一种隧道通风设备综合监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种隧道通风设备综合监控系统，包括布设在所施工隧道掌子面处的掌子面控制装置、对所施工隧道掌子面处的空气质量状况进行实时检测的空气质量状况监测装置、内部存储有不同施工人数与多种不同类型施工设备所需送风量的数据存储单元一、内部存储有多种不同隧道开挖断面所需送风速度的数据存储单元二和根据空气质量状况监测装置所监测数据并结合数据存储单元一与数据存储单元二内所存储数据对布设于所施工隧道内的隧道通风装置进行相应控制的送风调控装置。本发明设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能根据掌子面处的空气状况监测结果与所存在施工人员与机械设备数量，相应对通风设备参数进行自适应调整。
【专利说明】一种隧道通风设备综合监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监控系统，尤其是涉及一种隧道通风设备综合监控系统。
【背景技术】
[0002]隧道施工中通风的作用是从洞外向洞内输送足够的新鲜空气，排出洞内爆破和运输产生的炮烟和有害气体，以最终保证洞内作业人员和机械对新鲜空气的需要，使洞内空气达到国家和行业规定的标准。在长大隧道施工中通风效果的好坏，直接影响到工程的进度和作业人员的身体健康。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柔性风管将新鲜空气送至隧道掘进工作面，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。现如今，隧道施工所用通风设备布设完成且参数设置完毕后，一般不再进行相应调整，但由于实际施工过程中存在多种突发情况，均会不同程度地影响掌子面处的空气质量状况。因而，现如今缺少一种设计合理、布设安装方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好的隧道通风设备综合监控系统，其能根据掌子面处的空气状况监测结果与所存在施工人员与机械设备数量，相应对通风设备的参数进行自适应调整，从而能有效保证掌子面处的空气质量。
【发明内容】
[0003]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，提供一种隧道通风设备综合监控系统，其设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能根据掌子面处的空气状况监测结果与所存在施工人员与机械设备数量，相应对通风设备参数进行自适应调整。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种隧道通风设备综合监控系统，其特征在于:包括布设在所施工隧道掌子面处的掌子面控制装置、对所施工隧道掌子面处的空气质量状况进行实时检测的空气质量状况监测装置、内部存储有不同施工人数与多种不同类型施工设备所需送风量的数据存储单元一、内部存储有多种不同隧道开挖断面所需送风速度的数据存储单元二和根据空气质量状况监测装置所监测数据并结合数据存储单元一与数据存储单元二内所存储数据对布设于所施工隧道内的隧道通风装置进行相应控制的送风调控装置；所述掌子面控制装置包括控制器一、用于输入掌子面处施工人数与所运行机械设备类型与数量的输入键盘、与输入键盘相接的按键电路和与控制器一相接的无线通信模块一，所述按键电路与控制器一相接；所述空气质量状况监测装置与控制器一相接；所述隧道通风装置包括沿所述隧道掘进方向由前至后布设在已开挖完成隧道洞内的多组送风装置，且多组所述送风装置均包括一个风机和与所述风机的送风口相接的通风管道，前后相邻两组所述送风装置中的通风管道之间交错的距离不小于20m ;所述风机的数量为多个，且多个所述风机上均安装有风机控制装置，所述风机控制装置包括对所安装风机的送风速度与送风量进行控制的风机控制器、对所安装风机的送风速度进行检测的送风速度检测单元一、对所安装风机单位时间内的送风量进行检测的送风量检测单元一和与风机控制器相接的无线通信模块三，所述送风速度检测单元一和送风量检测单元一均与风机控制器相接；所述送风调控装置包括调控器以及分别与调控器相接的参数输入单元、显示单元、时钟电路和无线通信模块二，所述调控器通过无线通信模块二和无线通信模块三与风机控制器进行双向通信；所述控制器一通过无线通信模块一和无线通信模块二与调控器进行双向通信。
[0005]上述一种隧道通风设备综合监控系统，其特征是:所述空气质量状况监测装置包括有害气体浓度检测单元、氧气含量检测单元、粉尘浓度检测单元和温度检测单元，所述有害气体浓度检测单元、氧气含量检测单元、粉尘浓度检测单元和温度检测单元均与控制器
一相接。
[0006]上述一种隧道通风设备综合监控系统，其特征是:所述掌子面控制装置还包括由控制器一进行控制的告警指示单元，所述告警指示单元与控制器一相接。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0008]1、结构简单且投入成本低，安装布设简便。
[0009]2、电路设计合理，电路简单且接线方便。
[0010]3、使用操作简便且智能化程度高。
[0011]4、使用效果好且实用价值高，其能根据掌子面处的空气状况监测结果与所存在施工人员与机械设备数量，相应对通风设备的参数进行自适应调整，从而能有效保证掌子面处的空气质量。
[0012]综上所述，本发明设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能根据掌子面处的空气状况监测结果与所存在施工人员与机械设备数量，相应对通风设备参数进行自适应调整。
[0013]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的电路原理框图。
[0015]附图标记说明:
[0016]I 一掌子面控制装置；1-1 一输入键盘；1-2—控制器一；
[0017]1-3—按键电路；1-4 一无线通信模块一； 1-5—告警指示单元;
[0018]2—空气质量状况监测装置；
[0019]2-1—有害气体浓度检测单元； [0020]2-2—氧气含量检测单元；
[0021]2-3一粉尘浓度检测单兀； 2-4—温度检测单兀；
[0022]3—数据存储单元一 ；4一数据存储单元二 ；5—送风调控装置；
[0023]5-1—调控器；5-2—参数输入单元；5-3—显示单元;
[0024]5-4—时钟电路；5-5—无线通信模块二；6—风机；
[0025]7—风机控制装置；7-1—风机控制器；
[0026]7-2—送风速度检测单元一；
[0027]7-3—送风量检测单元一 ；7-4—无线通信模块三。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，本发明包括布设在所施工隧道掌子面处的掌子面控制装置1、对所施工隧道掌子面处的空气质量状况进行实时检测的空气质量状况监测装置2、内部存储有不同施工人数与多种不同类型施工设备所需送风量的数据存储单元一 3、内部存储有多种不同隧道开挖断面所需送风速度的数据存储单元二 4和根据空气质量状况监测装置2所监测数据并结合数据存储单元一 3与数据存储单元二 4内所存储数据对布设于所施工隧道内的隧道通风装置进行相应控制的送风调控装置5。所述掌子面控制装置I包括控制器一1-2、用于输入掌子面处施工人数与所运行机械设备类型与数量的输入键盘1-1、与输入键盘1-1相接的按键电路1-3和与控制器一 1-2相接的无线通信模块一 1-4，所述按键电路1-3与控制器一 1-2相接。所述空气质量状况监测装置2与控制器一 1-2相接；所述隧道通风装置包括沿所述隧道掘进方向由前至后布设在已开挖完成隧道洞内的多组送风装置，且多组所述送风装置均包括一个风机6和与所述风机6的送风口相接的通风管道，前后相邻两组所述送风装置中的通风管道之间交错的距离不小于20m。所述风机6的数量为多个，且多个所述风机6上均安装有风机控制装置7，所述风机控制装置7包括对所安装风机6的送风速度与送风量进行控制的风机控制器7-1、对所安装风机6的送风速度进行检测的送风速度检测单元一 7-2、 对所安装风机6单位时间内的送风量进行检测的送风量检测单元
一7-3和与风机控制器7-1相接的无线通信模块三7-4，所述送风速度检测单元一 7-2和送风量检测单元一 7-3均与风机控制器7-1相接。所述送风调控装置5包括调控器5-1以及分别与调控器5-1相接的参数输入单元5-2、显示单元5-3、时钟电路5-4和无线通信模块
二5-5，所述调控器5-1通过无线通信模块二 5-5和无线通信模块三7-4与风机控制器7_1进行双向通信。所述控制器一 1-2通过无线通信模块一 1-4和无线通信模块二 5-5与调控器5-1进行双向通信。
[0029]本实施例中，所述空气质量状况监测装置2包括有害气体浓度检测单元2-1、氧气含量检测单元2-2、粉尘浓度检测单元2-3和温度检测单元2-4，所述有害气体浓度检测单元2-1、氧气含量检测单元2-2、粉尘浓度检测单元2-3和温度检测单元2-4均与控制器一1-2相接。
[0030]本实施例中，所述掌子面控制装置I还包括由控制器一 1-2进行控制的告警指示单元1-5，所述告警指示单元1-5与控制器一 1-2相接。
[0031]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种隧道通风设备综合监控系统，其特征在于:包括布设在所施工隧道掌子面处的掌子面控制装置(I)、对所施工隧道掌子面处的空气质量状况进行实时检测的空气质量状况监测装置(2)、内部存储有不同施工人数与多种不同类型施工设备所需送风量的数据存储单元一(3)、内部存储有多种不同隧道开挖断面所需送风速度的数据存储单元二(4)和根据空气质量状况监测装置(2)所监测数据并结合数据存储单元一(3)与数据存储单元二(4)内所存储数据对布设于所施工隧道内的隧道通风装置进行相应控制的送风调控装置(5);所述掌子面控制装置(I)包括控制器一(1-2)、用于输入掌子面处施工人数与所运行机械设备类型与数量的输入键盘(1-1 )、与输入键盘(1-1)相接的按键电路(1-3)和与控制器一(1-2)相接的无线通信模块一(1-4)，所述按键电路(1-3)与控制器一(1-2)相接；所述空气质量状况监测装置(2)与控制器一(1-2)相接；所述隧道通风装置包括沿所述隧道掘进方向由前至后布设在已开挖完成隧道洞内的多组送风装置，且多组所述送风装置均包括一个风机(6)和与所述风机(6)的送风口相接的通风管道，前后相邻两组所述送风装置中的通风管道之间交错的距离不小于20m ;所述风机(6)的数量为多个，且多个所述风机(6 )上均安装有风机控制装置(7 )，所述风机控制装置(7 )包括对所安装风机(6 )的送风速度与送风量进行控制的风机控制器(7-1)、对所安装风机(6)的送风速度进行检测的送风速度检测单元一(7-2)、对所安装风机(6)单位时间内的送风量进行检测的送风量检测单元一(7-3 )和与风机控制器(7-1)相接的无线通信模块三(7-4 )，所述送风速度检测单元一(7-2 )和送风量检测单元一(7-3 )均与风机控制器(7-1)相接；所述送风调控装置(5 )包括调控器(5-1)以及分别与调控器(5-1)相接的参数输入单元(5-2)、显示单元(5-3)、时钟电路(5-4 )和无线通信模块二( 5-5 )，所述调控器(5-1)通过无线通信模块二( 5-5 )和无线通信模块三(7-4 )与风机控制器(7-1)进行双向通信；所述控制器一(1-2 )通过无线通信模块-(1-4)和无线通信模块二( 5-5 )与调控器(5-1)进行双向通信。
2.按照权利要求1所述的一种隧道通风设备综合监控系统，其特征在于:所述空气质量状况监测装置(2)包括有害气体浓度检测单元(2-1)、氧气含量检测单元(2-2)、粉尘浓度检测单元(2-3)和温度检测单元(2-4)，所述有害气体浓度检测单元(2-1)、氧气含量检测单元(2-2)、粉尘浓度检测单元(2-3)和温度检测单元(2-4)均与控制器一(1-2)相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种隧道通风设备综合监控系统，其特征在于:所述掌子面控制装置(I)还包括由控制器一(1-2)进行控制的告警指示单元(1-5)，所述告警指示单元(1-5)与控制器一(1-2)相接。
【文档编号】E21F1/00GK103835744SQ201210485402
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】侯鹏 申请人:西安众智惠泽光电科技有限公司