[发明专利]一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统

权利要求书

1.一种可燃性粉尘自动识别判断系统，包括数据采集模块(1)、数据传输模块(2)、智能主机(3)、调控模块(5)和报警模块(4)，其特征在于，所述数据采集模块(1)用于对现场各类粉尘及浓度进行不间断的数据采集、跟踪与统计分析，所述数据传输模块(2)用于对数据的传输，所述智能主机(3)用于对数据的分析和预警，所述调控模块(5)用于对现场的粉尘调控，所述报警模块(4)用于发出声音进行报警；

所述数据采集模块(1)包括粉尘浓度监测子模块(103)，粉尘浓度监测子模块(103)内部吸气以一定的比例进行空气采样，当采样气体中的粒通过光源等收束的光束时，产生光散射现象，散射光通过光电变换器变为电信号，粒子越大得出该脉冲信号就越大，通过此时的波峰值和脉冲数就可得出每个粒径的个数浓度，即通过测试散射光的数量和强度，得出实时测试数据。

2.根据权利要求1所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)还包括温度监测子模块(101)和湿度监测子模块(102)，所述温度监测子模块(101)用于对环境的温度进行检测，所述湿度监测子模块(102)用于对环境的湿度进行监测，所述温度监测子模块(101)通过DS18B20测温模块实现多点测温，针对单总线DS18B20测温电缆中序列号传统二叉树搜索算法效率低的问题,基于对单根测温电缆的不同DS18B20序列号中相同家族码和位数的标识,设计一种优化的二叉树搜索算法。

3.根据权利要求1所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述数据传输模块(2)用于对数据终端(201)和智能主机(3)之间的数据传输，所述数据传输模块(2)结合LoRa无线传输技术的优势,设计了一种基于星型网络结构的低功耗远距离数据传输方案，基于信道活动检测实现休眠机制,两种方式结合的低功耗唤醒模式,按照模块号有序上传数据和采用Contiki嵌入式系统实现多进程高效工作。

4.根据权利要求1所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述智能主机(3)包括数据接收子模块(301)、数据存储子模块(302)和数据预测子模块(303)，所述智能主机(3)基于嵌入式ARM+Linux的平台的搭建和设计了一种基于局部加权线性回归算法的预测模型，结合历史的与下一时刻传感器数据的相关性,通过预测点附近数据分配不同的权重,设计了一种基于局部加权线性回归算法的预测模型，通过该模型与基于线性回归算法的预测模型的对比,通过LoRa终端和系统功能的测试与分析。

5.根据权利要求1所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述数据终端包括物联网平台、互联网无线网关和物联网粉尘监测终端。

6.根据权利要求5所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述物联网平台与远程无线网关以NB-IoT方式进行双向通信，一个平台可以管理多达65536个无线网关，通过显示器可以方便地给各无线网关下达指令以控制各粉尘监测点，在PC机显示器上能显示监测点粉尘的浓度以及相关的附加信息，在粉尘浓度达到规定的上限时，发出声音告警，服务器平台与远程无线网关通过NB-IoT进行双向通信，离线告警及处理方式，设备离线后，平台产生告警，提醒维护人员去查看处理。

7.根据权利要求5所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述互联网无线网关通过NB-IoT与服务器通信，通过终端LoRa与粉尘监测通信，一个互联网无线网关可以与50个物联网粉尘监测终端进行无线组网，并与物联网平台进行双向通信，以无线方式与现场多达50个物联网粉尘监测终端进行组网，同时转发监测点的数据，收到各粉尘监测点的数据，在1秒内转发给物联网平台，设备因干扰或不可预知原因造成程序运行出错的，可自动重启和自检，数据不丢失，自动重启时间小于10秒。

8.根据权利要求5所述的一种可燃性粉尘自动识别判断及报警系统，其特征在于，所述物联网粉尘监测终端与无线网关通过LoRa连接组网，安装有粉尘传感器，对现场粉尘根据指令进行检测，对所在的环境能在指令的控制下监测粉尘的浓度，将监测到的粉尘浓度数据发送给无线网关，各监测点以编码以及设备方式区分，监测点与无线网关通信采用确认机制，以避免干扰而不能让数据正确接收，设备因干扰或不可预知原因造成程序运行出错的，可自动重启和自检，数据不丢失。