基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道通风施工技术领域，尤其是涉及一种基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统。
【背景技术】
[0002]目前，国内外隧道施工通风大多采用管道压入式的通风方式，在洞口外设置轴流风机，该轴流风机通过与其相连的通风管道(即固定在隧道洞侧壁上的柔性风管)将新鲜空气送至隧道掘进工作面，而洞内的污浊空气在送入洞内新鲜空气的挤压作用下，沿已开挖好的洞身排至洞外。在隧道较长时，采用多个轴流风机并、串联的方式以提高风量和送风距离。实际施工过程中，爆破结束后由于洞内爆破和运输产生的炮烟和有害气体的浓度较大，因而如能对柔性风管的管口大小进行调整，则能在送风量不变的情况下，对柔性风管管口的风速大小进行相应调整，从而使得掌子面附近的炮烟和有害气体快速排出洞外。另外，实际施工过程中，隧道内柔性风管一旦安装完成后，其位置一般不会轻易移动，并且柔性风管人通常布设在隧道内一侧侧壁的中上部，这样柔性风管所送风的风向一般也固定不变。但爆破结束后，掌子面处炮烟和有害气体分布不均匀，如能对柔性风管管口的朝向进行调整，使得柔性风管朝向当前掌子面上炮烟和有害气体浓度较大的区域，这样在送风量不变的情况下，能进一步加快掌子面附近的炮烟和有害气体的排放量。
[0003]综上，由于爆破结束后的一段时间内由于洞内爆破和运输产生的炮烟和有害气体的浓度较大，并且炮烟和有害气体分布不均匀，因而如能对柔性风管的管口大小进行调整，便能实现在送风量不变的情况下，对柔性风管管口风速大小进行相应调整的目的；同时，根据隧道洞内左侧和右侧炮烟与有害气体浓度的检测结果，对柔性风管的管口朝向进行调整，使得柔性风管管口朝向炮烟与有害气体浓度较高的一侧，这样便能对掌子面附近空气状况进行快速、有效改善。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统，其
[0005]结构简单且使用操作方便，工作能够简单方便地直接从安全帽上取放笔或绘图工具等。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统，其特征在于:包括布设在远程监控室内的上位监控机、与上位监控机相接的第一无线通信模块、能在所施工隧道洞内进行前后移动的风管管口自动调节装置和两个对所施工隧道洞内掌子面处左右两侧的空气状况进行检测的空气状况检测单元;
[0007]所述风管管口自动调节装置包括底座、安装在底座上的电动升降杆、对电动升降杆进行驱动的升降驱动电机、安装在底座底部的行走轮、安装在电动升降杆上的电动旋转座和对电动旋转座进行驱动的旋转驱动电机、安装在底座上的行走驱动电机，所述水平台板上安装有第一铰接座和两个分别安装在第一铰接座左右两侧的弧形调节架，两个所述弧形调节架外端上方均安装有一个夹持板，所述弧形调节架为圆弧形金属杆；两个所述弧形调节架的内端均以铰接方式安装在第一铰接座上，两个所述夹持板呈左右对称布设且二者的内侧壁上均装有防滑层；所述水平台板上设置有两个分别对两个所述弧形调节架进行支撑的液压油缸，两个所述弧形调节架分别为左侧调节架和右侧调节架，两个所述液压油缸分别为对所述左侧调节架进行支撑的左侧液压缸和对所述右侧调节架进行支撑的右侧液压缸；两个所述液压油缸的缸体底部均安装在水平台板上，所述左侧液压缸的活塞杆顶端以铰接方式安装在所述左侧调节架的中部下方，所述左侧调节架上设置有供所述左侧液压缸的活塞杆安装的第二铰接座，所述右侧液压缸的活塞杆顶端以铰接方式安装在所述右侧调节架的中部下方，所述右侧调节架上设置有供所述右侧液压缸的活塞杆安装的第三铰接座；两个所述液压油缸分别通过第一液压油管和第二液压油管与液压同步阀的两个出油口相接，所述液压同步阀的进油口通过供油管路与供油箱相接；所述供油管路上安装有液压泵；所述底座上设置有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元，所述电动升降杆上设置有对其升降高度进行实时检测的高度检测单元，所述电动旋转座上还设置有对其旋转角度进行实时检测的第二旋转角度检测单元；所述水平台板内设置有电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器和与控制器相接的第二无线通信模块，两个所述弧形调节架均安装有对其旋转角度进行实时检测的第一旋转角度检测单元，所述位置检测单元、高度检测单元、第二旋转角度检测单元和两个所述第一旋转角度检测单元均与控制器相接；所述升降驱动电机、旋转驱动电机、行走驱动电机和液压泵均由控制器进行控制且其均与控制器相接;
[0008]所述电动升降杆包括下套筒且套装在所述下套筒内的上下伸缩杆，所述下套筒的左右两个侧壁上分别安装有一个检测臂，所述检测臂为由伸缩液压缸进行驱动的自动伸缩杆，且检测臂的前端均安装有对其伸缩长度进行实时检测的长度检测单元；所述伸缩液压缸的缸体底部安装在所述下套筒上且其活塞杆顶端安装在检测臂外端；
[0009]两个所述空气状况检测单元分别安装在两个所述检测臂的外端，每个所述空气状况检测单元均包括一个对所处位置处的烟尘浓度进行实时检测的烟尘浓度计和一个对所处位置处的有害气体浓度进行实时检测的有害气体浓度检测单元；两个所述空气状况检测单元均与控制器连接；
[0010]所述控制器通过第二无线通信模块和第一无线通信模块与上位监控机进行双向通信。
[0011]上述基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统，其特征是:所述第一铰接座上装有供两个所述弧形调节架内端安装的铰接轴，两个所述弧形调节架分别位于第一铰接座的前后两侧。
[0012]上述基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统，其特征是:所述第二无线通信模块和第一无线通信模块均为GPPS无线通信模块。
[0013]上述基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统，其特征是:所述夹持板为长方形板且其长度不小于20cm,所述夹持板的宽度为5cm?10cm。
[0014]上述基于风管管口自动调节装置的柔性风管在线监控系统，其特征是:所述防滑层为外表面上设置有多道防滑凸台的橡胶皮垫。
[0015]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、结构简单且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。
[0017]2、电路简单且接线方便。
[0018]3、使用操作简单且智能化程度高。
[0019]4、使用效果好且实用价值高、功能完善，设置有左右检测臂且两个检测臂上均装有空气状况检测单元，能对隧道洞内左侧和右侧炮烟与有害气体浓度进行实时检测，并能根据检测结果，在爆破结束后的一段时间内对柔性风管的管口大小进行调整，实现在送风量不变的情况下，对柔性风管管口风速大小进行相应调整的目的；同时，根据隧道洞内左侧和右侧炮烟与有害气体浓度的检测结果，对柔性风管的管口朝向进行调整，使得柔性风管管口朝向炮烟与有害气体浓度较高的一侧，以对掌子面附近空气状况进行快速、有效改善。另外，两个检测臂上所装的空气状况检测单元能将检测结果同步传送至上位监控机，隧道通风施工技术人员根据空气状况检测结果，对风管管口自动调节装置进行远程控制。
[0020]综上所述，本发明结构简单、设计合理且接线方便、使用操作简便、使用效果好，不仅能对隧道洞内左右两侧的空气状况进行实时检测，并且能对柔性风管的风速和风向进行在线控制。
[0021]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的电路原理框图。
[0023]图2为本发明风管管口自动调节装置的结构示意图。
[0024]图3为图2的左视图。
[0025]附图标记说明:
[0026]I一底座；2—电动升降杆；3—行走轮；
[0027]4—水平台板；5—第一铰接座；5-1—铰接轴；
[0028]6一弧形调节架；6_1—第二铰接座； 6_3—第二铰接座；
[0029]7-1 一控制器；7_2—第二无线通?目模块；
[0030]7-3一第一旋转角度检测单兀；7-4—位置检测单兀；
[0031]7-5一闻度检测单兀；7-6—第二旋转角度检测单兀；
[0032]7一夹持板；8—防滑层；9_1一左侧液压缸；
[0033]9-2一右侧液压缸；10—电动旋转座；12—上位监控机；
[0034]13—第一无线通信模块；14一升降驱动电机；
[0035]15一旋转驱动电机；16—行走驱动电机； 17—液压泵；
[0036]18—检测臂；19一伸缩液压缸；20—长度检测单元；
[0037]21—空气状况检测单元。
【具体实施方式】
[0038]如图1、图2及图3所示，本发明包括布设在远程监控室内的上位监控机12、与上位监控机12相接的第一无线通信模块13、能在所施工隧道洞内进行前后移动的风管管口自动调节装置和两个对所施工隧道洞内掌子面处左右两侧的空气状况进行检测的空气状况检测单元21。
[0039]所述风管管口自动调节装置包括底座1、安装在底座I上的电动升降杆2、对电动升降杆2进行驱动的升降驱动电机14、安装在底座I底部的行走轮3、安装在电动升降杆2上的电动旋转座10和对电动旋转座10进行驱动的旋转驱动电机15、安装在底座I上的行走驱动电机16，所述水平台板4上安装有第一铰接座5和两个分别安装在第一铰接座5左右两侧的弧形调节架6，两个所述弧