，电机一直高速运转，造成了电能浪费。
3.经检索，公开号cn108343627a的中国专利于2018年7月31日公开了一种除尘风机变频控制系统，其包括：人机交互系统，在节能调控器中预设输出电压频率档位n及对应的气体负压允许范围q；气体负压传感器，实时采集实际气体负压值p并反馈给节能调控器；变频器，与节能调控器和除尘风机连接；节能调控器根据除尘运行设备状态信号采集器采集到的运行状态信号控制执行器开关管道阀门，根据实际输出电压频率档位比较p和q，当p不在q内时，节能调控器发出调频控制信号调整除尘风机的转速，直至p在q内。
4.上述现有专利虽然利用变频器控制除尘系统以达到节能目的，但是不能依据除尘实际需求实时调整变频控制方式，其变频控制的精细度较低。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种装料除尘变频器频率自动节能控制装置，用以解决装料间的精细化除尘问题。
6.本发明是通过以下技术方案予以实现的：
7.一种装料除尘变频器频率自动节能控制装置，包括：除尘组件、位置传感器、粉尘传感器和控制器；所述控制器与位置传感器相连，用于在接收到位置传感器发送的装料车位置信号后，唤醒控制器；所述控制器与粉尘传感器相连，用于在被唤醒后，控制粉尘传感器采集装料间粉尘浓度；所述控制器与除尘组件相连，用于根据粉尘浓度生成变频指令，并基于变频指令控制除尘组件对装料间进行除尘操作。
8.上述技术方案通过位置传感器对进入装料间的装料车进行检测，并在检测到装料车到达预设位置时，触发控制器唤醒，由控制器控制粉尘传感器进行装料间内的粉尘浓度检测，从而实现控制器的触发启动，在装料间无需粉尘浓度监控时，控制器处于休眠状态，节省控制器的能耗，以达到进一步节省整体装置能耗的目的。
9.此外，上述技术方案依据不同的粉尘浓度执行不同的变频指令，使得除尘组件执行不同强度的除尘操作，实现对装料间精细化除尘，进一步达到节能降耗的目的。
10.作为进一步的技术方案，所述控制器进一步包括：获取大量的粉尘浓度数据，将获取的粉尘浓度数据输入到浓度异常诊断模型中，所述浓度异常诊断模型对粉尘浓度数据进行处理得到浓度异常结果，根据浓度异常结果判定粉尘浓度异常范围，并生成与该粉尘浓
度异常范围生成对应的变频指令。
11.通过构建浓度异常诊断模型对装料间的粉尘浓度进行异常诊断，并对不同级别的异常情况执行不同的变频指令，实现对装料间粉尘清除工作的精细化控制。
12.作为进一步的技术方案，所述浓度异常诊断模型通过深度学习进行训练得到。通过获取大量的历史数据，包括装料间粉尘浓度及对应的除尘强度，对构建的浓度异常诊断模型进行训练，以提高浓度异常诊断的准确性。
13.作为进一步的技术方案，所述浓度异常诊断模型的训练进一步包括：获取粉尘浓度样本数据和与粉尘浓度样本数据相对应的标记；将所述粉尘浓度样本数据和对应的标记输入到浓度异常诊断模型，所述浓度异常诊断模型对粉尘浓度数据进行处理得到浓度异常结果；基于所述浓度异常结果和标记对浓度异常诊断模型进行调整。
14.上述训练步骤可重复迭代若干次，直至达到预期的训练精度。
15.作为进一步的技术方案，所述粉尘浓度异常范围包括多个范围区间，每一范围区间对应不同的变频指令，不同的变频指令对应不同的除尘强度。
16.根据不同的范围区间，对应执行不同的变频指令，进而对装料间执行不同强度的除尘操作，既能够达到装料间的除尘需求，又能够最大程度节省能耗。
17.作为进一步的技术方案，所述位置传感器为红外传感器，设置在装料间墙壁上且与装料车的中心高度保持一致，用于检测装料车与装料间墙壁之间的距离，并在检测到装料车到达指定位置时，发送信号给控制器。通过红外传感器触发并唤醒控制器，实现对控制器的节能目的，在装料间无装料操作时，可使控制器等设备处于休眠状态，减少能源消耗。
18.作为进一步的技术方案，所述装料间的上方设有倒漏斗状吸入口，用于在装料时将粉尘吸入并经由管道送至除尘组件。倒漏斗状吸入口的设置，能够便于粉尘的吸入，提高除尘效率。
19.作为进一步的技术方案，所述除尘组件包括除尘器、电机和变频器；所述变频器的输入端与控制器相连，输出端与电机相连；所述电机的输出端与除尘器相连。当控制器生成变频指令后，控制变频器启动，变频器控制电机驱动除尘器工作，以预设的除尘强度对装料间进行除尘操作。
20.作为进一步的技术方案，所述控制器设置于控制箱内，所述控制器设置于装料间外。
21.进一步地，所述控制箱上可设置触摸屏，用于手动启动除尘组件。
22.进一步地，所述装料间内也可设置监控设备，所述监控设备与控制器相连，用于在装料时实时监控装料过程并通过控制器发送至触摸屏进行显示。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
24.(1)本发明通过位置传感器对进入装料间的装料车进行检测，并在检测到装料车到达预设位置时，触发控制器唤醒，由控制器控制粉尘传感器进行装料间内的粉尘浓度检测，从而实现控制器的触发启动，在装料间无需粉尘浓度监控时，控制器处于休眠状态，节省控制器的能耗，以达到进一步节省整体装置能耗的目的。
25.(2)本发明依据不同的粉尘浓度执行不同的变频指令，使得除尘组件执行不同强度的除尘操作，实现对装料间精细化除尘，进一步达到节能降耗的目的。
附图说明
26.图1为根据本发明实施例的装料除尘变频器频率自动节能控制装置的原理示意图。
27.图中：1、控制箱；2、位置传感器；3、粉尘传感器；4、变频器；5、电机；6、除尘器；7、装料间；8、装料车。
具体实施方式
28.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.本发明提供一种装料除尘变频器频率自动节能控制装置，如图1所示，包括：除尘组件、位置传感器、粉尘传感器和控制器；所述控制器与位置传感器相连，用于在接收到位置传感器发送的装料车位置信号后，唤醒控制器；所述控制器与粉尘传感器相连，用于在被唤醒后，控制粉尘传感器采集装料间粉尘浓度；所述控制器与除尘组件相连，用于根据粉尘浓度生成变频指令，并基于变频指令控制除尘组件对装料间进行除尘操作。
33.所述控制器进一步包括：获取大量的粉尘浓度数据，将获取的粉尘浓度数据输入到浓度异常诊断模型中，所述浓度异常诊断模型对粉尘浓度数据进行处理得到浓度异常结果，根据浓度异常结果判定粉尘浓度异常范围，并生成与该粉尘浓度异常范围生成对应的变频指令。
34.通过构建浓度异常诊断模型对装料间的粉尘浓度进行异常诊断，并对不同级别的异常情况执行不同的变频指令，实现对装料间粉尘清除工作的精细化控制。
35.所述浓度异常诊断模型通过深度学习进行训练得到。通过获取大量的历史数据，包括装料间粉尘浓度及对应的除尘强度，对构建的浓度异常诊断模型进行训练，以提高浓度异常诊断的准确性。
36.所述浓度异常诊断模型的训练进一步包括：获取粉尘浓度样本数据和与粉尘浓度样本数据相对应的标记；将所述粉尘浓度样本数据和对应的标记输入到浓度异常诊断模型，所述浓度异常诊断模型对粉尘浓度数据进行处理得到浓度异常结果；基于所述浓度异常结果和标记对浓度异常诊断模型进行调整。
37.上述训练步骤可重复迭代若干次，直至达到预期的训练精度。
38.所述粉尘浓度异常范围包括多个范围区间，每一范围区间对应不同的变频指令，不同的变频指令对应不同的除尘强度。
39.根据不同的范围区间，对应执行不同的变频指令，进而对装料间执行不同强度的除尘操作，既能够达到装料间的除尘需求，又能够最大程度节省能耗。
40.所述位置传感器为红外传感器，设置在装料间墙壁上且与装料车的中心高度保持一致，用于检测装料车与装料间墙壁之间的距离，并在检测到装料车到达指定位置时，发送信号给控制器。通过红外传感器触发并唤醒控制器，实现对控制器的节能目的，在装料间无装料操作时，可使控制器等设备处于休眠状态，减少能源消耗。
41.所述装料间的上方设有倒漏斗状吸入口，用于在装料时将粉尘吸入并经由管道送至除尘组件。倒漏斗状吸入口的设置，能够便于粉尘的吸入，提高除尘效率。
42.所述除尘组件包括除尘器、电机和变频器；所述变频器的输入端与控制器相连，输出端与电机相连；所述电机的输出端与除尘器相连。当控制器生成变频指令后，控制变频器启动，变频器控制电机驱动除尘器工作，以预设的除尘强度对装料间进行除尘操作。
43.所述控制器设置于控制箱内，所述控制器设置于装料间外。
44.进一步地，所述控制箱上可设置触摸屏，用于手动启动除尘组件。
45.进一步地，所述装料间内也可设置监控设备，所述监控设备与控制器相连，用于在装料时实时监控装料过程并通过控制器发送至触摸屏进行显示。
46.当装料车进入装料间，到达指定位置时，红外传感器检测到信号并发送信号至控制器；装料车开始装料，并在装料时产生灰尘；控制器控制粉尘传感器检测装料间内的实时粉尘浓度，并根据实时粉尘浓度生成不同变频指令控制变频器驱动，进而驱动除尘组件根据实时的粉尘浓度实时调整除尘强度，提高除尘操作的精细化控制，进一步达到节能降耗的目的。
47.当装完料后，装料车离开，通过现场红外传感器检测并将信号传送到控制器，控制器控制延时第一时间，并在延时的第一时间内，输出信号将除尘器、变频器转为低频率运行，控制电机低速运转，进行节电运行；然后在节电运行第一时间后，控制器进入休眠状态，直至被下一个信号唤醒。
48.控制箱由交流电源供电；控制箱通过控制电缆连接红外传感器和粉尘传感器，并根据信号控制除尘器启动变频器高频率或者低频率运行，控制电机高速运转或者低速运转，进行节电控制。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
50.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。