一种压缩空气监测系统的制作方法

本实用新型涉及气体检测分析的技术领域，特别是涉及一种压缩空气监测系统。

背景技术：

随着用气装置的不断发展，用气领域的不断延伸，对压缩空气质量的要求也越来越高。但是，压缩空气中含有相当数量的杂质，这也是压缩空气的质量指标中，往往也是最容易忽视的地方，结果经常造成用气装置故障频出，寿命降低。影响压缩气体空气质量的常见污染物主要有固体颗粒物、水、残油和微量的空气污染物。

目前，现有的压缩空气监测装置分析过程复杂，准确度不高，不具备与空气压缩机以及后续配套系统的联合控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种压缩空气监测系统，能对空气压缩机输出的压缩气体进行在线检测、分析和记录，并在检测到成分超标时及时预警，以及联动控制空气压缩机以及后续配套系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种压缩空气监测系统，包括取样装置、压缩空气监测装置和上位机；所述压缩空气监测装置包括：传感器组件、存储模块、信号处理模块、通信模块、报警模块、操作模块以及显示模块，所述传感器组件、通信模块、报警模块、存储模块、操作模块以及显示模块均连接所述信号处理模块；所述通信模块连接所述上位机；所述取样装置连接所述压缩空气监测装置。

进一步，所述取样装置包括依次连通的空气压缩机、减压阀、电子流速计和电磁阀；所述电子流速计和电磁阀均和所述信号处理模块连接。

进一步，所述信号处理模块包括信号调理单元、滤波单元以及mcu处理单元。

进一步，所述传感器组件包括voc传感器、颗粒物传感器、氮气传感器、臭氧传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器以及温湿传感器中的一种或几种，以便用户根据具体的检测需求选用不同的传感器。

进一步，所述mcu处理单元采用armcortex-m4芯片。

进一步，所述通信模块包括rs485、can、以太网、zigbee、lora以及nb-iot中的一种或几种，可以适用于不同的应用场合。

进一步，所述上位机为plc控制系统和/或计算机。

进一步，所述显示模块采用7寸液晶触摸屏，既能显示结果，又能通过屏幕进行操作查看。

进一步，所述报警模块采用声光报警电路，能以声音和光显示来进行预警，以便及时掌握信息，采取措施。

进一步，所述操作模块采用按键和旋转编码器，方便现场操作人员查看信息及输入命令。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本系统通过压缩空气监测装置对压缩气体中的不同成分进行检测，然后通过信号处理模块进行分析处理，当发现压缩气体中的某种成分超标时进行记录以及实时预警，并传递到上位机，以供管理员查看，并采取相应措施进行维护；同时，该压缩空气监测装置可以方便的集成至压缩机或plc控制系统内部；也可独立安装在设备外，外置使用，具有极高的灵活性。

同时，根据压缩气体的分析结果，对空气压缩机进气口，出气口滤芯，滤网的更换时间节点，提供指导性意见；对压缩空气监测装置的传感器组件的更换时间节点，提供指导性意见；对空压机以及搜集装置进行联合，自动化控制。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图；

图2为本实用新型的取样装置示意图；

图3为本实用新型的联动控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2所示，为了解决背景技术中存在的问题，本实施例一种压缩空气监测系统，包括取样装置、压缩空气监测装置和上位机；所述压缩空气监测装置包括：传感器组件、存储模块、信号处理模块、通信模块、报警模块、操作模块以及显示模块，所述传感器组件、通信模块、报警模块、存储模块、操作模块以及显示模块均连接所述信号处理模块；所述通信模块连接所述上位机；所述取样装置连接所述压缩空气监测装置。

本实用新型提供的压缩空气监测装置由于其体积小、信息化、数字化、智能化以及自动化程度高，可以方便的集成至压缩机或plc控制系统内部；也可独立安装在设备外，外置使用，具有极高的灵活性。传感器组件测量的数据可以保存在存储模块中，也可以根据用户自定义输入的excel、pdf或word格式模板，生成相应的报表，通过sd卡或u盘卡传输到计算机上进行分析、处理、存档。

本实施例中，所述取样装置包括依次连通的空气压缩机、减压阀、电子流速计和电磁阀；所述电子流速计和电磁阀均和所述信号处理模块连接。所述信号处理模块包括信号调理单元、滤波单元以及mcu处理单元。所述mcu处理单元采用armcortex-m4芯片，保证为后续系统的扩展性提供必要的支持。压缩空气监测系统接入空气压缩机输出的压缩气体，经由减压阀将压缩气体压力减至合适的压力，依次通过气体流速计、电磁阀以及传感器组件，经由信号调理，滤波，将模拟信号传输至mcu处理单元，以此达到对气体成分的实时检测、记录和报警的目的。

由于压缩空气的质量会根据不同的应用需求选择不同的质量指标，因此其气体的成分分析监测也不一样，所以传感器组件包括voc传感器、颗粒物传感器、氮气传感器、臭氧传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、硫化氢传感器以及温湿传感器中的一种或几种，以便用户根据具体的检测需求选用不同的传感器。

根据系统的应用场合不同，为了方便现场的线路布设，其通信模块的选择也可不同，其通信模块可包括rs485、can、以太网、zigbee、lora以及nb-iot中的一种或几种，以适应不同的应用场合。

本实施例中，如图3所示，为压缩空气监测系统的联动控制示意图，所述上位机为plc控制系统和/或计算机，通过通信模块与plc控制系统和/或计算机形成联动控制。在气体分析监测过程中，如果一种成分或多种成分超过限值，控制系统会在显示器上显示一个可视的警告信号和警报，上位机控制空气压缩机自动停机，以避免不合格的空气充入后续瓶组系统；或者此时空气压缩机不停机，而是上位机通过控制下游的自动排换气阀把不合格的空气排出。

本实施例中，所述显示模块采用7寸液晶触摸屏，既能显示结果，又能通过屏幕进行操作查看，为操作人员提供良好的人机交互。

本实施例中，所述报警模块采用声光报警电路，具体可采用扬声器和三色灯进行预警，既能通过声音又能通过三色光显示来进行预警，以便现场操作维护人员及时掌握信息，采取措施。

本实施例中，所述操作模块采用按键和旋转编码器，用户可将部分按键自定义为快捷功能键，方便现场操作人员查看信息及输入命令。

本实用新型的工作过程为：从空气压缩机输出的气体首先通过减压阀减压至合适的压力，再依次通过气体流速计、电磁阀以及传感器组件，传感器组件将检测到的信号传输至信号处理模块进行分析处理，并将处理得到的结果和存储模块里预设的相应阈值进行比较，若检测到的成分超限，则传给报警模块进行预警，并存储在存储模块以供现场维护人员查看，同时传给上位机供管理员分析并进行相应的控制，以此达到对气体成分的实时检测、记录和报警的目的，也可对空压机以及搜集装置进行联合，自动化控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。