工厂节能安全系统


研究意义:

    目前工厂对所需信息的采集与处理不及时,效率低;还存在大量水电资源分配处理浪费问题。比如有些废水净化后仍然可以循环利用却被排出,电力的控制不合理造成浪费,生产安全问题得不到重视等。该系统意在解决对工厂信息进行及时采集与处理并加强对水电的合理利用及资源节约等实际问题。
 

研究思路:

    利用无线传感技术采集工厂中各种有利用价值的信息,通过上位机对集中采集的信息进行简单分析与处理。据此加强对水、电以及工厂安全的综合管理,提高工厂效率,节约资源与成本,保护了环境,减小工业化对环境的影响。
 

系统功能:
 
    智能水处理系统:

    采集信息与上位机(手机)无线连接。工厂生产时产生的污水至沉淀池进行沉淀,沉淀结束后,通过上位机打开水阀1(连接是否可利用判别池),沉淀后的初步净化水流入下一级进行处理。下一级处理池通过红外对管检测浑浊度判断该污水是否有可能被改良再利用,如果检测到可利用,将信号发送到上位机,上位机发出指令,打开水阀2(与改良液存放池相连),改良池便将改良液与可被改良的污水混合,改良后被打开水阀3(与工厂内部相连),处理后的可利用的水流入工厂再利用。如果检测到污水没有改良的价值,便打开水阀4(与污水处理厂相连)使污水排放出去。工厂每天所需的总水量得到一个数值,与回收到的可利用水形成一个函数关系,如果回收的水不够用可再从外界获取水,从外界获取的水因回收的水的总量的变化而变化。整个智能水处理系统可以用上位机人工控制,也可以设计自动采集数据进行控制。
 
    智能控电系统:

    节约用电分为供电系统和对用电设备的管理。

    供电系统由太阳能光板与外界供电系统组成工厂的总供电系统。工厂每天所需的总电量得到一个数值,与太阳能发的电形成一个函数关系,如果晴天则太阳能供电群发电较多可以少从外界获取电力;如果阴天,则要加大从外界获取的电力。该系统分为车间内部的用电和车间外部的路灯用电,整个系统的电力由较为环保的太阳能电池和外部电力系统提供。对用电设备的管理又分为对车间内部用电设备的管理和车间外部用电设备的管理。对内部可以用上位机控制空闲机器的运转以及待机耗电情况;车间外部对长明路灯的管理,可以实现上位机的自动控制整体和单独的亮灭情况,也可以夜间自行检测行人,如检测到行人自行启动亮灯30至60秒,随后关闭。
 
    智能安全系统:

    安全监控主要由防火灾监控和工厂内部工作人员的刷卡部分构成。当车间内产生烟雾或有异常情况时,防火灾控制系统开始工作,检测危险系数等级,达到预设等级后发出警报,并将警报发送到上位机,提醒有危险发生,并在隐情初级阶段将其排除;如等级系数达到一定程度可以自动喷水或自行报火警。刷卡人员统计功能实时监测工厂内部的人员数以及判断是否为工厂内部人员。
 

创新性:
 
    利用传感器采集信息反馈到上位机,并进行自动化远程处理。
 
    智能水处理系统:1、对污水的自动化处理;2、水的动态分配问题。
    智能控电系统:1、对电力的动态分配问题;2、对工厂车间内部电力的管理;3、对工厂车间外路灯的智能化处理。
    智能安全系统:1、智能刷卡人数统计管理;2、危险隐情监测;3、上位机报警;4、简单的险情应急处理。
 

关键技术:

    上位机系统,单片机的自动处理系统,信息的采集与处理。

推广前景:

    可对各类问题进行数据实时监控采集和操作处理,可快速处理简单事件,减少人力物力的分配。对复杂系统可直观表现,并可进行人工上位机控制操作。且操作可编程,对于不同系统可针对特点进行优化,达到高集成度综合管理的目的。对水电资源的可分配性达到更高标准,对废水废物的回收和利用进行高精度高效率的操作,形成新型工厂生态系统。

获奖情况:

    2014年9月   bv伟德官网平台大学生创新大赛一等奖