人防门外部环境在线监测控制系统的制作方法

本实用新型属于人防门领域，尤其是涉及一种人防门外部环境在线监测控制系统。

背景技术：

人防门是一种当在发生战争、地震等自然灾害或其它紧急状态下进入具有防护措施的区域门口具有防护作用的门，多使用在地下商场，隧道，地下轨道交通如地铁等出入口处。

从功能上来说，人防门设计主要还是以单一的防护、阻隔功能为主，属于相对传统、功能单一的设计，而在信息化条件和社会需求进一步提升的情况下，人防门的传统设计已经不能满足实际需求。人防门关闭后将整个空间划分为三个部分：1.防护空间；2人防门与外界开放环境的通道(半开放式)； 3.外界开放环境(完全开放式)。

当人防门关闭时，人防门与外界开放环境的通道(半开放式)形成一个相对封闭的环境，空气流动速度极慢(通道与外界环境压力梯度小，几乎没有对流发生)，非常不利于该区域的污染物(如有毒有害气体)的扩散，人防门通道中的空气质量与外部开放环境中的空气质量存在一定的差异，如果根据外部开放环境中的环境质量标准来判定人防门开启时机，则有可能对防护空间内的生命体带来潜在的伤害。因此有效的监测人防门与外部环境连接的通道中的空气质量，将有助于把控人防门的开启时机，减少潜在威胁。

所以如何设计一种人防门外部环境在线监测控制系统，以准确把控人防门开启时机，减少潜在威胁成为本领域技术人员研究的课题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种人防门外部环境在线监测控制系统，本设计的主要目的是为人防门开启提供开启时机参考，防止通道中残留的有毒有害物质对防护空间中的生命体的危害。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

人防门外部环境在线监测控制系统，用于电动人防门，包括有：

传感器模组，用于采集人防门外部的环境信息；

处理器，用于获取所述传感器模组采集的人防门外部的环境信息，处理成待比较信息并传送给上位机；

上位机，用于获取所述待比较信息，并且将该待比较信息与预设值进行比较；

驱动模块，用于驱动所述电动人防门的执行机构进而控制电动人防门启闭；

当上位机判断待比较信息比预设值低时，所述上位机就发送开门指令给所述处理器，所述处理器控制所述驱动模块驱动所述人防门的执行机构动作开启人防门。

进一步，还包括风机，所述风机与驱动模块电连接，上位机所获得环境数据如果大于设定值，上位机就发送开风机指令给处理器驱动模块，所述处理器控制所述驱动模块驱动所述风机的执行机构动作开启风机向通道内送风，直到传感器模组采集的环境信息数据达到或低于设定值，所述上位机就发送开门指令给所述处理器，所述处理器控制所述驱动模块驱动所述人防门的执行机构动作开启人防门。

进一步，还包括指示模块，所述指示模块由所述处理器控制，用于指示外部环境状态。

进一步，所述传感器模组包括氧气传感器、一氧化碳传感器、氯气传感器、二氧化碳传感器、总挥发性有机物传感器和放射性元素探测传感器中的一种或几种。

进一步，所述风机的电机上设有变频器，所述变频器由所述处理器控制，用于调整风机的功率。

进一步，所述风机为多组，均布于所述人防门外的通道内，所述传感器模组为多组，每组所述风机附近设有一组所述传感器模组。

相对于现有技术，本实用新型所述的人防门外部环境在线监测控制系统具有以下优势：

由于采用上述技术方案：

1.可以实时准确了解门外的环境安全情况，确认环境安全后自动启动人防门，减少潜在威胁，提高安全性。

2.风机的设置可以加速通道内气体流动，加快通道安全的速度，提高效率。

3.变频器的设置，可以调整风机功率，针对不同情况使用不同频率，既可以满足空气扩散的需要又可以节约能源。

4.多组风机，每组对应一组传感器模组，可以实现风机的分区域控制，哪里检测的数据不合格就启用哪里的风机，不用每次使用时都将全部风机开启，进一步节约能源。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的原理图；

图2是本实用新型一个实施例的控制流程图；

图3是本实用新型另一个实施例的控制流程图；

图4是本实用新型送风流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-4所示，本设计所述的人防门外部环境在线监测控制系统是一种具备人防门外部通道中环境质量连续监测功能的人防门设计，包括电动人防门主体1、上位机2和受驱动模块3(人防门执行机构(电机)和风机执行机构(变频器+电机))；人防门主体置1上设有处理器11、传感器模组12 (也可以设置在通道内的墙壁上)、指示模块13和驱动模块14(也可以安装在通道内的墙壁上)。处理器11分别与传感器模组12、指示模块13及驱动模块14电性连接；处理器11(德州仪器TICortex-A8AM3354)与上位机2通过电性连接；驱动模块14与受驱动模块采用电性连接。

本设计处理器11的主要功能是接收上位机2的控制指令，如上位机2 向处理器11发出开始监测指令，则处理器11开始读取传感器模组12返回的各种监测数据信息；此外，如处理器接收到上位机开启人防门指令，则向人防门的驱动模块14发出驱动信号，驱动模块14开始驱动电机转到，开启人防门。

传感器模组12所含传感器包括氧气(O2)传感器，一氧化碳(CO)传感器，氯气(CL2)传感器、二氧化碳(CO2)传感器，总挥发性有机物(TVOC) 传感器，放射性元素铀(U)传感器。

驱动模块14主要用于驱动人防门的电机正反转(开启关闭人防门)以及开关风机。驱动模块14为分别与电机和风机电源电路连接的继电器或控制开关。

本设计所述处理器11与上位机2的连接方式包括以太网、串口232/485、工业总线、光纤、USB之一或多种方式同时使用。

本设计所述处理器11与传感器模组12之间的传输信号包括电流信号 4-20mA和电压信号0-10V.

上位机2与远程管理中心通过虚拟专用网(VPN)，4G、互联网等方式之一进行通信。

本设计所述指示模块13输出包括灯光、文字、图像、声音中的一种或多种。

利用权利上述的人防门外部环境在线监测控制系统的控制方法，包括如下步骤：

S1.启动所述传感器模组检测人防门外空气中的氧气、一氧化碳、氯气、二氧化碳、总挥发性有机物和放射性元素浓度，根据所述氧气、一氧化碳、氯气、二氧化碳、总挥发性有机物和放射性元素浓度中的一种或几种；

S2.处理器根据S1.检测到的各浓度获取人防门外空气质量指数；

S3.上位机根据所述人防门外空气质量指数与设定的空气质量指数进行比较；

S4.如果小于或等于设定的空气质量指数，则执行步骤S6；

S5.如果大于设定的空气质量指数，返回步骤S1；

S6.上位机发送开门指令给所述处理器，所述处理器控制所述驱动模块驱动所述人防门的执行机构动作开启人防门。

进一步，所述步骤S5返回步骤S1之前还包括如下步骤：

S51.上位机就发送开风机指令给处理器驱动模块，所述处理器控制所述驱动模块驱动所述风机的执行机构动作开启风机向通道内送风。

进一步，所述风机向通道内送风的具体步骤如下：

S511.预先将风机变频器的频率设置为高、中、低三挡；将大于设定空气质量指数分为三种情况：a.超出设定空气质量指数20％以内，b.超出设定空气质量指数20％-50％，c.超出设定空气质量指数50％以上；

S512.如果是情况a，那么就控制风机变频器低档位运转；

S513.如果是情况b，那么就控制风机变频器中档位运转；

S514.如果是情况c，那么就控制风机变频器高档位运转。

进一步，所述风机向通道内送风的步骤511前还包括：

S510.将多组风机和传感器模组分别进行编号，将对应位置处的风机和传感器模组进行关联；根据每个传感器模组附近的空气质量指数对每个传感器模组对应位置处的风机进行单独控制。

案例1

在某地已遭受化学攻击后，准备疏散人防空间内的人群，管理中心通过专用网络(VPN)向上位机发送查询信息，上位机2接收到管控指令后，通过处理器11向人防门1发送氯气、CO2，CO，O2，TVOC、U浓度采集请求，处理器11接收到采集请求后向传感器模组12发送采集指令，传感器模组12 中的对应传感器开始采集浓度信号，并将相应的结果返回给处理器11，上位机获取相应信息高于设定的下限值，随即通过处理器11向指示模块13发送灯光报警指示指令，指示模块13接收到灯光报警指令后，指示模块13中的灯光报警指示启动，开始输出灯光报警。

与此同时，上位机向管理中心发送报警信息，并开启风机开始向通道送风，驱散相应的有毒有害物质，直到接收到传感器模组返回的达到的安全限值，风机停止运转。管理中心发出人防门开启指令。驱动模块驱动电机转到，开启人防门。任务完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。