[實用新型]基于物聯網的隧道開挖施工高壓風需求量智能感應裝置

有效

• 申請號: 202120639765.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN215108983U
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 趙毅;陳丞;戴斌
• 申請（專利權）人: 成都紅云鼎科技有限公司
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F17/18;F04D27/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 梁偉東

本實用新型屬于隧道工程領域，其具體地公開了基于物聯網的隧道開挖施工高壓風需求量智能感應裝置，裝置包括依次信號連接的數據采集端、控制器以及風壓機控制系統，所述數據采集端為用于采集高壓供氣系統的負載支路上的氣閥的啟閉狀態的傳感器。本實用新型能自動實時感應并傳遞開挖施工高壓風需求，為空壓機的及時開啟或關閉提供數據支持，一是提高了工作效率，二是節省能源且降低設備損耗；同時，本實用新型中，無需要在高壓供風管道上專門設置傳感器安裝口，不僅不會在供風系統中增加可能泄漏點，同時無需配合高性能的封蓋組件，降低了制造成本，提高了維護方便性。

技術領域

本實用新型屬于隧道工程領域，涉及基于物聯網的隧道開挖施工高壓風需求量智能感應裝置。

背景技術

隧道開挖施工一般用高壓風鉆作為工具進行打眼作業，空壓機為其提供高壓風作為動力。具體地，高壓供氣系統的風壓機產生高壓風，并送入高壓供氣系統的高壓供風管道中，然后進入連接負載的支路，通過啟閉支路上的截止閥來將高壓氣體送入負載或者截停在支路中。因此當需要施工的時候，需要讓空壓機運行起來，并將高壓氣體通過管路送入負載。例如，在隧道掌子面施工現場，所有的風鉆在使用前，都要先手動打開高壓供氣系統的負載支路上的氣閥；使用結束，則要關閉氣閥。在掌子面開挖施工現場，一般會有多個高壓風鉆，每個風鉆的進氣管路上都有一個氣閥，氣閥通常為手柄驅動球閥。

但什么時候需要高壓風、需要幾臺空壓機運行等這些設定都是通過人員通知。但在隧道施工現場，通訊不便，空壓機安裝位置離掌子面有相當長距離，特別是長隧道可能有數公里，通知起來缺乏效率，可能造成延誤。這就導致了要么不能及時供風，影響正常施工作業，要么不能及時關閉多余的空壓機，浪費能源，增加空壓機磨損。

針對上述問題，現有技術CN210484017U公開了一種隧道變頻空壓機組智能動力供風系統，其由可編輯邏輯控制器根據設置在高壓供風管道中的壓力傳感器所采集的高壓供風管道內部壓力信息來控制空壓機控制系統（變頻器），繼而通過空壓機控制系統來控制空壓機的電機的輸出功率，從而將空壓機輸出的空氣的壓力值符合當前工作所需。但是這種系統中，需要將傳感器安裝在高壓供風管道中，而為了將傳感器安裝在高壓供風管道內部，需要在高壓供風管道上專門設置傳感器安裝口，并用高密封性且抗高壓的封蓋組件將安裝口密封，同時為了便于后續對傳感器的維護或者更換等，封蓋組件還要具備拆卸方便的性能。這就導致了采用壓力傳感器來進行數據采集端的供風系統可能泄漏點增加、成本增加，且維護不方便。并且，基于管道內部壓力信息來調節供風狀態時，一旦整個管路系統出現泄露，且泄露量較小時，控制中心無法及時發現泄露，僅會判定為負載較多，因此會直接增大電機輸出功率來滿足所需的風壓，導致空壓機長時間高荷載運行，這不僅增加空壓機磨損，還無法及時發現泄露情況，帶來了極大的安全隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提供了基于物聯網的隧道開挖施工高壓風需求量智能感應裝置，解決了現有的供風系統因采用壓力傳感器作為數據采集端來控制風壓機，會導致整個系統成本增加、維護不便以及前期管路泄露時無法及時發現、空壓機磨損等上述技術問題。

本實用新型采用的技術方案如下：

基于物聯網的隧道開挖施工高壓風需求量智能感應裝置，包括依次信號連接的數據采集端、控制器以及風壓機控制系統，所述數據采集端為用于采集高壓供氣系統的負載支路上的氣閥的啟閉狀態的傳感器。

進一步地，所述氣閥為為手柄驅動球閥，所述數據采集端采集氣閥的手柄處于通路狀態下的位置信息。

進一步地，所述數據采集端為接近開關。

進一步地，所述數據采集端為電容式接近開關、渦流式接近開關、霍爾接近開關以及光電式接近開關中的任一種。

進一步地，所述數據采集端通過傳感器安裝板安裝在氣閥的一側。