[發明專利]一種隧道內空氣檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201811360955.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109542147B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 何現啟;彭凌星;許騁
• 申請（專利權）人: 何現啟
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 郝雅娟

1.一種隧道內空氣檢測方法，其利用一種隧道內空氣檢測系統以進行，其特征在于：

所述隧道內空氣檢測系統，包括隧道本體(1)、空調(2)、若干工作站(3)，中央計算機；

所述隧道本體(1)頂部內設置空調(2)，在隧道本體(1)底部每隔一定距離以嵌入墻內的方式設置一工作站(3)；

每個所述工作站(3)設置一空氣凈化器(4)，所述工作站(3)內包含溫度檢測裝置(5)、濕度檢測裝置(6)、一氧化碳檢測裝置(7)、氧氣檢測裝置(8)、PM檢測儀(9)、空氣凈化效率檢測儀(10)、信號轉換裝置(11)、核心控制器(12)和工作站電腦，所述溫度檢測裝置(5)、濕度檢測裝置(6)、一氧化碳檢測裝置(7)、氧氣檢測裝置(8)、PM檢測儀(9)和空氣凈化效率檢測儀(10)分別與信號轉換裝置(11)連接，所述信號轉換裝置(11)與工作站電腦連接以將檢測數據送至工作站電腦，所述工作站電腦與核心控制器(12)連接，核心控制器(12)與前述溫度檢測裝置(5)、濕度檢測裝置(6)、一氧化碳檢測裝置(7)、氧氣檢測裝置(8)、PM檢測儀(9)和空氣凈化效率檢測儀(10)通信連接，以通過控制信號控制；

每一臺所述工作站電腦均連接至所述中央計算機；所述中央計算機至少包括中央處理器、中央存儲器、隧道檢測系統平臺軟件；每一臺所述工作站電腦接收到的數據均與中央存儲器以小于5min的時間間隔進行同步，以供隧道檢測系統平臺調取使用；

所述空調(2)是中央空調，集成了加熱、制冷、除濕功能，每個工作站(3)具備空調進風口和出風口；

所述信號轉換裝置(11)用于將電信號及模擬信號轉換為數字信號傳輸，接收到的數字信號則不經轉換直接傳輸；

所述氧氣檢測裝置(8)是電化學氧氣傳感器O2-M2，量程0-30％，線性輸出；

所述溫度檢測裝置(5)是紅外測溫儀，利用具備表貼負溫度系數熱敏電阻的IGBT組件，其用負溫度系數熱敏電阻感知溫度，并由功率半導體器件放大信號；

所述濕度檢測裝置(6)選用進口濕度傳感器作為濕度敏感元件，當被測氣體中的微量水分進入傳感器采樣室，水蒸汽被吸附到濕度敏感元件的微孔中，使其容抗發生變化，濕度敏感元件將這種變化是進行放大轉換成標準線性電信號，該標準線性電信號被傳送至信號轉換裝置(11)；

所述PM檢測儀(9)為PM2.5或PM10檢測儀，具有一環境空氣吸納腔，針對吸納腔內發射的激光信號經塵埃粒子散射后，對光學傳感器接收并輸出的脈沖信號進行數字信號處理得到PM2.5或PM10值，測量參數設定，結果顯示、按鍵、時間、日期都由內置MCU控制，MCU與核心控制器(12)連接并接受核心控制器(12)的控制信號；

所述空氣凈化效率檢測儀(10)包括塵埃粒子分析傳感器及高精度采樣泵，通過高精度采樣泵采集數據，再經過塵埃粒子分析傳感器分析，再將分析的數據傳送至信號轉換裝置(11)；

1)待機步驟：使得檢測系統處于待機狀態，其中通過隧道檢測系統平臺指令處于隧道最兩端的兩個工作站，將其濕度檢測裝置、PM檢測儀開啟，處于實時檢測狀態，并設置好濕度檢測裝置和PM檢測儀的響應值；

使每個工作站(3)的溫度檢測裝置每隔N分鐘啟動檢測一次，向隧道檢測系統平臺反饋當前溫度數值；

將所有工作站分為M組，每組含有L個工作站，以L分鐘為一個檢測周期，在一個檢測周期內以預設的位置順序或者預設的隨機順序，依次以1分鐘間隔啟動每一個工作站，向隧道檢測系統平臺反饋一氧化碳和氧氣濃度數值；

2)檢測步驟：當任意一個工作站的啟動狀態的濕度檢測裝置檢測到相對濕度高于30％時，啟動該工作站相鄰的隧道內側的工作站的濕度檢測裝置，當任意一個工作站的啟動狀態的PM檢測儀檢測到PM2.5＞50或PM10＞100發生時，啟動該工作站相鄰的隧道內側的工作站的PM檢測儀；

當步驟(1)中向隧道檢測系統平臺反饋當前溫度數值均高于25℃或者均低于0℃時，啟動全部溫度檢測裝置，每個溫度檢測裝置改為至少每分鐘向隧道檢測系統平臺反饋一次當前溫度數值；

當步驟(1)中的反饋的一氧化碳濃度數值高于3％時，啟動傳送該數值的該組工作站的全部一氧化碳檢測裝置，當步驟(1)中的反饋的一氧化碳濃度數值高于5％時，啟動全部一氧化碳檢測裝置；

當步驟(1)中的反饋的氧氣濃度數值低于19％時，啟動傳送該數值的該組工作站的全部氧氣檢測裝置，當步驟(1)中的反饋的氧氣濃度數值低于17％時，啟動全部氧氣檢測裝置；

3)控制步驟：當任意一工作站檢測到以下四個條件之一時：相對濕度高于30％、溫度數值高于25℃或者低于0℃、一氧化碳濃度數值高于3％、氧氣濃度數值低于19％；則啟動中央空調，并在數值超限處的工作站打開空調進風口和出風口；在中央空調開啟期間記錄實時功率數值；

當任意一個工作站的啟動狀態的PM檢測儀檢測到PM2.5＞50或PM10＞100發生時，啟動該工作站的空氣凈化器(4)以及空氣凈化效率檢測儀(10)，并保證空氣凈化效率檢測儀(10)在該空氣凈化器(4)開啟的期間保持開啟，記錄每時刻的PM數值和每時段PM數值下降的幅度；

4)報警步驟：當兩個或兩個以上的一氧化碳檢測裝置反饋的一氧化碳濃度數值高于5％，或者兩個或兩個以上的氧氣檢測裝置反饋的氧氣濃度數值低于17％時，或者任意兩個PM2.5檢測儀檢測到PM2.5＞100，或者任意兩個PM10檢測儀檢測到PM10＞300發生時，調整中央空調為最大功率，并打開所有的空調進風口和出風口，當P分鐘后，原超限數值檢測仍超限時，隧道檢測系統平臺啟動報警裝置并給出隧道停止使用的警報。