[發(fā)明專利]隧道通風(fēng)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710544129.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN107269307A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉毅
• 主分類號(hào): E21F1/00
• 分類號(hào): E21F1/00;E21F1/08;E21F17/18;H02J7/00;H02J7/35;H02S30/00;H02S30/10;G05B19/05
• 代理公司: 重慶謝成律師事務(wù)所50224
• 代理人: 鄔劍星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工領(lǐng)域，特別涉及一種隧道通風(fēng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，隨著交通事業(yè)的快速發(fā)展，公路、鐵路和跨海水下長大隧道的建設(shè)越來越多，而這些工程往往是整個(gè)工程的控制性工程，其主要原因是施工周期長、施工環(huán)境較差，施工中單向掘進(jìn)進(jìn)尺時(shí)間長；且除了隧道掌子面附近的污染物難以排出外，對(duì)隧道后面的施工區(qū)域帶來二次污染，嚴(yán)重影響了隧道工程的施工進(jìn)度和工人的健康；尤其是高原地區(qū)還存在著掌子面附近含氧量不足，導(dǎo)致施工作業(yè)設(shè)備效率下降，工人頻繁更換或者攜帶較重供氧設(shè)備工作，嚴(yán)重影響隧道施工的效率。

傳統(tǒng)的長大隧道施工通風(fēng)方式主要采用的是平行導(dǎo)洞、斜井或者豎井等方式，施工周期長，效率較低；并且，施工中采用傳統(tǒng)的有害氣體和粉塵含量等測(cè)量方法效率低，成本高，也不夠及時(shí)；而采用連續(xù)的通風(fēng)方式保持施工隧道內(nèi)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，顯然效率較高；然而，隨著隧道掘進(jìn)長度的增加，隧道內(nèi)的有害物質(zhì)排放和稀釋困難，通過增加輔助通風(fēng)時(shí)間、增加輔助施工通風(fēng)通道或依靠人工控制排放和稀釋害物質(zhì)比較困難，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)是現(xiàn)在施工大方向。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種隧道通風(fēng)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有長大隧道通風(fēng)自動(dòng)化程度低、通風(fēng)效率低的問題。

本發(fā)明的隧道通風(fēng)系統(tǒng)，包括用于采集隧道內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)單元、用于隧道內(nèi)通風(fēng)的通風(fēng)單元、用于隧道內(nèi)增氧的增氧單元及用于根據(jù)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)控制通風(fēng)單元和增氧單元工作的自動(dòng)控制單元；所述通風(fēng)單元包括設(shè)置在隧道進(jìn)風(fēng)巷用于充入空氣的進(jìn)風(fēng)機(jī)組和設(shè)置在隧道回風(fēng)巷用于排出空氣的抽風(fēng)機(jī)組；所述自動(dòng)控制單元包括依次連接的模糊控制器、PLC控制器和風(fēng)氧調(diào)節(jié)控制器，所述模糊控制器通過數(shù)據(jù)傳輸單元與環(huán)境監(jiān)測(cè)單元連接，所述風(fēng)氧調(diào)節(jié)控制器分別與通風(fēng)單元和增氧單元連接。

進(jìn)一步，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)組包括設(shè)在進(jìn)風(fēng)巷巷口的第一進(jìn)風(fēng)機(jī)和設(shè)在前段橫通道靠近進(jìn)風(fēng)巷巷口一側(cè)的第二進(jìn)風(fēng)機(jī)，所述第一進(jìn)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端及第二進(jìn)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端均朝向隧道掌子面。

進(jìn)一步，所述抽風(fēng)機(jī)組包括設(shè)在回風(fēng)巷巷口的第一抽風(fēng)機(jī)和設(shè)在前段橫通道靠近回風(fēng)巷巷口一側(cè)的第二抽風(fēng)機(jī)，所述第一抽風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端及第二抽風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端均背向隧道掌子面。

進(jìn)一步，所述第二進(jìn)風(fēng)機(jī)、第二抽風(fēng)機(jī)與前段橫通道之間的距離為40m-60m。

進(jìn)一步，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)單元包括用于探測(cè)粉塵濃度的粉塵傳感器、用于探測(cè)一氧化碳濃度的一氧化碳傳感器、用于探測(cè)風(fēng)速的風(fēng)速傳感器、用于探測(cè)硫化氫濃度的硫化氫傳感器、用于探測(cè)一氧化氮濃度的一氧化氮傳感器、用于探測(cè)氧氣濃度的氧氣傳感器和用于探測(cè)甲烷濃度的甲烷傳感器。

進(jìn)一步，所述增氧單元包括設(shè)在第一進(jìn)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端及第二進(jìn)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端的制氧機(jī)。

進(jìn)一步，所述PLC控制器和風(fēng)氧調(diào)節(jié)控制器之間連接有D/A轉(zhuǎn)換單元，所述D/A轉(zhuǎn)換單元包括與PLC控制器的輸出端連接的D/A轉(zhuǎn)換器，連接在所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端和風(fēng)氧調(diào)節(jié)控制器的輸入端之間的信號(hào)放大器，以及連接在D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端和信號(hào)放大器的輸出端之間的過壓保護(hù)電路。

進(jìn)一步，該系統(tǒng)還包括連接在所述D/A轉(zhuǎn)換單元和風(fēng)氧調(diào)節(jié)控制器之間的中間繼電器及與所述風(fēng)氧調(diào)節(jié)控制器連接的中央控制設(shè)備。

進(jìn)一步，該系統(tǒng)還包括用于為環(huán)境監(jiān)測(cè)單元、通風(fēng)單元及增氧單元提供電能的電力單元；所述電力單元包括太陽能光伏組件、MPPT控制器、蓄電池及逆變器，所述太陽能光伏組件設(shè)在隧道外且其輸出端與MPPT控制器的輸入端相連，所述MPPT控制器的輸出端與蓄電池的輸入端相連，所述蓄電池的輸出端與逆變器的輸入端相連，所述逆變器的輸出端分別與環(huán)境監(jiān)測(cè)單元、通風(fēng)單元及增氧單元的電力輸入端相連。

進(jìn)一步，所述太陽能光伏組件包括電池總成和用于固定電池總成的邊框；所述電池總成包括光伏玻璃、前層膠膜、間隔陣列布置的若干晶體硅電池片、后層膠膜和光伏背板，光伏玻璃、前層膠膜、晶體硅電池片、后層膠膜和光伏背板從上往下依次層疊膠合；所述邊框包括邊框本體及調(diào)節(jié)架；所述邊框本體包括上橫擋邊、中橫擋邊、下橫擋板、側(cè)板和封板，所述上橫擋邊、中橫擋邊、下橫擋板從上往下依次與側(cè)板連接，所述中橫擋邊、下橫擋板、側(cè)板與封板形成矩形框；所述調(diào)節(jié)架包括底板及兩塊垂直于底板的縱板，兩縱板之間形成用于容置矩形框的容置槽，所述矩形框可在容置槽中沿底板的垂直方向運(yùn)動(dòng)并通過連接件定位。

本發(fā)明的有益效果：