一种应用于作业场所的智能通风排氡系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，具体涉及氡浓度检测、需风量算法与通风系统控制，包括PLC控制柜、触摸显示屏、变频器和需风量计算模型，所述变频器的输入端与PLC控制柜输出端连接，所述PLC控制柜还连接有第一控制风阀、第二控制风阀、连续测氡仪和报警器，所述连续测氡仪的输出端与PLC控制柜的输入端连接，所述报警器的输入端与PLC控制柜的输出端连接。本发明专利技术根据获取的作业场所实时氡浓度变化情况，在达到节能和氡浓度达标的前提下，通过需风量算法给出所需通风量，进而调控送风机、排风机、通风柜和侧吸式排风罩的工作状态，使作业场所实现持续24小时通风，避免空间中高氡浓度聚集，同时保证人员进入后的正常通风需求。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于作业场所的智能通风排氡系统
本专利技术属于氡浓度检测与通风
，具体涉及一种应用于作业场所的智能通风排氡系统。
技术介绍
在建筑物及地下工程尤其是存在天然氡释放源项的实践活动中，天然辐射水平会增高至较高水平，高于GB18871-2002《电力辐射防护和辐射源安全基本标准》和GBZ116-2002《地下建筑氡及其子体控制标准》的限值要求。由于存在天然氡释放源项，自然通风无法满足辐射防护的需求，需要实施监测氡释放量核算通风量，以经济合理的方式将氡及氡子体附加照射控制在可合理的最低水平。因此，在这个过程中，需要对作业场所的氡释放量、场所氡浓度和通风量数值进行计算，获取数值从而进行氡排放和氡含量控制。而根据国家最新标准规范要求(已有地下建筑氡浓度低于200Bq/m3，待建地下建筑氡浓度低于200Bq/m3)，但是由于地下建筑的氡浓度不是一成不变的，在日常的工作过程中，是处于变化的状态，无法根据氡浓度的变化控制作业场所通风系统，从而达到在节能的前提下实现氡浓度和作业场所通风系统的平衡。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术的主要目的是提供一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，通过获取平衡氡浓度与氡析出量的关系和进行排氡风量计算，并设计基于氡释放量-场所氡浓度-通风量的算法，并通过该算法设计氡浓度-通风量装置，合理调整新风和回风量，有效控制场所氡浓度水平，并根据获取的作业场所实时氡浓度变化情况，在达到节能和氡浓度达标的前提下，调控送风机、排风机、通风柜和侧吸式排风罩的工作状态，使作业场所实现持续24小时通风，避免库中高氡浓度聚集，同时保证人员进入后的正常通风需求。本专利技术的技术方案如下：一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，包括PLC控制柜、触摸显示屏和变频器，所述变频器的输入端与PLC控制柜输出端连接，所述PLC控制柜还连接有第一控制风阀、第二控制风阀、连续测氡仪和报警器，所述连续测氡仪的输出端与PLC控制柜的输入端连接，所述报警器的输入端与PLC控制柜的输出端连接；所述第一控制风阀的输出端连接有通风柜，所述第二控制风阀的输出端连接有侧吸式排风罩；所述变频器的输出端设有排风机和送风机，所述变频器用于控制排风机和送风机的运行功率，所述排风机和送风机的实时运行功率与通风柜和侧吸式排风罩的运行状态实时联动。在一个优选地实施方式中，所述排风机、送风机、通风柜和和侧吸式排风罩上均设有实体控制按钮，所述排风机、送风机、通风柜和和侧吸式排风罩均包含两种控制模式，具体为实体控制按钮控制模式和PLC控制柜远程控制模式。。在一个优选地实施方式中，所述第一控制风阀和第二控制风阀均设置为电磁阀，用于接收PLC控制柜发出的控制信号，控制通风柜和侧吸式排风罩的开启和关闭。在一个优选地实施方式中，所述连续测氡仪的数量设置为多个，多个所述连续测氡仪的安装高度均为1.5M，采用不锈钢钢架进行固定。在一个优选地实施方式中，所述PLC控制柜还接收各个元件的工作状态，具体包括：排风机和送风机实体控制按钮和工作状态显示；通风柜实体控制按钮及工作状态显示；侧吸式排风罩实体控制按钮及工作状态显示；多个连续测氡仪数据在线实时显示。在一个优选地实施方式中，所述排风机的运行状态设置为1、2、3档，所述排风机和进风机与风管采用柔性软管连接，所述排风机和进风机的底部均安装有减震支架。在一个优选地实施方式中，所述连续测氡仪具体为RTM1688-2型测量仪器，测量宽量程为0-107Bq/m3。在一个优选地实施方式中，所述PLC控制柜和触摸显示屏布置于地表至作业场所的入口处。一种氡释放量-场所氡浓度-通风量的算法，具体为：获取平衡氡浓度与氡析出量的关系：采用通风的方法来降低氡浓度，即从空间外将新风引入空间内，对空间内的氡进行稀释排出，进而使其氡浓度达到标准规定限值之下，其中具体计算如下：连续通风换气时作业场所内氡浓度的变化为：式中：Rn为空间内氡浓度，kBq/m3；Rn0为新鲜风入风氡浓度，kBq/m3；Rn1为初始时刻空间内氡浓度，kBq/m3；J为空间内壁面氡平均析出率，kBq/(m2·s)；λ0为氡的衰变常数，2.1×10-6s-1；λv为通风率，s-1；S为作业场所壁面表面积，m2；V为作业场所体积，m3；由于λv＞＞λ0，忽略λ0，则通风t时刻后的空间内氡浓度Rn(t)为：当t→∞时，作业场所内的氡浓度逐渐趋于平衡，其最终氡浓度平衡后的换气次数为：将公式3变形后即可得到排氡所需风量Q：Q为排氡所需风量，m3/s；Rneq为排风氡浓度，kBq/m3。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过获取平衡氡浓度与氡析出量的关系和进行排氡风量计算，并设计基于氡释放量-场所氡浓度-通风量的算法，并通过该算法设计氡浓度-通风量装置，合理调整新风和回风量，有效控制场所氡浓度水平，并根据获取的作业场所实时氡浓度变化情况，在达到节能和氡浓度达标的前提下，调控送风机、排风机、通风柜和侧吸式排风罩的工作状态，使作业场所实现持续24小时通风，避免库中高氡浓度聚集，同时保证人员进入后的正常通风需求。附图说明图1为本专利技术的装置结构示意图。图2为本专利技术的系统连接结构示意图。附图标记为：1、PLC控制柜；2、触摸显示屏；3、变频器；4、第一控制风阀；5、第二控制风阀；6、连续测氡仪；7、报警器；8、通风柜；9、侧吸式排风罩；10、排风机；11、送风机；12、风压传感器。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-2所示的一种作业场所氡浓度自动检测系统，包括PLC控制柜1、触摸显示屏2和变频器3，变频器3的输入端与PLC控制柜1输出端连接，PLC控制柜1还连接有第一控制风阀4、第二控制风阀5、连续测氡仪6、报警器7和风压传感器12，连续测氡仪6和风压传感器12的输出端与PLC控制柜1的输入端连接，报警器7的输入端与PLC控制柜1的输出端连接；第一控制风阀4的输出端连接有通风柜8，第二控制风阀5的输出端连接有侧吸式排风罩9；变频器3的输出端设有排风机10和送风机11，变频器3用于控制排风机10和送风机11的运行功率；第一控制风阀4和第二控制风阀5均设置为电磁阀，用于接收PLC控制柜1发出的控制信号，控制通风柜8和侧吸式排风罩9的开启和关闭；本实施例通过第一控制风阀4实现通风柜8风道的开启和关闭，通过第二控制风阀5实现侧吸式排风罩9风道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，其特征在于，包括PLC控制柜(1)、触摸显示屏(2)和变频器(3)，所述变频器(3)的输入端与PLC控制柜(1)输出端连接，所述PLC控制柜(1)还连接有第一控制风阀(4)、第二控制风阀(5)、连续测氡仪(6)、报警器(7)和风压传感器(12)，所述连续测氡仪(6)和风压传感器(12)的输出端与PLC控制柜(1)的输入端连接，所述报警器(7)的输入端与PLC控制柜(1)的输出端连接；/n所述第一控制风阀(4)的输出端连接有通风柜(8)，所述第二控制风阀(5)的输出端连接有侧吸式排风罩(9)；/n所述变频器(3)的输出端设有排风机(10)和送风机(11)，所述变频器(3)用于控制排风机(10)和送风机(11)的运行功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，其特征在于，包括PLC控制柜(1)、触摸显示屏(2)和变频器(3)，所述变频器(3)的输入端与PLC控制柜(1)输出端连接，所述PLC控制柜(1)还连接有第一控制风阀(4)、第二控制风阀(5)、连续测氡仪(6)、报警器(7)和风压传感器(12)，所述连续测氡仪(6)和风压传感器(12)的输出端与PLC控制柜(1)的输入端连接，所述报警器(7)的输入端与PLC控制柜(1)的输出端连接；
所述第一控制风阀(4)的输出端连接有通风柜(8)，所述第二控制风阀(5)的输出端连接有侧吸式排风罩(9)；
所述变频器(3)的输出端设有排风机(10)和送风机(11)，所述变频器(3)用于控制排风机(10)和送风机(11)的运行功率。


2.根据权利要求1所述的一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，其特征在于：所述排风机(10)、送风机(11)、通风柜(8)和和侧吸式排风罩(9)上均设有实体控制按钮，所述排风机(10)、送风机(11)、通风柜(8)和和侧吸式排风罩(9)均包含两种控制模式，为实体控制按钮控制模式和PLC控制柜(1)远程控制模式。


3.根据权利要求1所述的一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，其特征在于：所述第一控制风阀(4)和第二控制风阀(5)均设置为电磁阀，用于接收PLC控制柜(1)发出的控制信号，控制通风柜(8)和侧吸式排风罩(9)的开启和关闭。


4.根据权利要求1所述的一种应用于作业场所的智能通风排氡系统，其特征在于：所述连续测氡仪(6)的数量设置为多个，多个所述连续测氡仪(6)的安装高度均为1.5M，采用不锈钢钢架进行固定。


5.根据权利要求2所述的一种作业场所氡浓度自动检测系统，其特征在于：所述PLC控制柜(1)还接收各个元件的工作状态，具体包括排风机(10)和送风机(11)实体控制按钮和工作状态显示；通风柜(8)实体控制按钮及工作状态显示；侧吸式排风罩(9)实体控制按钮及工作状态显示；多个连续测氡仪(6)数据在线实时显示；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，胡鹏华，李先杰，王攀，黄杰，初旭阳，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11