一種隧道施工用通風設備協調控制系統的製作方法

2023-05-25 10:16:51 1

一種隧道施工用通風設備協調控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種隧道施工用通風設備協調控制系統，包括對所施工隧道掌子面處的空氣品質狀況進行實時檢測的空氣品質狀況檢測裝置和對所施工隧道內所布設的隧道通風設備相應進行控制的協調監控裝置；隧道通風設備包括多級風機，協調監控裝置包括多個分別對多級風機的啟停時間與工作參數進行控制的風機監控器、啟停間隔時間設定單元、送風量相差數值設定單元、按照啟停間隔時間設定單元所設置的間隔時間對多級風機的啟停時間進行控制的定時控制電路和根據空氣品質狀況檢測裝置的檢測結果對多級風機進行集中控制的集中控制器。本發明設計合理、安裝布設方便且使用操作簡便、使用效果好，能對多級風機的啟停時間與工作參數進行協調控制。
【專利說明】 —種隧道施工用通風設備協調控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制系統，尤其是涉及一種隧道施工用通風設備協調控制系統。【背景技術】
[0002]隧道施工中通風的作用是從洞外向洞內輸送足夠的新鮮空氣，排出洞內爆破和運輸產生的炮煙和有害氣體，以最終保證洞內作業人員和機械對新鮮空氣的需要，使洞內空氣達到國家和行業規定的標準。在長大隧道施工中通風效果的好壞，直接影響到工程的進度和作業人員的身體健康。目前，國內外隧道施工通風大多採用管道壓入式的通風方式，在洞口外設置軸流風機，該軸流風機通過與其相連的通風管道即柔性風管將新鮮空氣送至隧道掘進工作面，洞內的汙濁空氣在送入洞內新鮮空氣的擠壓作用下，沿已開挖好的洞身排至洞外。在隧道較長時，採用多個軸流風機並、串聯的方式以提高風量和送風距離。對於長大隧道而言，通常需要設置有多級風機，且多級風機相配合使用。目前，主要採用人工對各颱風機進行啟停控制，並以人工方式對各風機的工作參數進行調控，且通常情況下，參數設置完畢後，一般不再進行相應調整，但由於實際施工過程中存在多種突發情況，均會不同程度地影響掌子面處的空氣品質狀況，需要對多組分機的工作參數相應進行調整。另外，由於上下兩級風機之間存在一定的協調配合關係，因而上下兩級風機的啟停時間與工作參數均應相應進行調整。綜上，現如今缺少一種設計合理、使用操作簡便且智能化程度高、使用效果好的隧道施工用通風設備協調控制系統，其能對多級風機的啟停時間與工作參數進行協調控制，使得多級風機的配合使用效果更佳，從而極大程度上改善了隧道洞內的通風效果。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其設計合理、安裝布設方便且使用操作簡便、使用效果好，能對多級風機的啟停時間與工作參數進行協調控制。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵在於:包括對所施工隧道掌子面處的空氣品質狀況進行實時檢測的空氣品質狀況檢測裝置和根據空氣品質狀況檢測裝置的檢測結果對所施工隧道內所布設的隧道通風設備相應進行控制的協調監控裝置；所述隧道通風設備包括沿所施工隧道的延伸方向由前至後進行布設的多級風機，所述協調監控裝置包括多個分別對多級所述風機的啟停時間與工作參數進行控制的風機監控器、對上下兩級別風機之間的啟停間隔時間進行設定的啟停間隔時間設定單元、對上下兩級別風機的送風量相差數值進行設定的送風量相差數值設定單元、按照啟停間隔時間設定單元所設置的間隔時間對多級所述風機的啟停時間進行控制的定時控制電路、根據空氣品質狀況檢測裝置的檢測結果對多級所述風機進行集中控制的集中控制器以及分別與集中控制器相接的參數設置單元、數據存儲單元、顯示單元、時鐘電路和無線通信模塊二，所述啟停間隔時間設定單元、送風量相差數值設定單元和定時控制電路均與集中控制器相接；所述風機監控器的數量與風機的數量相同，所述風機監控器包括主控晶片、對所監控風機的工作參數進行實時檢測的工作參數檢測單元和與主控晶片相接的無線通信模塊一，所述工作參數檢測單元與主控晶片相接，所述主控晶片與所監控風機的供電迴路中所串接的電磁控制開關相接；所述主控晶片通過無線通信模塊一和無線通信模塊二與集中控制器進行雙向通信。
[0005]上述一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵是:所述工作參數檢測單元包括分別對所監控風機的轉速、轉向和送風量進行實時檢測的轉速傳感器、轉向傳感器和送風量檢測單元，所述轉速傳感器、轉向傳感器和送風量檢測單元均與主控晶片相接。
[0006]上述一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵是:所述空氣品質狀況檢測裝置包括有害氣體濃度檢測單元、環境溫度檢測單元、氧氣含量檢測單元、檢測控制器和與檢測控制器相接的無線通信模塊三，所述檢測控制器通過無線通信模塊三和無線通信模塊二與集中控制器進行雙向通信；所述有害氣體濃度檢測單元、環境溫度檢測單元和氧氣含量檢測單元均與檢測控制器相接。[0007]上述一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵是:所述主控晶片和檢測控制器均為DSP控制器。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0009]1、結構簡單且投入成本低，安裝布設簡便。
[0010]2、電路設計合理，電路簡單且接線方便。
[0011]3、使用操作簡便且智能化程度高。
[0012]4、使用效果好且實用價值高，其能對多級風機的啟停時間與工作參數進行協調控制，使得多級風機的配合使用效果更佳，從而極大程度上改善了隧道洞內的通風效果。
[0013]綜上所述，本發明設計合理、安裝布設方便且使用操作簡便、使用效果好，能對多級風機的啟停時間與工作參數進行協調控制。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的電路原理框圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]I一空氣品質狀況檢測裝置；1-1 一有害氣體濃度檢測單元；
[0018]1~2一環境溫度檢測單兀；1-3—氧氣含量檢測單兀；
[0019]1-4 一檢測控制器；1-5—無線通信模塊三；
[0020]2—協調監控裝置；2-1—風機監控器； 2-11—主控晶片；
[0021]2-12—工作參數檢測單元；2-13—無線通信模塊一；
[0022]2-2—啟停間隔時間設定單元；
[0023]2-3一送風量相差數值設定單兀；2-4—集中控制器；
[0024]2-5一參數設置單元；2-6—數據存儲單元；2_7—顯示單元；
[0025]2-8一無線通/[目模塊二 ； 2_9—時鐘電路；
[0026]2-10—定時控制電路； 3—風機；4 一電磁控制開關。
【具體實施方式】[0027]如圖1所示，本發明包括對所施工隧道掌子面處的空氣品質狀況進行實時檢測的空氣品質狀況檢測裝置I和根據空氣品質狀況檢測裝置I的檢測結果對所施工隧道內所布設的隧道通風設備相應進行控制的協調監控裝置。所述隧道通風設備包括沿所施工隧道的延伸方向由前至後進行布設的多級風機3，所述協調監控裝置包括多個分別對多級所述風機3的啟停時間與工作參數進行控制的風機監控器2-1、對上下兩級別風機3之間的啟停間隔時間進行設定的啟停間隔時間設定單元2-2、對上下兩級別風機3的送風量相差數值進行設定的送風量相差數值設定單元2-3、按照啟停間隔時間設定單元2-2所設置的間隔時間對多級所述風機3的啟停時間進行控制的定時控制電路2-10、根據空氣品質狀況檢測裝置I的檢測結果對多級所述風機3進行集中控制的集中控制器2-4以及分別與集中控制器2-4相接的參數設置單元2-5、數據存儲單元2-6、顯示單元2-7、時鐘電路2_9和無線通信模塊二 2-8，所述啟停間隔時間設定單元2-2、送風量相差數值設定單元2-3和定時控制電路2-10均與集中控制器2-4相接。所述風機監控器2-1的數量與風機3的數量相同，所述風機監控器2-1包括主控晶片2-11、對所監控風機3的工作參數進行實時檢測的工作參數檢測單元2-12和與主控晶片2-11相接的無線通信模塊一 2-13，所述工作參數檢測單元2-12與主控晶片2-11相接，所述主控晶片2-11與所監控風機3的供電迴路中所串接的電磁控制開關4相接。所述主控晶片2-11通過無線通信模塊一 2-13和無線通信模塊二 2-8與集中控制器2-4進行雙向通信。
[0028]本實施例中，所述工作參數檢測單2-12包括分別對所監控風機3的轉速、轉向和送風量進行實時檢測的轉速傳感器、轉向傳感器和送風量檢測單元，所述轉速傳感器、轉向傳感器和送風量檢測單元均與主控晶片2-11相接。
[0029]本實施例中，所述空氣品質狀況檢測裝置I包括有害氣體濃度檢測單元1-1、環境溫度檢測單1-2、氧氣含量檢測單1-3、檢測控制器1-4和與檢測控制器1-4相接的無線通信模塊三1-5，所述檢測控制器1-4通過無線通信模塊三3-5和無線通信模塊二 2-8與集中控制器2-4進行雙向通信。所述有害氣體濃度檢測單1-1、環境溫度檢測單1-2和氧氣含量檢測單元1-3均與檢測控制器1-4相接。
[0030]本實施例中，所述主控晶片2-11和檢測控制器1-4均為DSP控制器。
[0031]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵在於:包括對所施工隧道掌子面處的空氣品質狀況進行實時檢測的空氣品質狀況檢測裝置(I)和根據空氣品質狀況檢測裝置(I)的檢測結果對所施工隧道內所布設的隧道通風設備相應進行控制的協調監控裝置；所述隧道通風設備包括沿所施工隧道的延伸方向由前至後進行布設的多級風機(3)，所述協調監控裝置包括多個分別對多級所述風機(3)的啟停時間與工作參數進行控制的風機監控器(2-1)、對上下兩級別風機(3)之間的啟停間隔時間進行設定的啟停間隔時間設定單元(2-2)、對上下兩級別風機(3)的送風量相差數值進行設定的送風量相差數值設定單元(2-3)、按照啟停間隔時間設定單元(2-2)所設置的間隔時間對多級所述風機(3)的啟停時間進行控制的定時控制電路(2-10)、根據空氣品質狀況檢測裝置(I)的檢測結果對多級所述風機(3)進行集中控制的集中控制器(2-4)以及分別與集中控制器(2-4)相接的參數設置單元(2-5)、數據存儲單元(2-6)、顯示單元(2-7)、時鐘電路(2-9)和無線通信模塊二(2-8)，所述啟停間隔時間設定單元(2-2)、送風量相差數值設定單元(2-3)和定時控制電路(2-10)均與集中控制器(2-4)相接；所述風機監控器(2-1)的數量與風機(3)的數量相同，所述風機監控器(2-1)包括主控晶片(2-11)、對所監控風機(3 )的工作參數進行實時檢測的工作參數檢測單元(2-12)和與主控晶片(2-11)相接的無線通信模塊一(2-13)，所述工作參數檢測單元(2-12)與主控晶片(2-11)相接，所述主控晶片(2-11)與所監控風機(3)的供電迴路中所串接的電磁控制開關(4)相接；所述主控晶片(2-11)通過無線通信模塊一(2-13)和無線通信模塊二(2-8)與集中控制器(2-4)進行雙向通信。
2.按照權利要求1所述的一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵在於:所述工作參數檢測單元(2-12)包括分別對所監控風機(3)的轉速、轉向和送風量進行實時檢測的轉速傳感器、轉向傳感器和送風量檢測單元，所述轉速傳感器、轉向傳感器和送風量檢測單元均與主控晶片(2-11)相接。
3.按照權利要求1或2所述的一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵在於:所述空氣品質狀況檢測裝置(I)包括有害氣體濃度檢測單元(1-1)、環境溫度檢測單元(1-2)、氧氣含量檢測單元(1-3)、檢測控制器(1-4)和與檢測控制器(1-4)相接的無線通信模塊三(3-5 )，所述檢測控制器(1-4 )通過無線通信模塊三(1-5 )和無線通信模塊二( 2-8 )與集中控制器(2-4)進行雙向通信；所述有害氣體濃度檢測單元(1-1)、環境溫度檢測單元(1-2)和氧氣含量檢測單元(1-3)均與檢測控制器(1-4)相接。
4.按照權利要求3所述的一種隧道施工用通風設備協調控制系統，其特徵在於:所述主控晶片(2-11)和檢測控制器(1-4)均為DSP控制器。
【文檔編號】E21F1/00GK103838197SQ201210487772
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月25日 優先權日:2012年11月25日
【發明者】侯鵬 申請人:西安眾智惠澤光電科技有限公司