[實用新型]公路隧道煙塵檢測及通風裝置

有效

• 申請號: 201320346051.0
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN203275251U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 楊書儀;余三德;陳俊飛;張軍飛
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種公路隧道煙塵檢測及通風裝置。

背景技術

近年來，隨著公路交通事業的飛速發展，大量的公路隧道得到廣泛應用。公路隧道在為國民經濟做出巨大貢獻的同時，其運營的安全問題也顯得越來越突出。隧道內的煙塵濃度超標常常會誘發嚴重的交通事故，頻發的交通事故將給社會和個人造成極大的生命和/或財產損失。如何有效地預防公路隧道內交通事故的發生，已經成為隧道建設者和運營者迫切需要解決的問題。

公路隧道內煙塵的形成原因是，在公路隧道內存在積水和粉塵，當溫度升高時，路面積水遇熱蒸發，在隧道上方空氣遇冷液化后，一方面形成水霧，一方面遭遇粉塵，形成了較大的固體顆粒。尤其在南方的濕潤氣候下，公路隧道內外溫差較大，汽車尾氣的大量排放使得公路隧道內的煙塵濃度增大，降低了司乘人員的視線可見度，極易導致交通事故。

實用新型內容

針對公路交通存在的上述問題，本實用新型提供一種公路隧道煙塵檢測及通風裝置，用于檢測公路隧道內的煙塵濃度，并且當公路隧道內煙塵濃度超標而影響司乘人員行車視線時，及時開啟通風系統，通過聲光報警器提醒駕駛員減速行駛，以此達到提高行車人員的警覺性、減少交通事故發生的目的。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：

一種公路隧道煙塵檢測及通風裝置，包括在公路隧道內多點安裝的光電傳感器，其特征在于：還包括依次電連接的帶通濾波電路、放大電路、AD轉換電路和單片機，所述單片機再分別與控制電機輸出電路、聲光報警電路和預警顯示電路電連接；所述帶通濾波電路由二階高通濾波電路和二階低通濾波電路依次串聯而成，所述高通濾波電路和低通濾波電路均由OP07運放芯片以及電阻和電容組成，其通帶頻率可調。

其中，所述光電傳感器用于檢測隧道內空氣中的煙塵濃度，所述帶通濾波電路用于對煙塵濃度檢測的電流信號進行消噪和除干擾，得到濾波信號；所述放大電路用于對濾波信號進行放大，得到模擬信號；所述AD轉換電路用于將模擬信號轉換成數字信號；所述單片機接收到數字信號后，根據其內部程序進行分析處理，與設定的煙塵濃度值進行比較。當公路隧道內的煙塵濃度超過該設定的煙塵濃度值時，所述單片機控制所述控制電機輸出電路、聲光報警電路和預警顯示電路，分別啟動隧道風機和聲光報警器，并在點陣屏上顯示預警信息。

為了實現結構優化，改善和提高本實用新型的綜合性能，本實用新型的進一步措施是：

所述光電傳感器為紅外對管型光電傳感器，其包括成對的光發射器與光接收器。

所述放大電路所采用的放大器型號為AD620。

所述AD轉換電路所采用的AD轉換器芯片為TLC1543。

所述單片機的芯片為AT89S52，其外圍電路還包括存儲電路和復位及晶振電路。所述存儲電路采用的存儲芯片為24C02。

所述控制電機輸出電路用于控制通風系統，該通風系統包括所述隧道風機和相應的電機。

本實用新型利用光電傳感器的特性，從光發射器發出一束光線，由于公路隧道內空氣煙塵的散射和折射作用，最后到達對應的光接收器的光電信號會隨著公路隧道內煙塵濃度的大小變化而輸出成比例的電流信號，再經過濾波器濾波、放大器放大和AD轉換器轉換成為數字信號，將其讀入中央處理器單片機中，單片機對數字信號進行分析處理。當煙塵濃度不影響交通正常運行時，通風系統、聲光報警器均不動作，點陣屏顯示“交通正常”。當煙塵濃度超標時，單片機控制通風系統進行排風動作，聲光報警器啟動，在隧道入口處的點陣屏上顯示“隧道內有煙塵，請減速行駛，注意安全”，這樣可以提醒駕駛員減速駕駛，減少了隧道內的行車危險，消除了存在的危險隱患。

本實用新型相比現有技術所產生的有益技術效果是：

1.本實用新型適用在中長公路隧道內安裝和使用，補全了公路隧道內煙塵報警的空白。

2.在公路隧道內有煙塵時，提醒駕駛員減速行駛，減少危險。

3.既有聲光報警提示，又有點陣屏顯示提醒，雙重保險。

4.系統達到全自動控制，隨時預警，并且可以自動解除危險隱患。

5.結構簡單，安裝方便，成本低，性價比好。

附圖說明

圖1為本實用新型公路隧道煙塵檢測及通風裝置的系統原理框圖；

圖2為本實用新型公路隧道煙塵檢測及通風裝置的系統軟件工作流程圖；

圖3為本實用新型公路隧道煙塵檢測及通風裝置的硬件連接總體布局圖；

圖4為本實用新型的信號濾波電路及放大電路圖；

圖5為本實用新型的AD轉換、控制及預警輸出顯示電路圖。