专利名称：一种隧道施工无线控制接力供风装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及隧道施工通风措施，具体涉及一种隧道施工无线控制接力供风装置。
背景技术：
近年来，随着施工工艺的不断更新和建设的需要隧道是越修越多，越修越长。目前施工隧道大都在2km以上。随着隧道长度增加，要确保工程的顺利进行，保护隧道施工人员身体健康，解决长大 隧道通风的问题就刻不容缓。由于有的隧道是单线铁路隧道，隧道宽度较窄，没有么洞，没有平道，因此无法实现巷道通风。当隧道掘进深度达到1.5Km时，已有的2X115KW压入式通风方法根本不能保证隧道掘进面的正常工作，更谈不上满足隧道掘进面的新风要求，严重影响施工进度和作业人员的健康。通过现场检查取样，发现风带中风压在1000米左右时急剧衰减，送至 1500米处时，风带中风压不足风机出口压力的六分之一。此时如果增大洞外风机压力，就必须更换洞口通风机并把所有出风风带更换为直径更大的钢丝风带，钢丝风带的价格比普通风带的价格高1倍左右，而且这样并不能根本解决实际通风问题，因为风机压力跟本不可能无限制的增加，由于是单线铁路隧道也无法增加和安装一套通风设备和管道。曾在洞内1000米处增加一台2X55/27KW风隧道通风机，可是每次操作洞外人员都得提前通知洞内人员，否则根本无法正常使用，特别是洞外风机故障和停电时2 X 55/27KW风隧道通风机就会吸入进风口风带，将其损坏。如果采用有线控制使洞口和洞内风机控制系统实现联动， 就得从洞外风机处布线到洞内风机处，线路单线长度就1公里多，由于是弱电信号，当信号送达洞内风机时信号衰减很大，控制的可能性得不到保证，造成控制困难。此外，洞内敷设的控制线也极易被来往施工机械损坏。因此，为了解决这一问题，必须另寻途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种隧道施工无线控制接力供风装置，该装置能解决长大隧道通风进风量不足的问题，确保工程顺利进行，保护隧道施工人员身体健康，并且控制方便、运行可靠，能够节省人力和运行成本。本发明所述的一种隧道施工无线控制接力供风控制装置，该装置包括洞外风机及洞外控制柜、与洞外风机的出风口对应连接的洞外风机风带、其特征是
在隧道内至少设有一台洞内风机及洞内控制柜，在洞内风机的进风口处设有一圆形钢筋筒，该圆形钢筋筒的一端与洞内风机的进风口对应，另一端与洞外风机风带的出风口连接；在洞内风机的出风口处对应连接有一洞内风机风带，该洞内风机风带的出风口正对施工工作面或者另一台洞内风机的进风口；
在洞内风机与进风风带接出口处设置一长度为0.5米的圆形钢筋筒，并按洞内风机需要的进风量留取有效进风面积，以实现对洞内风机进风量不足的有效补偿，解决洞内风机进风量不足的问题。在洞外风机的洞外控制柜内设有一无线信号发射器，在洞内风机的洞内控制柜内设有一无线信号采集器，该无线信号采集器接收无线信号发生器的信号，控制洞内风机的开启和停止。在内洞内风机控制柜内还装设一风压变送器，该风压变送器与一设在洞外风机送风带的出风口处的风压取样管连接，并与自然空气气流引入管连接，还与压差处理器连接； 压差处理器通过第一中间继电器和第二中间继电器与 220V电源连接。风压变送器取得的出风口的风压与常压进行比较得出一个压力差，将这压差信号转换为控制信号输送给压差处理器，压差处理器可以按预先设置好的上限压力(风机启动 压力)启动第一中间继电器，通过第一中间继电器对风机启动回路进行可靠控制，以实现对相应风机的启动；按预先设置好的下限压力(风机停止压力)启动第二中间继电器，通过第二中间继电器对风机停止回路进行可靠控制，以实现对风机的停止控制，以可靠地控制洞内风机的起动和停止。进一步，所述无线信号发射器设有功能模块和与其连接的信号调制发射SZ07模块；所述无线信号采集器设有信号接收解调SZ07模块和与其连接的功能模块。(信号调制发射SZ07模快与信号接收解调SZ07模块是同一设备的两个部分，配套使用)。所述无线信号发射器和无线信号采集器为配套产品，本控制系统选用的是顺舟科技所生产的成套产品，该无线信号发射器和无线信号采集器配套使用可实现无线数据的传输，采集，查询，IO高低电平，开关信号的传输等功能，无线传输距离3km。无线信号发射器可根据所要实现的功能将所输入的并关信号、数据信号转换为无线信号，通过无线信号调制模块SZ07完成无线信号的发射；无线信号采集器可以通过无线接收解调模块S207进行解调将信号进行还原输入对应功能模处理后利用开关信号控制对应的中间继电器，再以中间继电器控制对应的控制回路，以达到控制对应风机的目的；将数据信号送至对应的数据显示器。本发明采用了技术成熟的无线信号传输和时间继电器配合，使逐级时间控制准确无误，风压取样管对逐级起动，停止确保风带不会因上级压力不足而被下级吸入损坏，也不会因出风压力过大吹破风带。通过现场实际使用检验，本发明解决了控制信号有线传输衰减大、线路敷设维护成本高，操作繁锁等问题。因此该系统成本低廉(与原有控制比较)，控制方便(洞口一键控制，顺序联动)，运行可靠(无误动作)，大大节省了人力(操作人员)和运行成本。
图1是本发明的结构示意图； 图2是无线控制模块图3是风压变送器动作原理图。具体设施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。参见图1、图2和图3所示的一种隧道施工无线控制接力供风控制装置，该装置包括洞外风机1及洞外控制柜2、与洞外风机的出风口对应连接的洞外风机风带3 ；
在隧道内设有一台洞内风机4及洞内控制柜5，在洞内风机的进风口处设有一圆形钢筋筒6，该圆形钢筋筒的一端与洞内风机的进风口对应，另一端与洞外风机风带3的出风口连接；在洞内风机的出风口处对应连接有一洞内风机风带7，该洞内风机风带的出风口正对施工工作面；
在洞外风机1的洞外控制柜2内设有一无线信号发射器8，在洞内风机4的洞内控制柜5内设有一无线信号采集器9，该无线信号采集器接收无线信号发生器的信号，控制洞内风机的开启和停止；
在内洞内风机 控制柜5内还装设一风压变送器10，该风压变送器与一设在洞外风机送风带3的出风口处的风压取样管11连接，并与自然空气气流引入管15连接，还与压差处理器14连接；压差处理器通过第一中间继电器12和第二中间继电器13与 220V电源连接。风压变送器取得的出风口的风压与常压进行比较得出一个压力差，将这压差信号转换为控制信号输送给压差处理器，压差处理器可以按预先设置好的上限压力(风机启动压力)启动第一中间继电器，通过第一中间继电器对风机启动回路进行可靠控制，以实现对相应风机的启动；按预先设置好的下限压力(风机停止压力)启动第二中间继电器，通过第二中间继电器对风机停止回路进行可靠控制，以实现对风机的停止控制，以可靠地控制洞内风机的起动和停止；
所述无线信号发射器8设有功能模块和与其连接的信号调制发射SZ07模块；所述无线信号采集器9设有信号接收解调SZ07模块和与其连接的功能模块。(无线信号发射器和无线信号采集器是上海顺舟网络有线公司生产的成套产品，型号为“SZ07”嵌入式数据采集设备)
根据需要可在洞内安装两台以上的洞内风机，一台洞内风机风带的出风口正对另一台洞内风机的进风口即可。当按下安装于洞外风机1的控制柜2上的启动按钮时，洞外风机1按设置进行启动、运行，通过洞外风机风带3向洞内供风。在洞外风机1正常运行的同时安装于洞外控制柜2内的无线信号发射器8启动向安装于洞内风机4的洞内控制柜5内的无线信号采集器 9发送开关(开机)信号，无线信号采集器收到启动信号后通过功能模块输出开关(开机)信号控制对应的继电器工作，作好洞内风机4的启动准备，同时通过风压取样管11对洞外风机风带3送入的风压取样，取样风压经取样管送入风压变送器10，风压变送器通过对风带内风压与正常风压的比较输出一压差信号，当压差信号达到设定的启动上限时风压变送器输出开关(开机)信号驱动第一中间继电器12工作，完成对洞内风机4的启动、运行，通过洞内风机风带7向工作面送风。当按下安装于洞外风机1的洞外控制柜2上的停止按钮时，洞外风机1会在时间继电器的作用下延时3-5分钟停机。而安装于洞外控制柜2内的无线信号发射器8即刻向安装于洞内风机4的洞内控制柜5内的无线信号采集器9发送开关(停机)信号，无线信号采集器收到开关(停机)信号后，通过功能模块接通第二中间继电器13以实现对洞内风机4停机。重点说明
(1)洞内风机4的启动只有同时满足以下两个条件才能正常启动。一是无线信号采集器9收到无线信号发射器8发送的的开关(开机)信号，二是风压变送器发出的压差信号大于或等于风机启动上限值。(2)洞内风机4的停止只要满足以下的任一条件就能自动停止。一是无线信号采集器9收到无线信号发射器8发送的的开关(停机)信号，二是风压变送器发出的压差信号小于或等于风机停止下限值。
(3)风机启动程序是由动外至洞内逐级启动，风机停止是洞内外洞处，逐级延迟 3-5分钟。
权利要求
1.一种隧道施工无线控制接力供风控制装置，该装置包括洞外风机(1)及洞外控制柜(2)、与洞外风机的出风口对应连接的洞外风机风带(3)、其特征是在隧道内至少设有一台洞内风机(4)及洞内控制柜(5)，在洞内风机的进风口处设有一圆形钢筋筒(6)，该圆形钢筋筒的一端与洞内风机的进风口对应，另一端与洞外风机风带(3)的出风口连接；在洞 内风机的出风口处对应连接有一洞内风机风带(7)，该洞内风机风带的出风口正对施工工作面或者另一台洞内风机的进风口；在洞外风机(1)的洞外控制柜(2)内设有一无线信号发射器(8)，在洞内风机(4)的洞内控制柜(5)内设有一无线信号采集器(9)，该无线信号采集器接收无线信号发生器的信号，控制洞内风机的开启和停止。
2.根据权利要求1所述的一种隧道施工无线控制接力供风控制装置，在内洞内风机控制柜(5)内还装设一风压变送器(10)，该风压变送器与一设在洞外风机送风带(3)的出风口处的风压取样管(11)连接，并与自然空气气流引入管(15)连接，还与压差处理器(14)连接；压差处理器(14)通过第一中间继电器(12)和第二中间继电器(13)与 220V电源连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种隧道施工无线控制接力供风控制装置，其特征是 所述无线信号发射器(8)设有功能模块和与其连接的信号调制发射SZ07模块；所述无线信号采集器(9)设有信号接收解调SZ07模块和与其连接的功能模块。
全文摘要
本发明公开一种隧道施工无线控制接力供风控制装置，该装置包括洞外风机及洞外控制柜、与洞外风机的出风口对应连接的洞外风机风带、其特征是在隧道内至少设有一台洞内风机及洞内控制柜，在洞内风机的进风口处设有一圆形钢筋筒，该圆形钢筋筒的一端与洞内风机的进风口对应，另一端与洞外风机风带的出风口连接；在洞内风机的出风口处对应连接有一洞内风机风带，该洞内风机风带的出风口正对施工工作面；在洞外风机的洞外控制柜内设有一无线信号发射器，在洞内风机的洞内控制柜内设有一无线信号采集器，控制洞内风机的开启和停止。本发明解决了控制信号有线传输衰减大、线路敷设维护成本高，操作繁锁等问题。
文档编号E21F1/00GK102322433SQ201110154670
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者周高飞, 姚天虹, 姚永友, 李尚东, 李杨猛, 胡大东, 蒋诚, 许纲 申请人:中铁八局集团第一工程有限公司