一种面料生产用车间安全监测系统的制作方法

本发明属于面料生产监测，具体为一种面料生产用车间安全监测系统。

背景技术：

1、纺织原意是取自纺纱与织布的总称，但是随着纺织知识体系和学科体系的不断发展和完善，特别是非织造纺织材料和三维复合编织等技术产生后，已经不仅是传统的手工纺纱和织布，也包括无纺布技术，现代三维编织技术，现代静电纳米成网技术等生产的服装用、产业用、装饰用纺织品；所以，现代纺织是指一种纤维或纤维集合体的多尺度结构加工技术；中国古代的纺织与印染技术具有非常悠久的历史，早在原始社会时期，古人为了适应气候的变化，已懂得就地取材，利用自然资源作为纺织和印染的原料，以及制造简单的手工纺织工具。

2、面料在生产的过程中，车间内的粉尘积累的较多，从而使得安全意外的发生概率较高，常见的烟雾报警器只能在险情发生后进行声光报警，从而可能会导致报警不够及时。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种面料生产用车间安全监测系统。

2、本发明采用的技术方案如下：一种面料生产用车间安全监测系统，包括电源供电模块、数据采集模块、无线通信模块、zigbee组网模块、处理器模块、消防报警模块、上位机控制模块、粉尘传感器模块、烟雾传感器模块、氧气传感器模块、声光报警模块、通话报警模块和消防灭火模块，所述电源供电模块的输出端连接有所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接有所述无线通信模块的输入端，所述无线通信模块的输出端连接有所述zigbee组网模块的输入端，所述zigbee组网模块的输出端连接有所述处理器模块的输入端，所述处理器模块的输出端连接有所述消防报警模块的输入端，所述处理器模块的数据接入端电性连接有上位机控制模块。

3、在一优选的实施方式中，所述数据采集模块的内部设置有粉尘传感器模块、烟雾传感器模块和氧气传感器模块，所述粉尘传感器模块、烟雾传感器模块和氧气传感器模块的整体输出端连接有所述数据采集模块的输入端；

4、所述消防报警模块的内部设置有声光报警模块、通话报警模块和消防灭火模块，所述声光报警模块、通话报警模块和消防灭火模块的整体输出端连接有所述消防报警模块的输入端。

5、在一优选的实施方式中，所述粉尘传感器模块的内部由光源、光线探测器、加热器组成。该传感器利用粒子计数原理，并且内置加热器，能使检测环境中的空气自动吸入传感器内，粉尘粒子被光源发出的探测光照射后，引起探测光发生散射，散射光经过透镜汇聚后被光电转换器把光信号转换成电信号，最后转换为直流脉冲信号输出，因此在使用该粉尘传感器的时候不需要a/d转换，有粉尘颗粒时，输出低电平；无污染时，输出高电平。

6、在一优选的实施方式中，所述烟雾传感器模块使用mq-2可燃气体传感器，mq-2可燃气体传感器由一个氧化铝制成的微型陶瓷管、一个二氧化锡的感应层、用来测量的电极和用于对传感器进行加热的加热器组成，其测试使用的元件固定容器内，烟雾传感器使用二氧化锡作为气体敏感元件，在洁净的大气中具有极小的导电能力。

7、在一优选的实施方式中，所述氧气传感器模块采用o2-a2传感器,其工作原理是基于电化学原电池的原理，利用待测气体在原电池中，阳极的氧化、阴极的还原过程产生电流，并且待测气体在电化学反应时所产生的电流与其浓度成正比,从而进行氧浓度的运算。先要将输出的电流信号转变成输出的电压信号,氧气传感器输出的是80～120ua的微弱电流信号，选用ad620来放大，经计算验证取放大倍数为400时，误差最小。

8、在一优选的实施方式中，所述无线通信模块的zigbee模块选择cc2530芯片，数据传输模块3基于每个模块中zigbee节点的特性,系统采取双星型的无线网络拓扑结构,由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器,并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理；

9、所述zigbee组网模块进行网络初始化，首先确定zigbee网络中有且仅有的一个网络协调器；然后进行信道扫描，找到合适的信道；当找到信道后，协调器为网络确定唯一的网络标识符。第二，节点通过协调器加入网络，全功能节点向协调器发送连接请求，协调器接收到信息，分析后同一节点加入，节点才能连接。zigbee组网方式采用“点对多点zigbee+gprs网络通讯”。温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、风速表对面料厂进行信息采集，数据经过层层传输，pc机根据信息对面料厂进行远程监测和控制。

10、在一优选的实施方式中，所述上位机控制模块利用pc机设计报警系统，用户需要登录系统才能进行操作。主要页面有：①初始化页面，可以利用pc机对处理器进行初始化设置；②查看页面，可以点击查看面料厂内各个检测点温度、湿度、含氧量、风速的检测情况；③预警页面，可以看到各个检测超过阈值的具体情况和相应阈值；④设备控制页面，根据警示页面提示的检测点当前情况对面料厂内各个设备发送工作指令；⑤报警信息，显示处于接近危险值的各个参数，并提示报警。其中设备控制具有自动和人工两种控制方法，既可以根据设定参数进行机器自动报警和自动控制，也可以进行人工控制。除此之外，可以根据面料种类进行不同参数设置。

11、在一优选的实施方式中，所述声光报警模块中所包含的报警电路，在布防的状态下检测到设定信号时，蜂鸣器led亮起同时发声报警，直至管理人员按下撤防，才会停止发声报警。产品利用三极管作为开关电路既有保护单片机本身的作用，也有放大电流的作用，此外当三极管基极高电平，发射极可以及时截止，低电平时，发射极还可以导通。

12、在一优选的实施方式中，所述通话报警模块选用dtmf双向收/发集成电路mt8880，它专门为双音多频信号的收、发而设计，它既能产生发送双音频信号，又能对双音频信号进行接收译码，还能判断各种信号音(拨号音、回铃音、忙音)。芯片设置为双音频模式和中断模式，可通过irq脚判断是否收到dtmf双音频信号。双音多频指令经t1、c1、r3进入mt8880进行解码，解码后指令输入到单片机u4的p2口进行处理。当某路报警监测信号有效时，系统提机，p2口输出电话号码及控制信号，通过u3转换为dtmf双音多频信号从第8脚输出，经r17、r16、c4、r12、q2放大、t1耦合至电话线路中，拨通电话，按“报警方式”轮流拨打两部电话进行报警。

13、在一优选的实施方式中，所述消防灭火模块在面料生产车间配置有七氟丙烷气体灭火装置对初期火情进行灭火，由平台运算中心控制的泡沫灭火装置进行火灾中后控制；开放大区域的初期火情采用消防机器人自带的阻燃弹进行初期灭火处理，消防机器本身即为一个ai边缘设备，具有处理初期火情的权限；中后期用消防机器人的水喷淋系统进行灭火，消防机器人负责定位火源及喷头伺服运动，消防供液装置则负责提供稳定压力的消防水源，整个喷淋权限归平台中央运算器所有；重要开放区域配置的固定消防水喷淋系统由平台中央运算器发送喷淋指令进行控制；消防灭火模块7在油设备或发热设备区域配置有油乳化绝缘高压带电灭火系统；油乳化绝缘高压带电灭火系统的工作原理如下，水在强效雾化后，其绝缘特性要大于空气的绝缘特性，同时配合油乳化绝缘灭火剂，对设备进行覆盖隔离、乳化阻隔，从而达到灭火效果；此设备可实现带电灭火，对初期火情有很好的扑灭效果；故此设备的动作权限可下放到就地边缘ai设备，达到对初期火情的快速扑灭效果；同时，s区域配置有能广泛覆盖的喷淋灭火系统，可作为发生较大火灾后期的扑灭手段；将此灭火设备作为三级火情的灭火手段，权限在平台运算中心，只有在火灾严重且断电后才能启用。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、本发明中，消防报警模块内部的报警模块和灭火模块通过数据传输模块把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器,并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。当出现险情时，由平台运算中心控制的泡沫灭火装置进行火灾中后控制；开放大区域的初期火情采用消防机器人自带的阻燃弹进行初期灭火处理，配置有能广泛覆盖的喷淋灭火系统，可作为发生较大火灾后期的扑灭手段；从而使得整个车间在发生安全意外时，能够及时的进行通知相关人员，使得相关人员可以及时进行查看处理，同时当火情较大时，通过消防灭火模块也可以及时进行灭火，从而增加了整体监测系统使用时的安全性。