隧道施工用瓦斯预警系统技术方案

本申请涉及一种隧道施工用瓦斯预警系统，其包括现场监管装置、分站装置以及监管中心装置，监管中心装置包括监管主机以及报警机构；监管主机将现场监管装置检测到的实时甲烷浓度与预设的通风增强触发阈值对比，当实时甲烷浓度超出预设的通风增强触发阈值，所述监管主机输出预设的通风增强控制信息至现场监管装置，并根据通风增强后的风速得到甲烷浓度减小至小于通风增强触发阈值所需的预计回归时间T1，所述现场监管装置控制加强通风；所述监管主机还将预计回归时间T1和预设的报警触发时间T2对比，且当预计回归时间T1大于或等于预设的报警触发时间T2，所述监管主机控制报警机构报警。本申请具有减小隧道内瓦斯误报警几率的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
隧道施工用瓦斯预警系统


[0001]本申请涉及隧道施工
，尤其是涉及一种隧道施工用瓦斯预警系统。

技术介绍

[0002]隧道施工过程中，对安全生产影响最大的是瓦斯(主要成分是CH4)的浓度。故在本隧道施工中，主要以CH4浓度监测为主，以H2S、CO、CO2有毒有害气体的浓度检测相结合。CH4密度比空气轻，易积聚在隧洞顶部，可造成施工人员窒息，在一定浓度下，遇火源易造成燃烧或爆炸；H2S比空气略重，为剧毒物质，易造成施工人员中毒，是重点监测的对象；CO密度比空气轻，易积聚在洞顶，为剧毒物质，易造成施工人员的中毒，是该工程需重点监控的对象；CO2密度比空气重，为无毒气体，但在隧道中浓度过大易造成施工人员缺氧，影响效率。
[0003]一种相关技术中，有通过在隧道内设置甲烷浓度检测/报警装置，提高施工的安全性。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在以下缺陷：隧道施工过程中往往会出现瓦斯浓度临时性增大的情况，导致易出现误报警，影响正常施工工作。

技术实现思路

[0005]为了减小隧道内瓦斯报警的误报警几率，本申请提供了一种隧道施工用瓦斯预警系统。
[0006]本申请提供的一种隧道施工用瓦斯预警系统采用如下的技术方案：一种隧道施工用瓦斯预警系统，包括：现场监管装置，其包括多个分别用于检测甲烷和风速的一级传感器和现场控制模块，所述现场控制模块用于连接并控制隧道通风系统的风机；分站装置，其连接于一级传感器和现场控制模块；以及，监管中心装置，其包括连接于分站装置的监管主机以及连接于监管主机的报警机构；所述监管主机将一级传感器检测到的实时甲烷浓度与预设的通风增强触发阈值对比，当实时甲烷浓度超出预设的通风增强触发阈值，所述监管主机输出预设的通风增强控制信息至现场控制模块并根据通风增强后的风速得到甲烷浓度减小至小于通风增强触发阈值所需的预计回归时间T1，所述现场控制模块用于根据通风增强控制信息控制隧道通风系统的风机增大转速，所述监管主机还将预计回归时间T1和预设的报警触发时间T2对比，且当预计回归时间T1大于或等于预设的报警触发时间T2，所述监管主机控制报警机构报警。
[0007]通过采用上述技术方案，可利用一级传感器检测并反馈实时甲烷浓度信息和实时风速信息至监管主机；当实时甲烷浓度超出阈值时，监管主机通过现场控制模块控制隧道通风系统的风机增大转速，提高通风效果，以更快的降低甲烷浓度，减小安全隐患；同时，监管主机还在预计回归时间T1超出报警触发时间T2后，控制报警机构报警，减小安全隐患；由于本申请不再是直接进行报警，而是增强通风效果来降低甲烷浓度，并处理得到预计回归时间T1，根据T1和T2的对比结果确定是否报警，所以本申请即可减小误报警几率，又
可以保证一定的施工安全性。
[0008]可选的，用于检测甲烷浓度的所述一级传感器的输出端连接有单点报警机构，所述单点报警机构预设单点触发阈值，所述单点触发阈值大于通风增强触发阈值，所述单点报警机构将实时甲烷浓度和单点触发阈值对比，且当实时甲烷浓度超出单点触发阈值，所述单点报警机构报警。
[0009]通过采用上述技术方案，单点报警机构可在甲烷局部集聚的情况下，对应做单点报警，即在减小对整体施工干扰的情况下，做区域报警，提高工作人员在各个区域施工时的安全性。
[0010]可选的，所述单点报警机构包括连接于一级传感器输出端的微处理单元以及连接于微处理单元的单点声光报警器。
[0011]通过采用上述技术方案，可利用微处理单元接收一级传感器反馈的信息，并利用其控制单点声光报警器做报警；相对于采用开关单元直接控制单点声光报警器，其适用性相对更佳。
[0012]可选的，所述现场监管装置还包括用于启停隧道施工电气设备的瓦斯闭锁机构，所述瓦斯闭锁机构连接于分站装置。
[0013]通过采用上述技术方案，工作人员可利用监管主机配合分站装置对瓦斯闭锁机构控制，此时只需将瓦斯闭锁机构安装并应用于隧道施工的各个电气设备，即可远程或通过设置监管主机自动对隧道施工的各个电气设备做启停，以进一步减小安全隐患。
[0014]可选的，所述瓦斯闭锁机构包括多个连接于分站装置的馈电断电器和开停传感器。
[0015]通过采用上述技术方案，可通过馈电断电器对隧道施工的各个电气设备做启停控制，并利用开停传感器了解控制命令执行结果。
[0016]可选的，所述现场监管装置还包括多个分别用于检测硫化氢、一氧化碳、二氧化碳和温度信息的二级传感器，所述二级传感器连接于分站装置。
[0017]通过采用上述技术方案，工作人员还可通过监管主机了解隧道内硫化氢、一氧化碳、二氧化碳和温度情况，其中，硫化氢、一氧化碳和二氧化碳的含量直接影响了施工安全，而温度则在一定程度上影响了其他安全影响因素导致安全隐患发生、恶化的几率。
[0018]可选的，还包括移动安装架，所述移动安装架包括主锚杆以及用于连接一级传感器和二级传感器的端头组，所述端头组包括次级柱体和螺纹插接于次级柱体的辅助螺杆，所述次级柱体远离辅助螺杆的一端螺纹连接于主锚杆且形成有锚固头。
[0019]通过采用上述技术方案，工作人员可随着隧道施工的推进，相对更便捷的完成各个位置的传感器的安装工作；例如：在传感器上开设一适配辅助螺杆的螺纹孔；使用时，如果传感器安装点距离基础面较远，则先插接主锚杆，再依次连接固定次级柱体和辅助螺杆，再将传感器和辅助螺杆固定完成安装；如果传感器安装点距离基础面较近，则可直接插接次级柱体，再将辅助螺杆和次级柱体固定，然后螺纹连接传感器。
[0020]可选的，所述移动安装架还包括连接组件，所述连接组件包括多个活动翅片和弹簧；所述活动翅片的一端径向伸入次级柱体的内腔且呈滑移连接，所述辅助螺杆的锚固头形成有锥面，所述活动翅一端固定有抵接于辅助螺杆的锥面的防脱球，且另一端开设有通
孔，所述弹簧套设于活动翅片且一端抵接于防脱球，另一端抵接于次级柱体的内壁；所述一级传感器和二级传感器分别可拆卸连接于活动翅片。
[0021]通过采用上述技术方案，工作人员安装传感器相对更加方便；例如：此时，传感器不必再开设适配辅助螺杆的螺纹孔，而是可以通过拉绳穿过通孔，悬挂固定于活动翅片且因为活动翅片为多个，所以可选择同一位置悬挂多个传感器，或采用多条拉绳固定同一传感器，从而使用效果更佳；又因为工作人员可调节辅助螺杆，调节活动翅片，所以又可在不需要活动翅片时将其收起，从而使用效果相对更佳。
[0022]可选的，所述主锚杆的外壁还设置有多个铰接的用于辅助支撑的撑杆。
[0023]通过采用上述技术方案，主锚杆锚定于某一位置时，可利用撑杆做辅助支撑，以减小歪斜几率；同时，因为撑杆为铰接，所以其使用性相对更佳。
[0024]可选的，所述主锚杆远离端头组的一端的端头形成有锥面且环绕锥面固定有螺旋叶片。
[0025]通过采用上述技术方案，主锚杆插接于锚固区域相对更轻松；同时，因为螺旋叶片的存在，在锚固后，相对更加不易被拔出，从而使用效果相对更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道施工用瓦斯预警系统，其特征在于，包括：现场监管装置，其包括多个分别用于检测甲烷和风速的一级传感器（11）和现场控制模块（2），所述现场控制模块（2）用于连接并控制隧道通风系统的风机；分站装置，其连接于一级传感器（11）和现场控制模块（2）；以及，监管中心装置，其包括连接于分站装置的监管主机（4）以及连接于监管主机（4）的报警机构（5）；所述监管主机（4）将一级传感器（11）检测到的实时甲烷浓度与预设的通风增强触发阈值对比，当实时甲烷浓度超出预设的通风增强触发阈值，所述监管主机（4）输出预设的通风增强控制信息至现场控制模块（2）并根据通风增强后的风速得到甲烷浓度减小至小于通风增强触发阈值所需的预计回归时间T1，所述现场控制模块（2）用于根据通风增强控制信息控制隧道通风系统的风机增大转速，所述监管主机（4）还将预计回归时间T1和预设的报警触发时间T2对比，且当预计回归时间T1大于或等于预设的报警触发时间T2，所述监管主机（4）控制报警机构（5）报警。2.根据权利要求1所述的隧道施工用瓦斯预警系统，其特征在于：用于检测甲烷浓度的所述一级传感器（11）的输出端连接有单点报警机构（13），所述单点报警机构（13）预设单点触发阈值，所述单点触发阈值大于通风增强触发阈值，所述单点报警机构（13）将实时甲烷浓度和单点触发阈值对比，且当实时甲烷浓度超出单点触发阈值，所述单点报警机构（13）报警。3.根据权利要求2所述的隧道施工用瓦斯预警系统，其特征在于：所述单点报警机构（13）包括连接于一级传感器（11）输出端的微处理单元（131）以及连接于微处理单元（131）的单点声光报警器（132）。4.根据权利要求1所述的隧道施工用瓦斯预警系统，其特征在于：所述现场监管装置还包括用于启停隧道施工电气设备的瓦斯闭锁机构（6），所述瓦斯闭锁机构（6）连接于分站装置。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，朱书，洪荣友，彭祯勇，
申请(专利权)人：重庆市交通工程监理咨询有限责任公司，
类型：发明
国别省市：