一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置与流程

1.本发明涉及废气监测技术，具体涉及一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置。


背景技术：

2.工业废气是大气污染和环境污染的重要组成部分，是造成我国大部分地区出现雾霾天气的主要原因之一，在进行废气治理时，往往在排放废气的烟囱或排放管道处安装监控装置，以对排放的烟气废气进行检测，通过在管道内一侧设置反射镜片，并由设置在管道另一侧的检测装置发射光源，通过管道内部后由反射镜片反射回检测装置内的光谱仪进行测量与分析，以对工厂的废气排放进行监控。
3.但是光学镜片等部件安装在烟囱内时，长期暴露在烟囱或排放管道的内部易受到烟气的污染，尤其是一些具有腐蚀性的烟气，导致检测结果的可靠性降低，并导致降低光学镜片的使用寿命，造成维护的成本较高以及更换的周期缩短，而光学镜片的安装和校正较为复杂，更换周期的缩短带来的人力、物力成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，包括安装在烟囱上的用于烟气分析的检测装置，所述检测装置包括安装在烟囱内壁一侧的光源反射部件和安装在光源反射部件相对一侧且位于烟囱外壁的测试装置，所述光源反射部件一侧安装有密封机构，所述密封机构可与烟囱内壁形成一个包围光源反射部件的密封空间，所述烟囱表面设有贯穿并延伸至密封空间内的两个换气管，其中一个换气管上且位于烟囱外部的一端安装有抽气机构，所述抽气机构用于将密封空间内的气体抽出至烟囱外。
6.进一步地，所述密封机构包括盒体，所述盒体一侧与烟囱内壁固定连接，所述盒体靠近测试装置一侧设有开口，位于开口一侧所述盒体上设有插槽，所述插槽上安装有密封板，所述密封板完全插入插槽后，密封板周侧与盒体上的插槽内壁抵接。
7.进一步地，所述密封机构还包括移动件，所述移动件用于驱动密封板沿插槽内壁进行移动。
8.进一步地，其中一个所述换气管上安装有电磁阀。
9.进一步地，所述抽气机构包括壳体，所述壳体一侧与烟囱外壁固定连接，所述壳体内固定安装有电机，所述电机输出轴一端滑动连接有错位齿盘一，所述错位齿盘一一侧抵接有错位齿盘二，所述壳体内设有可供错位齿盘一移动的第一腔体，所述错位齿盘一靠近电机一侧安装有弹簧一，所述弹簧一一侧与错位齿盘一一侧抵接，所述弹簧一另一侧与第一腔体一侧抵接。
10.进一步地，所述错位齿盘二外侧与壳体内壁转动连接，所述错位齿盘二中部一侧安装有转轴，所述壳体内且位于错位齿盘二一侧设有第二腔体和第三腔体，所述第二腔体内设有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板一侧固定安装有两个第一导杆，两个所述第一导杆均贯穿错位齿盘二并与错位齿盘二内壁滑动连接，且两个所述第一导杆一端与错位齿盘一一侧抵接。
11.进一步地，所述第二连接板一侧固定安装有两个第二导杆，两个所述第二导杆一端贯穿壳体并与壳体内壁滑动连接，位于第三腔体内的两个第二导杆一端固定连接有同一个活塞板，所述活塞板周侧与第三腔体滑动连接，所述壳体靠近烟囱一侧设有进气管和出气管，所述进气管和出气管上均安装有单向阀，且进气管和出气管一端与第三腔体相连通，所述进气管一端与换气管相连通。
12.进一步地，位于第二腔体内所述第二导杆上套设有弹簧二。
13.进一步地，所述转轴贯穿壳体并延伸至壳体外部，且转轴一端与移动件相连接。
14.一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法，具体包括以下步骤：
15.s1、烟气检测：当进行烟囱周期监测时，通过打开密封板，测试装置内的光源射入烟囱内部并由光源反射部件将光线反射回检测装置内的光谱仪进行测量与分析；
16.s2、光源反射部件密封：测试完成后，关闭密封板使光源反射部件收置于密封空间中，通过抽气机构将密封空间中的烟气抽出并使密封空间处于负压状态，完成对光源反射部件进行密封存储。
17.与现有技术相比，本发明提供的一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置，具有以下有益效果：
18.该基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置，通过抽气机构将密封空间内的气体抽出至烟囱外，使密封空间内的光源反射部件与烟囱隔绝并置换外部空气进入密封空间内，避免密封空间长期裸露在烟囱内受到污染，影响检测结果的可靠性，保证了光源反射部件的使用寿命；
19.此外，通过控制电磁阀的启动，使该换气管关闭，并继续进行抽气指定时间后关闭电动抽气泵，使密封空间内形成负压环境，以使密封板与盒体之间贴合更加紧密，避免由于烟囱排气时长期处于振动状态而导致密封板与盒体之间产生较大滑动，使密封失效。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的整体结构纵剖示意图；
22.图2为本发明实施例提供的抽气机构局部纵剖结构示意图；
23.图3为本发明实施例提供的烟囱内部局部纵剖结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1、烟囱；2、光源反射部件；3、密封机构；31、盒体；32、密封板；33、移动件；331、螺纹杆；332、蜗轮；34、阻挡块；4、密封空间；5、换气管；6、抽气机构；601、壳体；602、电机；603、错位齿盘一；604、错位齿盘二；605、第一腔体；606、弹簧一；607、转轴；608、第二腔体；609、第
三腔体；610、第一连接板；611、第二连接板；612、第一导杆；613、第二导杆；614、活塞板；615、进气管；616、出气管；617、单向阀；618、弹簧二；7、测试装置；8、电磁阀。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
27.实施例：
28.请参阅图1-图3，一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，包括安装在烟囱1上的用于烟气分析的检测装置，检测装置包括安装在烟囱1内壁一侧的光源反射部件2和安装在光源反射部件2相对一侧且位于烟囱1外壁的测试装置7，需要说明的是，该监控装置安装主体不仅仅只局限于烟囱1，其实质可以是工厂的各种排废气管道，进行测试时，测试装置7内的光源射入烟囱1内部并由光源反射部件2将光线反射回检测装置内的光谱仪进行测量与分析，光源反射部件2一侧安装有密封机构3，密封机构3可与烟囱1内壁形成一个包围光源反射部件2的密封空间4，烟囱1表面设有贯穿并延伸至密封空间4内的两个换气管5，其中一个换气管5上且位于烟囱1外部的一端安装有抽气机构6，抽气机构6用于将密封空间4内的气体抽出至烟囱1外，使密封空间4内的光源反射部件2与烟囱1隔绝并置换外部空气进入密封空间4内，避免密封空间4长期裸露在烟囱内受到污染，影响检测结果的可靠性，需要说明的是，外部空气进入密封空间之间可在其入口处增设空气净化装置，以对补充入密封空间4的空气进一步处理，对光源反射部件2进行保护；
29.测试装置7与电脑端进行数据连接，将检测结果数据通过物料网传输至电脑端进行显示，以便于工作人员快速对检测结果进行分析和判断，以对工厂的实际生产进行调整；
30.密封机构3包括盒体31，盒体31一侧与烟囱1内壁固定连接，盒体31靠近测试装置7一侧设有开口，位于开口一侧盒体31上设有插槽，插槽上安装有密封板32，密封板32完全插入插槽后，密封板32周侧与盒体31上的插槽内壁抵接，密封板32的周侧可安装一圈橡胶圈，以提高密封板32与盒体31之间的密封性；
31.在本发明的一个实施例中，密封机构3还包括移动件33，移动件33用于驱动密封板32沿插槽内壁进行移动，移动件33包括螺纹杆331，螺纹杆331表面与密封板32一端螺纹连接，螺纹杆331一端转动连接有支架，支架一侧与烟囱1内壁固定连接，螺纹杆331一端固定连接有蜗轮332，蜗轮332一侧啮合连接有蜗杆，蜗杆一端贯穿烟囱1并与烟囱1内壁转动连接，位于烟囱1外的蜗杆一端可直接连接驱动件，驱动件包括但不限于步进电机；
32.在本发明的一个实施例中，其中一个换气管5上安装有电磁阀8，当另一个换气管5开始从密封空间4内抽取气体时，电磁阀8控制换气管5打开，外部空气进入密封空间4内，使密封空间4内的烟气排出并被外部空气补充，为了使换气的效率更高，可将装有电磁阀8的换气管5安装在密封空间4的水平高度较低位置，用于抽气的换气管5安装在密封空间4的较高位置；
33.在本发明的一个实施例中，提供一种抽气机构6的具体示例，抽气机构6包括电动抽气泵，电动抽气泵的抽气口与密封空间4内部相连通，电动抽气泵的出气口可与烟囱1内腔相连通，抽气口和出气口上设置有单向阀，其也可与外部大气相连通，检测完成后，密封板32完全插入插槽内进行密封，然后电动抽气泵启动以抽出密封空间4内存在的烟气，设置
指定的抽气时间，到达该时间节点后，电磁阀8启动使该换气管5关闭，并继续进行抽气指定时间后关闭电动抽气泵，使密封空间4内形成负压环境，以使密封板32与盒体31之间贴合更加紧密，避免由于烟囱1排气时长期处于振动状态而导致密封板32与盒体31之间产生较大滑动，使密封失效；
34.在本发明的一个实施例中，提供另一种抽气机构6的具体示例，抽气机构6包括壳体601，壳体601一侧与烟囱1外壁固定连接，壳体601内固定安装有电机602，电机602输出轴一端滑动连接有错位齿盘一603，错位齿盘一603一侧抵接有错位齿盘二604，壳体601内设有可供错位齿盘一603移动的第一腔体605，错位齿盘一603靠近电机602一侧安装有弹簧一606，弹簧一606一侧与错位齿盘一603一侧抵接，弹簧一606另一侧与第一腔体605一侧抵接；
35.错位齿盘二604外侧与壳体601内壁转动连接，错位齿盘二604中部一侧安装有转轴607，壳体601内且位于错位齿盘二604一侧设有第二腔体608和第三腔体609，第二腔体608内设有第一连接板610和第二连接板611，第一连接板610一侧固定安装有两个第一导杆612，两个第一导杆612均贯穿错位齿盘二604并与错位齿盘二604内壁滑动连接，且两个第一导杆612一端与错位齿盘一603一侧抵接；
36.第二连接板611一侧固定安装有两个第二导杆613，两个第二导杆613一端贯穿壳体601并与壳体601内壁滑动连接，位于第三腔体609内的两个第二导杆613一端固定连接有同一个活塞板614，活塞板614周侧与第三腔体609滑动连接，壳体601靠近烟囱1一侧设有进气管615和出气管616，进气管615和出气管616上均安装有单向阀617，且进气管615和出气管616一端与第三腔体609相连通，进气管615一端与换气管5相连通，位于进气管615上的单向阀617仅允许气体从密封空间4内进入第三腔体609内，位于出气管616上的单向阀617仅允许气体从第三腔体609内向出气管616一端流动，位于第二腔体608内第二导杆613上套设有弹簧二618，转轴607贯穿壳体601并延伸至壳体601外部，且转轴607一端与蜗杆332相连接，使用该抽气机构6实际实施方式为：
37.当进行烟气测试时，启动电机602转动带动两个相互咬合状态的错位齿盘一603和错位齿盘二604进行转动以带动转轴607转动，转轴607转动以带动蜗杆332进行转动，从而驱动密封板331进行打开，当密封板331打开到极限状态时错位齿盘二604无法继续转动，从而使错位齿盘一603在继续转动的状态下压缩弹簧并与错位齿盘二604发生错位转动，使错位齿盘一603在第一腔体605内往复移动，错位齿盘一603与错位齿盘二604相远离时，弹簧二618解除压缩状态推动第二连接板611和第一连接板610向第一腔体605一侧移动，并带动活塞板614向第二腔体608方向移动，以通过进气管615进行抽气，错位齿盘一603与错位齿盘二604相靠近时，第一连接板610推动第二连接板611向第三腔体605方向移动，并带动活塞板614向远离第二腔体608方向移动，以通过出气管616进行出气，从而抽出密封空间4内的烟气，需要说明的是，进行测试前，若密封空间4处于负压状态，则应先启动电磁阀8平衡密封空间4与外部大气压力，避免密封空间4处于负压状态下，无法打开密封板32的情况。
38.一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法，具体包括以下步骤：
39.s1、烟气检测：当进行烟囱周期监测时，通过打开密封板，测试装置7内的光源射入烟囱1内部并由光源反射部件2将光线反射回检测装置内的光谱仪进行测量与分析；
40.s2、光源反射部件密封：测试完成后，关闭密封板32使光源反射部件2收置于密封
空间4中，通过抽气机构6将密封空间中的烟气抽出并使密封空间4处于负压状态，完成对光源反射部件2进行密封存储。
41.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，包括安装在烟囱上的用于烟气分析的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括安装在烟囱内壁一侧的光源反射部件和安装在光源反射部件相对一侧且位于烟囱外壁的测试装置，所述光源反射部件一侧安装有密封机构，所述密封机构可与烟囱内壁形成一个包围光源反射部件的密封空间，所述烟囱表面设有贯穿并延伸至密封空间内的两个换气管，其中一个换气管上且位于烟囱外部的一端安装有抽气机构，所述抽气机构用于将密封空间内的气体抽出至烟囱外。2.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，所述密封机构包括盒体，所述盒体一侧与烟囱内壁固定连接，所述盒体靠近测试装置一侧设有开口，位于开口一侧所述盒体上设有插槽，所述插槽上安装有密封板，所述密封板完全插入插槽后，密封板周侧与盒体上的插槽内壁抵接。3.根据权利要求2所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，所述密封机构还包括移动件，所述移动件用于驱动密封板沿插槽内壁进行移动。4.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，其中一个所述换气管上安装有电磁阀。5.根据权利要求1所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，所述抽气机构包括壳体，所述壳体一侧与烟囱外壁固定连接，所述壳体内固定安装有电机，所述电机输出轴一端滑动连接有错位齿盘一，所述错位齿盘一一侧抵接有错位齿盘二，所述壳体内设有可供错位齿盘一移动的第一腔体，所述错位齿盘一靠近电机一侧安装有弹簧一，所述弹簧一一侧与错位齿盘一一侧抵接，所述弹簧一另一侧与第一腔体一侧抵接。6.根据权利要求5所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，所述错位齿盘二外侧与壳体内壁转动连接，所述错位齿盘二中部一侧安装有转轴，所述壳体内且位于错位齿盘二一侧设有第二腔体和第三腔体，所述第二腔体内设有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板一侧固定安装有两个第一导杆，两个所述第一导杆均贯穿错位齿盘二并与错位齿盘二内壁滑动连接，且两个所述第一导杆一端与错位齿盘一一侧抵接。7.根据权利要求6所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，所述第二连接板一侧固定安装有两个第二导杆，两个所述第二导杆一端贯穿壳体并与壳体内壁滑动连接，位于第三腔体内的两个第二导杆一端固定连接有同一个活塞板，所述活塞板周侧与第三腔体滑动连接，所述壳体靠近烟囱一侧设有进气管和出气管，所述进气管和出气管上均安装有单向阀，且进气管和出气管一端与第三腔体相连通，所述进气管一端与换气管相连通。8.根据权利要求7所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，位于第二腔体内所述第二导杆上套设有弹簧二。9.根据权利要求7所述的一种基于工业物联网的智能化工厂监控装置，其特征在于，所述转轴贯穿壳体并延伸至壳体外部，且转轴一端与移动件相连接。10.一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、烟气检测：当进行烟囱周期监测时，通过打开密封板，测试装置内的光源射入烟囱内部并由光源反射部件将光线反射回检测装置内的光谱仪进行测量与分析；s2、光源反射部件密封：测试完成后，关闭密封板使光源反射部件收置于密封空间中，通过抽气机构将密封空间中的烟气抽出并使密封空间处于负压状态，完成对光源反射部件
进行密封存储。

技术总结
本发明公开了一种基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置，涉及废气监测领域，包括安装在烟囱上的用于烟气分析的检测装置，检测装置包括安装在烟囱内壁一侧的光源反射部件和安装在光源反射部件相对一侧且位于烟囱外壁的测试装置，光源反射部件一侧安装有密封机构，密封机构可于烟囱内壁形成一个包围光源反射部件的密封空间，抽气机构用于将密封空间内的气体抽出至烟囱外；该基于工业物联网的智能化工厂监控方法及监控装置，通过抽气机构将密封空间内的气体抽出至烟囱外，使密封空间内的光源反射部件与烟囱隔绝并置换外部空气进入密封空间内，避免密封空间长期裸露在烟囱内受到污染，影响检测结果的可靠性。影响检测结果的可靠性。影响检测结果的可靠性。


技术研发人员：卢晓雨 吴娜 董俊杰 张海红
受保护的技术使用者：安徽雨峰信息技术有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/30