[發明專利]一種隧道內機動車尾氣集中回收處理系統及控制方法

在審

• 申請號: 201811352868.2
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109453645A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 劉國光;武志瑋;李德生;楊依恒;楊躍敏
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種隧道內機動車尾氣集中回收處理系統，其特征在于：所述的隧道內機動車尾氣集中回收處理系統包括多個尾氣濃度監測傳感器(1)、尾氣集中回收管道子系統(2)、尾氣集中處理管道子系統(3)、尾氣排放管(4)、管道清潔子系統和工控機；其中，尾氣集中回收管道子系統(2)包括尾氣采集入風口(5)、風機(6)和尾氣傳輸段(7)；尾氣采集入風口(5)設置在隧道頂面上；風機(6)的進風口與采集入風口(5)相連，出風口與尾氣傳輸段(7)的內端相連；尾氣集中處理管道子系統(3)包括彎曲管道段(8)和多個強光燈(9)；彎曲管道段(8)的內壁上涂有作為光觸媒的TiO₂涂層，內端與尾氣傳輸段(7)的外端相連；多個強光燈(9)安裝在彎曲管道段(8)內部的頂面上；管道清潔子系統包括進水口(10)、水泵和排水口(11)；進水口(10)安裝在彎曲管道段(8)的最高部位；排水口(11)安裝在彎曲管道段(8)的最低部位；水泵的進、出水口分別與水源和進水口(10)相連接；尾氣排放管(4)的內端與彎曲管道段(8)的外端相連，外端位于隧道外；多個尾氣濃度監測傳感器(1)分別設置于彎曲管道段(8)的兩端；工控機同時與尾氣濃度監測傳感器(1)、風機(6)、強光燈(9)和水泵通過電源線和數據線連接。

2.根據權利要求1所述的隧道內機動車尾氣集中回收處理系統，其特征在于：所述的進水口(10)為電控自動進水閥，排水口(11)為電控自動排水閥，并且均與工控機電連接。

3.根據權利要求1所述的隧道內機動車尾氣集中回收處理系統，其特征在于：所述的彎曲管道段(8)為直角折線形。

4.根據權利要求1所述的隧道內機動車尾氣集中回收處理系統，其特征在于：所述的強光燈(9)為紫外線強光燈。

5.一種如權利要求1所述的隧道內機動車尾氣集中回收處理系統的控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括按順序執行的下列步驟：

1)系統通電自檢的S1階段：在此階段中，系統啟動后各設備通電自檢，然后進入S2階段；

2)風機啟動的S2階段：在此階段中，在工控機的控制下啟動風機(6)，由此將隧道內部的空氣從尾氣采集入風口(5)強制吸入尾氣傳輸段(7)和彎曲管道段(8)的內部，然后經尾氣排放管(4)排向隧道外，之后進入S3階段；

3)判斷隧道內部空氣是否需要凈化的S3階段：在系統運行過程中，利用多個尾氣濃度監測傳感器(1)實時檢測隧道內部空氣中的尾氣濃度并傳送給工控機，工控機判斷該尾氣濃度是否超過預先設定的尾氣濃度閾值時，如果判斷結果為“是”，則進入S4階段；否則返回S2階段；

4)強光燈啟動的S4階段：在此階段中，在工控機的控制下開啟多個強光燈(9)，從內部照射彎曲管道段(8)，在該燈光照射下可使涂覆在彎曲管道段(8)內壁上的TiO₂涂層與機動車尾氣中的多種有害成分發生化學反應，由此凈化空氣中的尾氣，然后進入S5階段；

5)判斷隧道內部空氣是否凈化完畢的S5階段：在此階段中，工控機根據多個尾氣濃度監測傳感器(1)檢測的尾氣濃度判斷隧道內部空氣是否凈化完畢，如果判斷結果為“是”，則進入S6階段；否則返回S4階段；

6)強光燈關閉的S6階段：在此階段中，在工控機的控制下關閉多個強光燈(9)，然后進入S7階段；

7)判斷是否清潔光觸媒涂層的S7階段：在此階段中，工控機根據多個尾氣濃度監測傳感器(1)檢測的尾氣濃度計算出尾氣濃度下降速率，然后根據該尾氣濃度下降速率判斷TiO₂涂層的活性是否下降到臨界值，如果判斷結果為“是”，則進入S8階段；否則返回S3階段；

8)系統斷電的S8階段：在此階段中，在工控機的控制下系統各用電部件斷電，然后進入S9階段；

9)進水口打開注水的S9階段：在此階段中，在工控機的控制下打開進水口(10)，并啟動水泵向彎曲管道段(8)內部注水，然后進入S10階段；

10)判斷進水口是否關閉的S10階段：在此階段中，工控機根據進水口(10)的流量和注水時間判斷是否達到注水設定值，如果判斷結果為“是”，則進入S11階段；否則返回S9階段；

11)進水口關閉的S11階段：在此階段中，在工控機的控制下關閉水泵和進水口(10)，然后進入S12階段；

12)排水口打開排水的S12階段：在此階段中，在工控機的控制下打開排水口(11)，這時，附著在TiO₂涂層上的包括灰塵在內的雜質將隨水從排水口(11)排出，由此對TiO₂涂層進行清潔，然后進入S13階段；

13)判斷排水口是否關閉的S13階段：在此階段中，工控機根據排水口(11)的流量和排水時間判斷排水是否達到設定值，如果判斷結果為“是”，則進入S14階段；否則返回S12階段；

14)排水口關閉的S11階段：在此階段中，在工控機的控制下關閉排水口(11)，然后返回S1階段。