一种隧道顶部融冰系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种隧道顶部融冰系统，包括智能控制模块、平板式加热模块及其温度传感元件；加热模块由铝制板、隔热保温层、加热电缆构成，其中，使用两铝制板上下对接，其内部由下往上依次为隔热保温层和加热电缆；加热电缆采用镍铬合金发热线芯的矿物绝缘加热电缆；加热电缆及其温度传感元件的引线通过电缆锁头与智能控制模块相连；智能控制模块采用自动温度控制系统，其中的一温度控制器与加热电缆的温度传感元件连接，来控制加热电缆是否需要发热。本实用新型结构适合隧道顶部安装的特殊环境；发热主体具有防腐性能好，热效率高、抗机械损伤和抗老化等特殊要求；并且整个系统可实现智能化控制。
【专利说明】一种隧道顶部融冰系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隧道顶部融冰系统。
【背景技术】
[0002]由于种种原因存在渗水现象或者有潜在渗水风险的隧道，在冬季寒冷气候下，隧道顶部形成冰柱，悬挂在隧道中，存在砸伤人、砸坏隧道内交通工具或引起交通事故的风险。因此，彻底整治隧道结冰成为急待解决的问题之一。
[0003]现在市面上已有一些加热系统，但其应用在隧道顶部融冰时都有一定的缺陷。例如:
[0004](I)屋顶及天沟融冰雪系统；此系统包括电加热模块、环境信息采集模块和控制模块。该系统的加热模块是通过有机绝缘发热电缆，使用电缆夹等工具直接明敷在屋顶、天沟。使用的有机绝缘材料的发热电缆长期暴露使用在极寒环境中，会加剧其老化的速度，使其寿命缩短，且不耐过载、发热功率低、抗机械冲击性能差。并且，整个系统无法灵活机动的安装在隧道顶部局部有渗水的地方。
[0005](2)工业化管道加热系统；该系统主要由加热器本体、智能控制模块和测温传感模块组成。适用于工业化工场所管道内介质的加热，是以介质通过加热器本体的方式达到加热介质的目的。整个系统体积大、重量重，只适用于工业及化工场所的管道处，不适合平面加热。
【发明内容】
[0006]本实用新型的主要目的在于提供一种隧道顶部融冰系统，其结构适合隧道顶部安装的特殊环境；发热主体具有防腐性能好，热效率高、抗机械损伤和抗老化等特殊要求；并且整个系统可实现智能化控制。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种隧道顶部融冰系统，包括智能控制模块、平板式加热模块及其温度传感元件；
[0008]加热模块由铝制板、隔热保温层、加热电缆构成，其中，使用两铝制板上下对接，其内部由下往上依次为隔热保温层和加热电缆；加热电缆采用镍铬合金发热线芯的矿物绝缘加热电缆；加热电缆及其温度传感元件的引线通过电缆锁头与智能控制模块相连；
[0009]智能控制模块采用自动温度控制系统，其中的一温度控制器与加热电缆的温度传感元件连接，来控制加热电缆是否需要发热。
[0010]优选地，智能控制模块中还包括另一温度控制器与隧道内温度传感元件连接，用于测定隧道内温度，来判断是否启动融冰系统。
[0011]优选地，智能控制模块中还包括相互电连接的温湿度控制器、断路器、熔断器、中间继电器、温湿度传感器、报警指示灯，用来在整个控制回路中起保障系统正常工作和避免短路的作用。
[0012]优选地，温度传感元件为钼热电阻。[0013]优选地，采用化学锚栓来将整个加热模块固定在隧道顶部。
[0014]优选地，所述加热电缆采用双芯的矿物绝缘加热电缆。
[0015]优选地，所述加热电缆采用不锈钢护套。 [0016]本实用新型的有益效果是:(1)加热模块体积小而质量轻，使用化学锚栓来将整个加热模块固定在隧道顶部后能承受隧道内风阻。加热电缆采用不锈钢护套镍铬合金发热线芯的高阻双芯矿物绝缘加热电缆，其单位长度发热功率强，使之在满足发热强度的前提下，缩短电缆长度，能减轻发热模块重量。平板式的加热模块更适应于隧道顶部安装，且具有耐腐蚀性强、机械强度高、抗老化程度好性能。(2)采用钼热电阻作为温度传感元件具有精确、灵敏、热响应时间快、防腐蚀、使用寿命长等特性，适合安装在环境恶劣的场合。(3)智能控制模块通过采集钼热电阻温度传感元件的信号，根据设定的温度自动控制系统的启停，且具有故障的报警功能，实现智能自动化工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例智能控制模块箱体外观示意图。
[0018]图1中的标记说明如下:1_箱体、2-观察窗、3-箱锁、4-PT100隧道内温度传感器、5-电源进线、6-PT100加热模块温度传感器引线、7-加热电缆导线，8-系统启动温控器PMl, 9-加热模块温控器PM2，10-启动、断电、低温、电源指示灯，11-急停按钮。
[0019]图[0020]图[0021]图[0022]图[0023]图[0024]图[0025]图
【具体实施方式】
[0026]本实用新型目的的实现、功能特点及有益效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0028]如图1-5所示，本实用新型实施例隧道顶部融冰系统，包括智能控制模块、加热模块及其温度传感元件；采用化学锚栓来将整个加热模块固定在隧道顶部。
[0029]平板式加热模块由铝制板(12、13)、隔热保温层18、加热电缆16构成，其中，使用两铝制板(12、13)上下对接，其内部由下往上依次为隔热保温毡18和加热电缆16 ;加热电缆16采用不锈钢护套、镍铬合金发热线芯的高阻双芯矿物绝缘加热电缆；加热电缆16及其温度传感元件的引线6通过电缆锁头14与智能控制模块相连；
[0030]智能控制模块采用自动温度控制系统，其中的一温度控制器9与加热电缆16的温度传感器6连接，来控制加热电缆16是否需要发热。[0031]智能控制模块中还包括另一温度控制器8与隧道内温度传感器4连接，用于测定隧道内温度，来判断是否启动融冰系统。
[0032]优选地，智能控制模块还包括相互电连接的温湿度控制器、断路器、熔断器、中间继电器、温湿度传感器、报警指示灯，用来在整个控制回路中起保障系统正常工作和避免短路的作用。
[0033]温度传感器4、6为钼热电阻。
[0034]本实用新型实施例隧道顶部融冰系统，其成型过程如下:
[0035](I)根据此系统的大小计算的发热功率，选择不锈钢矿物绝缘加热电缆16，长度
6.5m,引线15m ;并进行元件化工艺制作。
[0036](2)选用上下层铝板。上铝板12长800mm、宽500mm、折边高度20mm，下铝板13长794mm、宽494mm、折边高度18mm ;分别在上下招板四角打6个Φ 14的孔,用于安装固定；再在一端折边处安装电缆锁头14，用于冷端线固定。
[0037](2)在下铝板13上布置保温材料18，然后在其上安装加热电缆固定装置；把已经元件化加工好的加热电缆16进行U型反复固定布置；在加热电缆中间位置安装温度传感器6 ;加热电缆16及温度传感器的引线6通过电缆锁头14与智能控制系统相连。
[0038](3)待下铝板13安装完成后，上铝板12扣在下铝板13外，四周用螺钉固定，使内部元件密封在铝板内，使整个装置一体化。
[0039](4)在下铝板13下安装两根长度为800mm的导流槽。
[0040](5)根据设计把选用的电气元件，包括主回路的漏电断路器、接触器、继电器、互感器、电流电压表、端子排以及控制回路的熔断器、中间继电器、指示灯、按钮、温度控制器排版安装在智能控制箱内，再使用所需电缆配线连接各个电气元件。安装完成后，通电测试设计功能及运行情况。
[0041](6)加热电缆16及温度传感器引线6经过穿管敷设，最终进入智能电控箱内。
[0042]本实用新型实施例采用了低系数、高发热量的矿物绝缘双芯加热电缆16与耐高温保温及铝制外壳和附件的结合，使之解决了融冰装置在隧道顶部使用时所遇到的防水、耐腐、风阻拉力、加热强度、机械强度及抗氧化寿命长等问题，使隧道顶部融冰系统可以顺利风阻测试，并经受实际隧道环境内的试验。
【权利要求】
1.一种隧道顶部融冰系统，其特征在于:包括智能控制模块、平板式加热模块及其温度传感元件； 加热模块由铝制板、隔热保温层、加热电缆构成，其中，使用两铝制板上下对接，其内部由下往上依次为隔热保温层和加热电缆；加热电缆采用镍铬合金发热线芯的矿物绝缘加热电缆；加热电缆及其温度传感元件的引线通过电缆锁头与智能控制模块相连； 智能控制模块采用自动温度控制系统，其中的一温度控制器与加热电缆的温度传感元件连接，来控制加热电缆是否需要发热。
2.根据权利要求1所述的隧道顶部融冰系统，其特征在于:智能控制模块中还包括另一温度控制器与隧道内温度传感元件连接，用于测定隧道内温度，来判断是否启动融冰系统。
3.根据权利要求1或2所述的隧道顶部融冰系统，其特征在于:智能控制模块中还包括相互电连接的温湿度控制器、断路器、熔断器、中间继电器、温湿度传感器、报警指示灯，用来在整个控制回路中保障系统正常工作和避免短路。
4.根据权利要求2所述的隧道顶部融冰系统，其特征在于:温度传感元件为钼热电阻。
5.根据权利要求1所述的隧道顶部融冰系统，其特征在于:采用化学锚栓来将整个加热模块固定在隧道顶部。
6.根据权利要求1所述的隧道顶部融冰系统，其特征在于:所述加热电缆采用双芯的矿物绝缘加热电缆。
7.根据权利要求1所述的隧道顶部融冰系统，其特征在于:所述加热电缆采用不锈钢护套。
【文档编号】E21F17/00GK203441530SQ201320513920
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】徐月红, 王力佳 申请人:久盛电气股份有限公司