[發(fā)明專利]一種隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)及控制方法

在審

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• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109453645A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉國光;武志瑋;李德生;楊依恒;楊躍敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

一種隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)及控制方法。系統(tǒng)包括多個尾氣濃度監(jiān)測傳感器、尾氣集中回收管道子系統(tǒng)、尾氣集中處理管道子系統(tǒng)、尾氣排放管、管道清潔子系統(tǒng)和工控機(jī)；本發(fā)明提供的隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)及控制方法具有如下優(yōu)點：1)安裝方便，在現(xiàn)有排風(fēng)系統(tǒng)中安裝尾氣集中處理管道子系統(tǒng)即可實現(xiàn)尾氣清潔。2)使用壽命長，通過增加的管道清潔子系統(tǒng)能增強(qiáng)作為光觸媒的TiO₂使用壽命。3)綠色環(huán)保，可降低向空氣中排放的尾氣總量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對交通便利性的需求也越來越高。為了方便交通，城市內(nèi)和城市間修建了各種類型的快速道路和高速公路。城市內(nèi)的快速道路受城市發(fā)展空間的限制，經(jīng)常采用地下隧道的形式以緩解對地面交通的影響。城市間的高速公路，在穿越高山時經(jīng)常采用隧道的形式通過山體以降低線路總長度，有些隧道長度達(dá)到幾公里。

隨著隧道總里程的不斷增加，隧道內(nèi)發(fā)動機(jī)尾氣造成的空氣污染問題越來越得到各界的重視，雖然較長隧道內(nèi)都設(shè)置有排風(fēng)口，以加快空氣循環(huán)，但排出的尾氣往往未經(jīng)處理就直接排到大氣中。隨著整個社會環(huán)保意識的增加，控制機(jī)動車尾氣造成的霧霾和城市熱島效應(yīng)，已成為近年來研究的熱點問題。不僅機(jī)動車在生產(chǎn)加工過程中要嚴(yán)格控制尾氣排放以符合國家標(biāo)準(zhǔn)，還要在更多領(lǐng)域加強(qiáng)尾氣的回收和治理，從而降低機(jī)動車尾氣對整個大氣環(huán)境的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，納米級的TiO₂是一種可用于分解機(jī)動車尾氣的光觸媒，在燈光照射下可以使機(jī)動車尾氣中的多種有害成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。盡管該項技術(shù)還存在瑕疵，但作為一種可凈化機(jī)動車尾氣的有效物質(zhì)，具有極大的應(yīng)用空間。

為此，利用TiO2作為光觸媒凈化機(jī)動車尾氣的特性，將TiO2應(yīng)用到隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣的凈化中，提出一種全新的隧道內(nèi)排風(fēng)-空氣凈化一體化解決方案，將對緩解城市霧霾和熱島效應(yīng)起到重要作用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)及控制方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)包括多個尾氣濃度監(jiān)測傳感器、尾氣集中回收管道子系統(tǒng)、尾氣集中處理管道子系統(tǒng)、尾氣排放管、管道清潔子系統(tǒng)和工控機(jī)；其中，尾氣集中回收管道子系統(tǒng)包括尾氣采集入風(fēng)口、風(fēng)機(jī)和尾氣傳輸段；尾氣采集入風(fēng)口設(shè)置在隧道頂面上；風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與采集入風(fēng)口相連，出風(fēng)口與尾氣傳輸段的內(nèi)端相連；尾氣集中處理管道子系統(tǒng)包括彎曲管道段和多個強(qiáng)光燈；彎曲管道段的內(nèi)壁上涂有作為光觸媒的TiO₂涂層，內(nèi)端與尾氣傳輸段的外端相連；多個強(qiáng)光燈安裝在彎曲管道段內(nèi)部的頂面上；管道清潔子系統(tǒng)包括進(jìn)水口、水泵和排水口；進(jìn)水口安裝在彎曲管道段的最高部位；排水口安裝在彎曲管道段的最低部位；水泵的進(jìn)、出水口分別與水源和進(jìn)水口相連接；尾氣排放管的內(nèi)端與彎曲管道段的外端相連，外端位于隧道外；多個尾氣濃度監(jiān)測傳感器分別設(shè)置于彎曲管道段的兩端；工控機(jī)同時與尾氣濃度監(jiān)測傳感器、風(fēng)機(jī)、強(qiáng)光燈和水泵通過電源線和數(shù)據(jù)線連接。

所述的進(jìn)水口為電控自動進(jìn)水閥，排水口為電控自動排水閥，并且均與工控機(jī)電連接。

所述的彎曲管道段為直角折線形。

所述的強(qiáng)光燈為紫外線強(qiáng)光燈。

本發(fā)明提供的隧道內(nèi)機(jī)動車尾氣集中回收處理系統(tǒng)的控制方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟：

1)系統(tǒng)通電自檢的S1階段：在此階段中，系統(tǒng)啟動后各設(shè)備通電自檢，然后進(jìn)入S2階段；

2)風(fēng)機(jī)啟動的S2階段：在此階段中，在工控機(jī)的控制下啟動風(fēng)機(jī)，由此將隧道內(nèi)部的空氣從尾氣采集入風(fēng)口強(qiáng)制吸入尾氣傳輸段和彎曲管道段的內(nèi)部，然后經(jīng)尾氣排放管排向隧道外，之后進(jìn)入S3階段；