一种基于gprs的视频远程控制除尘系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动控制领域，具体涉及一种基于GPRS的视频远程控制除尘系统。
【背景技术】
[0002]随着生活品质的逐步提高，人们对于减少空气中灰尘、粉尘、微小颗粒悬浮物等物质的浓度有了更高的要求，建筑工地、高速公路等施工场合常常出现大量的灰尘，随着空气的流通，严重影响了施工工人以及当地居民的生活。视频监控技术已经广泛应用于建筑工地、高速公路等施工场合，视频监控技术可以使管理者定性的感知施工现场的灰尘浓度，但是目前还缺乏一种定量的、连续的和智能化的手段来认定灰尘的浓度，进而确定灰尘危害的等级。因此，需要设计一种能够定量连续的分析施工现场灰尘浓度的监控系统。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的缺陷，提供一种基于GPRS的视频远程控制除尘系统，能够及时对灰尘浓度进行监测，通过喷雾降低灰尘浓度，自动控制污染情况。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
[0005]包括信号光源生成模块，信号光源生成模块发出的光信号经过耦合器进入光纤，并通过分路器形成两束相同的光信号，其中一束光信号直接连接光伏探测器，另一束光信号经光纤传感器穿越探测区域后再连接光伏探测器;所述的两束光信号的强度差通过光伏探测器输出相应的电压信号，该电压信号通过信号处理模块转换成数字信号，并传输至微处理器;所述的微处理器经过无线通信模块分别连接监控中心服务器和PLC控制器，所述的监控中心服务器还连接视频监控器，PLC控制器连接水栗。
[0006]所述的监控中心服务器通过无线网桥或光纤连接视频监控器。
[0007]所述的PLC控制器与水栗之间设置有用于控制出水量的电磁阀。
[0008]所述的信号处理模块包括差动放大电路、滤波电路以及A/D转换器。
[0009]所述的光伏探测器输出电压信号为O?300mV，差动放大电路的输出电压是O?5V。
[0010]所述的微处理器为51系列单片机或ARM系列单片机。
[0011 ]所述的无线通信模块包括GPRS发射模块以及GPRS接收模块。
[0012]所述的微处理器经过微处理器串口与GPRS发射模块连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型光信号经过耦合器与分路器产生两束强度一样的光，通过光纤传感器的光由于受到灰尘、微小颗粒物质的散射作用出现光的强度衰减，另一路光由于只经过光纤与光伏探测器相连，因而未出现衰减，这样两束光出现强度的差异，该差值信号传输至微处理器，视频监控器将视频数据传输至监控中心服务器，监控中心服务器通过分析图像数据得出灰尘浓度的等级，根据灰尘浓度的等级设定有阈值，微处理器经过无线通信模块连接监控中心服务器，得到的数值与设定的阈值进行比较，当数值超出阈值时，通过PLC控制器控制水栗打开，水栗喷雾后降低灰尘浓度。本实用新型管理者根据需要设定符合实际现场需求的阈值，形成图像数据与数字数据的相互印证，大大提高了系统的稳定性。
【附图说明】
[0014]图I本实用新型的结构原理图；
[0015]图2本实用新型的具体实施逻辑图；
[0016]图3本实用新型灰尘浓度大小与电信号波动的对应关系示意图；
[0017]附图中：1.光源生成模块;2.光纤传感器;3.微处理器;4.监控中心服务器;5.PLC控制器;6.视频监控器;7.电磁阀；8.水栗。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0019]参见图I，本实用新型在结构上包括信号光源生成模块I，信号光源生成模块I发出的光信号经过耦合器进入光纤，并通过分路器形成两束相同的光信号，其中一束光信号直接连接光伏探测器，另一束光信号经光纤传感器2穿越探测区域后再连接光伏探测器;两束光信号的强度差通过光伏探测器输出相应的电压信号，光伏探测器的输出电压信号为O?300mV，差动放大电路的输出电压为O?5V。该电压信号通过信号处理模块转换成数字信号，传输至微处理器3;信号处理模块包括差动放大电路、滤波电路以及A/D转换器，微处理器3为51系列单片机或ARM系列单片机。微处理器3经过无线通信模块分别连接监控中心服务器4和PLC控制器5，无线通信模块包括GPRS发射模块以及GPRS接收模块，微处理器3经过微处理器串口与GPRS发射模块连接。监控中心服务器4通过无线网桥或光纤连接视频监控器6，PLC控制器5连接水栗8，PLC控制器5与水栗8之间设置有用于控制出水量的电磁阀7。
[0020]参见图2，基于GPRS的视频监控远程控制除尘系统工作原理：当光纤传感器在施工现场布置完毕，即开始进行检测。光源发射出一束光，经过耦合器使其进入光纤，进入光纤后通过分路器分为两束强度一样的光束，其中一束光通过光伏与光伏探测器直接相连，另一束光通过光纤传感器的发射，穿越探测区域，由光纤传感器接收，传输至光伏探测器。两束光的强度出现差异，通过信号处理模块，转换为数字信号，传输至微处理器3。视频监控将数据连续的传输至项目部的监控中心服务器4，通过对视频数据的分析，得出灰尘浓度的等级，设立符合实际情况的灰尘浓度阈值，通过无线通讯模块与计算机将阈值传输至微处理器。
[0021]基于GPRS的视频监控远程控制的除尘系统包含以下步骤：当施工现场扬起灰尘、微悬浮物质时，灰尘的浓度会显著增加，此时由于灰尘、微小颗粒物质会对光产生散射作用。光源经过耦合器与分路器产生的两束强度一样的光，通过光纤传感器的光由于受到灰尘、微小颗粒物质的散射作用出现光的强度衰减，另一路光由于只经过光纤与光伏探测器未出现衰减，这样两束光由于强度的不同，经过光伏探测器转换为O?300mV的电压信号，送给差动放大电路为O?5V的信号，经过滤波电路与A/D转换后，将信号传输至微处理器3。
[0022]视频监控器6将视频数据传输至监控中心服务器4，然后通过分析图像数据得出灰尘浓度的等级，根据灰尘浓度的等级设定阈值，通过无线通信模块将数据通过串口传输至与微处理器3，监控中心服务器4通过串行通信实现对微处理器3的控制。
[0023]微处理器3得到的数值与设定的阈值进行比较，电信号的波形受到灰尘浓度的控制，当数值超出阈值时，通过无线传输模块，经过PLC控制器5，利用电磁阀7实现对水栗8的开关控制。当数值未超出阈值，则不进行动作，其波动曲线如附图3所示。
[0024]当项目部视频监控中出现大量的灰尘时，此时监控管理者根据需要设定符合实际现场需求的阈值。这样形成图像数据与数字数据的相互印证，大大提高了系统的稳定性。
【主权项】
1.一种基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:包括信号光源生成模块（I)，信号光源生成模块（I)发出的光信号经过耦合器进入光纤，并通过分路器形成两束相同的光信号，其中一束光信号直接连接光伏探测器，另一束光信号经光纤传感器(2)穿越探测区域后再连接光伏探测器;所述的两束光信号的强度差通过光伏探测器输出相应的电压信号，该电压信号通过信号处理模块转换成数字信号，并传输至微处理器(3);所述的微处理器(3)经过无线通信模块分别连接监控中心服务器(4)和PLC控制器(5)，所述的监控中心服务器(4)还连接视频监控器(6)，PLC控制器(5)连接水栗(8)。2.根据权利要求I所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的监控中心服务器(4)通过无线网桥或光纤连接视频监控器(6)。3.根据权利要求I所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的PLC控制器(5)与水栗(8)之间设置有用于控制出水量的电磁阀（7)。4.根据权利要求I所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的信号处理模块包括差动放大电路、滤波电路以及A/D转换器。5.根据权利要求4所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的光伏探测器输出电压信号为O?300mV，差动放大电路的输出电压是O?5V。6.根据权利要求I所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的微处理器(3)为51系列单片机或ARM系列单片机。7.根据权利要求I所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的无线通信模块包括GPRS发射模块以及GPRS接收模块。8.根据权利要求7所述的基于GPRS的视频远程控制除尘系统，其特征在于:所述的微处理器(3)经过微处理器串口与GPRS发射模块连接。
【专利摘要】一种基于GPRS的视频远程控制除尘系统，包括信号光源生成模块，信号光源生成模块发出的光信号经过耦合器进入光纤，并通过分路器形成两束相同的光信号，其中一束光信号直接连接光伏探测器，另一束光信号经光纤传感器穿越探测区域后再连接光伏探测器；所述的两束光信号的强度差通过光伏探测器输出相应的电压信号，该电压信号通过信号处理模块转换成数字信号，并传输至微处理器；所述的微处理器经过无线通信模块分别连接监控中心服务器和PLC控制器，所述的监控中心服务器还连接视频监控器，PLC控制器连接水泵。本实用新型能够及时对灰尘浓度进行监测，并通过喷雾降低灰尘浓度，自动控制空气污染情况。
【IPC分类】G01N15/06, B01D47/06
【公开号】CN205145868
【申请号】CN201520984996
【发明人】吕东源, 邱喜华, 梁鹏, 常肖, 阮祺
【申请人】长安大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月1日