钢铁工业生产中粉尘的监测与分析【字数：9789】
摘 要钢铁工业生产中，粉尘污染一直是一个大问题，不仅对环境产生污染，还对人体健康造成损害，因此对粉尘的治理一直在讨论之中。本课题着重与粉尘治理过程中的监测分析环节，这些环节为粉尘的治理提供了重要的数据理论依据，粉尘的治理就是基于数据将值控制在一个合理的范围之内。工业生产中的污染一直是令大家头疼的问题，在互联网的环境下，我们可以用传感器对污染进行监测，再把数据转化传送给前端服务器，让人们更加简单轻松的了解到污染的严重程度。因此，为了生产者的健康着想，本课题运用物联网技术，在生产的各节点加装传感器，监测污染，然后将数据发送给服务器，并给出传感器的编码以及客户端服务器代码。本课题使用的是C#语言开发客户端，用C语言进行单片机以及传感器的开发，传感器无需处理数据，只管数据的收发，客户端进行数据的处理并用折线图显示出来，使使用者能够清晰的看出污染物严重程度。
目 录
摘 要 I
Abstract II
1.引言 1
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势 1
1.2 课题研究意义及其主要研究内容 1
2.系统开发对社会的影响 2
3.系统开发环境与技术 3
3.1系统开发环境 3
3.2 运用技术简介 3
3.2.1 传感器简介 3
3.2.2 编程语言简介 3
3.2.3 SQL SERVER技术 3
4.系统功能分析与设计 5
4.1 功能需求分析 5
4.2 系统用例分析 5
1.2.1客户端用例分析 5
4.2.2 数据库分析 5
4.2.2 硬件部分分析 6
4.3 系统总体结构 9
4.4 系统流程 10
4.4.1 客户端部分 10
4.4.2 单片机传感器部分 11
4.5 本章小结 12
5. 系统实现 13
5.1 客户端模块 13
5.1.1 数据显示模块 13
5.1.2 客户端串口连接模块 15
5.2 传感器单片机模块 17
5.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
.1单片机模块 17
5.2.2传感器模块 17
5.3 数据库模块 18
5.4 整合框架技术 18
5.5本章小结 19
6.1 测试用例说明 20
6.2 测试环境 20
6.3 模块测试 20
6.4 总体测试 21
结语 23
参考文献 24
致谢 25
1.引言
当今工业发展十分迅速，带来了巨大的社会经济效益，但是大部分工业的发展也牺牲了环境的健康。本课题研究的对象为钢铁厂，众所周知，钢铁厂是工业中污染比较严重的一环。本课题从实际出发，针对钢铁厂，开发粉尘监测系统。能实时监测生产车间内的粉尘浓度以及硫化物含量，为科学生产提供了可靠的参照数据。
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势
近几年，随着互联网的发展，互联网逐渐渗透到社会生产中的各个环节，给社会带来了极大的便利。人们在生产中的各个节点安装传感器，利用互联网连接获取数据，这样子的网络称为物联网。物联网目前遍布各个领域，对社会的生产起到了很大的推动作用。传感器的应用遍布各个领域，粉尘监测系统就是利用各个传感器节点，对生产车间中的粉尘以及硫化物进行实时监测，并传回数据。
1.2 课题研究意义及其主要研究内容
计算机网络遍布于人类生活的各个领域，各种传感器的应用带动了物联网的发展。本课题在物联网的基础上，研究了传感器的应用，主要对感知层的数据进行加工处理，物联网的广泛应用带动了各中类型的传感器的出现，本课题主要针对污染严重的钢铁企业，解决他们的排放问题，排放问题主要就是污染物，PM2.5以及硫化物的含量，监测内容包括浓度数据走势，以及数据记录，实现监测系统的智能化。
我将系统分为客户端和硬件开发，客户端主要就是实现数据的可视化，将数据通过趋势图显示出来，便于使用者观察，硬件部分就是用传感器单片机实现数据的收发。数据最终汇集到客户端之中。
钢铁工业生产中，会产生大量的粉尘以及硫化物，硫化物呢是钢中普遍存在的元素，冶炼工艺的不同将生成不同类型的硫化物，主要来自于脱硫工艺以及矿石灼烧，会产生二氧化硫等。这些污染物都会对环境产生巨大的影响，本课题主要是对矿石灼烧产生的二氧化硫进行测定，粉尘测定主要是对生产过程产生的PM2.5进行测定。
2.系统开发对社会的影响
计算机技术经过长期的发展，产生了的巨大的变化，日趋成熟的技术在各行各业中得到了普遍的应用，给人们的生活带来了便利。本系统从社会生产的实际出发，开发出应用于钢铁生产领域的用来监测粉尘的系统，通过在厂房内布置传感器来实现数据的收集，合理运用了传感器技术，将传感器技术带入生活中，方便了生产，该系统操作简单，只是用来监测数据，不会对社会生产带来任何负面影响，该系统选用的传感器经济耐用，性价比比较高，布置的传感器不需要太多，PM2.5和二氧化硫传感器就可以实现功能，选用的传感器也是正规厂家生产的，质量有保证。传感器通过串口线与工控机连接，工控机需要布置在能够方便测量数据的地方，工位要选好。本系统原则上不存在任何安全问题，设计时为了考虑到工厂环境复杂，所以选用的可靠耐用的两款传感器，努力将风险降到了最低。本系统不会对社会产生负面作用，因为本系统从本质上来讲是一个结合了传感器的实时数据监测系统，监测的数据是应用于钢铁厂的生产过程，因此带来的负面影响几乎没有，不会产生法律上的影响。 3.系统开发环境与技术
3.1系统开发环境
在开发粉尘监测系统时主要运用了C#，C语言，少量的SQL数据库知识以及两种类型的传感器。
3.2 运用技术简介
下面主要介绍一下系统开发所要运用到的技术。
3.2.1 传感器简介
首先我选用的是夏普开发的GP2Y1014AU粉尘传感器监测PM2.5，这是一款光学灰尘监测传感器模块，在模块中间有一个大洞，空气可以自由流过，它里面邻角位置放着红外发光二极管和光电晶体管，红外发光二极管定向发送红外，当空气中有微粒阻碍红外时，红外线发送漫反射，光电晶体管接收到红外，所以信号输出引脚电压发送变化。这款传感器具有很低的电流消耗，输出的是模拟信号，电压越高，浓度越高。对于二氧化硫我选用的是MQ135空气质量传感器，这款传感器对硫化物有比较高的灵敏度，因此可以用来监测二氧化硫，这款传感器也是输出的模拟信号，浓度越高电压越高。
目 录
摘 要 I
Abstract II
1.引言 1
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势 1
1.2 课题研究意义及其主要研究内容 1
2.系统开发对社会的影响 2
3.系统开发环境与技术 3
3.1系统开发环境 3
3.2 运用技术简介 3
3.2.1 传感器简介 3
3.2.2 编程语言简介 3
3.2.3 SQL SERVER技术 3
4.系统功能分析与设计 5
4.1 功能需求分析 5
4.2 系统用例分析 5
1.2.1客户端用例分析 5
4.2.2 数据库分析 5
4.2.2 硬件部分分析 6
4.3 系统总体结构 9
4.4 系统流程 10
4.4.1 客户端部分 10
4.4.2 单片机传感器部分 11
4.5 本章小结 12
5. 系统实现 13
5.1 客户端模块 13
5.1.1 数据显示模块 13
5.1.2 客户端串口连接模块 15
5.2 传感器单片机模块 17
5.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
.1单片机模块 17
5.2.2传感器模块 17
5.3 数据库模块 18
5.4 整合框架技术 18
5.5本章小结 19
6.1 测试用例说明 20
6.2 测试环境 20
6.3 模块测试 20
6.4 总体测试 21
结语 23
参考文献 24
致谢 25
1.引言
当今工业发展十分迅速，带来了巨大的社会经济效益，但是大部分工业的发展也牺牲了环境的健康。本课题研究的对象为钢铁厂，众所周知，钢铁厂是工业中污染比较严重的一环。本课题从实际出发，针对钢铁厂，开发粉尘监测系统。能实时监测生产车间内的粉尘浓度以及硫化物含量，为科学生产提供了可靠的参照数据。
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势
近几年，随着互联网的发展，互联网逐渐渗透到社会生产中的各个环节，给社会带来了极大的便利。人们在生产中的各个节点安装传感器，利用互联网连接获取数据，这样子的网络称为物联网。物联网目前遍布各个领域，对社会的生产起到了很大的推动作用。传感器的应用遍布各个领域，粉尘监测系统就是利用各个传感器节点，对生产车间中的粉尘以及硫化物进行实时监测，并传回数据。
1.2 课题研究意义及其主要研究内容
计算机网络遍布于人类生活的各个领域，各种传感器的应用带动了物联网的发展。本课题在物联网的基础上，研究了传感器的应用，主要对感知层的数据进行加工处理，物联网的广泛应用带动了各中类型的传感器的出现，本课题主要针对污染严重的钢铁企业，解决他们的排放问题，排放问题主要就是污染物，PM2.5以及硫化物的含量，监测内容包括浓度数据走势，以及数据记录，实现监测系统的智能化。
我将系统分为客户端和硬件开发，客户端主要就是实现数据的可视化，将数据通过趋势图显示出来，便于使用者观察，硬件部分就是用传感器单片机实现数据的收发。数据最终汇集到客户端之中。
钢铁工业生产中，会产生大量的粉尘以及硫化物，硫化物呢是钢中普遍存在的元素，冶炼工艺的不同将生成不同类型的硫化物，主要来自于脱硫工艺以及矿石灼烧，会产生二氧化硫等。这些污染物都会对环境产生巨大的影响，本课题主要是对矿石灼烧产生的二氧化硫进行测定，粉尘测定主要是对生产过程产生的PM2.5进行测定。
2.系统开发对社会的影响
计算机技术经过长期的发展，产生了的巨大的变化，日趋成熟的技术在各行各业中得到了普遍的应用，给人们的生活带来了便利。本系统从社会生产的实际出发，开发出应用于钢铁生产领域的用来监测粉尘的系统，通过在厂房内布置传感器来实现数据的收集，合理运用了传感器技术，将传感器技术带入生活中，方便了生产，该系统操作简单，只是用来监测数据，不会对社会生产带来任何负面影响，该系统选用的传感器经济耐用，性价比比较高，布置的传感器不需要太多，PM2.5和二氧化硫传感器就可以实现功能，选用的传感器也是正规厂家生产的，质量有保证。传感器通过串口线与工控机连接，工控机需要布置在能够方便测量数据的地方，工位要选好。本系统原则上不存在任何安全问题，设计时为了考虑到工厂环境复杂，所以选用的可靠耐用的两款传感器，努力将风险降到了最低。本系统不会对社会产生负面作用，因为本系统从本质上来讲是一个结合了传感器的实时数据监测系统，监测的数据是应用于钢铁厂的生产过程，因此带来的负面影响几乎没有，不会产生法律上的影响。 3.系统开发环境与技术
3.1系统开发环境
在开发粉尘监测系统时主要运用了C#，C语言，少量的SQL数据库知识以及两种类型的传感器。
3.2 运用技术简介
下面主要介绍一下系统开发所要运用到的技术。
3.2.1 传感器简介
首先我选用的是夏普开发的GP2Y1014AU粉尘传感器监测PM2.5，这是一款光学灰尘监测传感器模块，在模块中间有一个大洞，空气可以自由流过，它里面邻角位置放着红外发光二极管和光电晶体管，红外发光二极管定向发送红外，当空气中有微粒阻碍红外时，红外线发送漫反射，光电晶体管接收到红外，所以信号输出引脚电压发送变化。这款传感器具有很低的电流消耗，输出的是模拟信号，电压越高，浓度越高。对于二氧化硫我选用的是MQ135空气质量传感器，这款传感器对硫化物有比较高的灵敏度，因此可以用来监测二氧化硫，这款传感器也是输出的模拟信号，浓度越高电压越高。
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