[发明专利]隧道通风系统

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，特别涉及一种隧道通风系统。

背景技术

目前，随着交通事业的快速发展，公路、铁路和跨海水下长大隧道的建设越来越多，而这些工程往往是整个工程的控制性工程，其主要原因是施工周期长、施工环境较差，施工中单向掘进进尺时间长；且除了隧道掌子面附近的污染物难以排出外，对隧道后面的施工区域带来二次污染，严重影响了隧道工程的施工进度和工人的健康；尤其是高原地区还存在着掌子面附近含氧量不足，导致施工作业设备效率下降，工人频繁更换或者携带较重供氧设备工作，严重影响隧道施工的效率。

传统的长大隧道施工通风方式主要采用的是平行导洞、斜井或者竖井等方式，施工周期长，效率较低；并且，施工中采用传统的有害气体和粉尘含量等测量方法效率低，成本高，也不够及时；而采用连续的通风方式保持施工隧道内的环境标准达标，显然效率较高；然而，随着隧道掘进长度的增加，隧道内的有害物质排放和稀释困难，通过增加辅助通风时间、增加辅助施工通风通道或依靠人工控制排放和稀释害物质比较困难，使用自动控制系统是现在施工大方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种隧道通风系统，以解决现有长大隧道通风自动化程度低、通风效率低的问题。

本发明的隧道通风系统，包括用于采集隧道内环境数据的环境监测单元、用于隧道内通风的通风单元、用于隧道内增氧的增氧单元及用于根据采集到的环境数据控制通风单元和增氧单元工作的自动控制单元；所述通风单元包括设置在隧道进风巷用于充入空气的进风机组和设置在隧道回风巷用于排出空气的抽风机组；所述自动控制单元包括依次连接的模糊控制器、PLC控制器和风氧调节控制器，所述模糊控制器通过数据传输单元与环境监测单元连接，所述风氧调节控制器分别与通风单元和增氧单元连接。

进一步，所述进风机组包括设在进风巷巷口的第一进风机和设在前段横通道靠近进风巷巷口一侧的第二进风机，所述第一进风机的出风端及第二进风机的出风端均朝向隧道掌子面。

进一步，所述抽风机组包括设在回风巷巷口的第一抽风机和设在前段横通道靠近回风巷巷口一侧的第二抽风机，所述第一抽风机的出风端及第二抽风机的出风端均背向隧道掌子面。

进一步，所述第二进风机、第二抽风机与前段横通道之间的距离为40m-60m。

进一步，所述环境监测单元包括用于探测粉尘浓度的粉尘传感器、用于探测一氧化碳浓度的一氧化碳传感器、用于探测风速的风速传感器、用于探测硫化氢浓度的硫化氢传感器、用于探测一氧化氮浓度的一氧化氮传感器、用于探测氧气浓度的氧气传感器和用于探测甲烷浓度的甲烷传感器。

进一步，所述增氧单元包括设在第一进风机的出风端及第二进风机的出风端的制氧机。

进一步，所述PLC控制器和风氧调节控制器之间连接有D/A转换单元，所述D/A转换单元包括与PLC控制器的输出端连接的D/A转换器，连接在所述D/A转换器的输出端和风氧调节控制器的输入端之间的信号放大器，以及连接在D/A转换器的输入端和信号放大器的输出端之间的过压保护电路。

进一步，该系统还包括连接在所述D/A转换单元和风氧调节控制器之间的中间继电器及与所述风氧调节控制器连接的中央控制设备。

进一步，该系统还包括用于为环境监测单元、通风单元及增氧单元提供电能的电力单元；所述电力单元包括太阳能光伏组件、MPPT控制器、蓄电池及逆变器，所述太阳能光伏组件设在隧道外且其输出端与MPPT控制器的输入端相连，所述MPPT控制器的输出端与蓄电池的输入端相连，所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端分别与环境监测单元、通风单元及增氧单元的电力输入端相连。

进一步，所述太阳能光伏组件包括电池总成和用于固定电池总成的边框；所述电池总成包括光伏玻璃、前层胶膜、间隔阵列布置的若干晶体硅电池片、后层胶膜和光伏背板，光伏玻璃、前层胶膜、晶体硅电池片、后层胶膜和光伏背板从上往下依次层叠胶合；所述边框包括边框本体及调节架；所述边框本体包括上横挡边、中横挡边、下横挡板、侧板和封板，所述上横挡边、中横挡边、下横挡板从上往下依次与侧板连接，所述中横挡边、下横挡板、侧板与封板形成矩形框；所述调节架包括底板及两块垂直于底板的纵板，两纵板之间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运动并通过连接件定位。

本发明的有益效果：