一种长距离隧道紧急自动锁闭装置、系统及方法

本发明属于隧道安全管理，具体涉及一种长距离隧道紧急自动锁闭装置、系统及方法。

背景技术：

1、在长距离隧道中，一旦发生紧急情况，如火灾、洪水等，将会对隧道内的人员和设备造成极大的威胁，需要紧急疏散，排出烟、尘、水。目前隧道安全管理系统采用的主要措施是在隧道两端设置安全门，以便在紧急情况下将隧道封闭，防止危险扩散。但是，这种方法需要人工操作，时间较长，无法达到预期的安全效果。

2、针对上述问题，公布号cn 113944509 a、名称为《一种全自动防淹防护密闭门》的专利公开了以下方案：将防护门布置于隧道的两端出入口，通过浇筑门框，安装导轨，设置升降密闭机构，布置多种传动装置，可以在紧急情况发生时开启，但是门体整体结构复杂。

3、公布号cn 115013058 a、名称为《一种地铁隧道中升降式防淹门系统》的专利可以实现在地铁隧道内特定区间布置可升降的防淹门装置，能够在隧道某些区间发生水灾时紧急落下离水灾最近的防淹门，以起到疏散群众紧急防护的作用，但该装置需要人为进行操控，极大降低了其方便性和及时性。

4、基于以上问题，本申请提出一种长距离隧道紧急自动锁闭装置、系统及方法，其中自动锁闭装置在发生紧急情况时能够实现自动伸长锁闭，响应速度快，且整体结构简单；在长距离隧道内间隔布置本申请锁闭装置，当隧道某些区间发生紧急情况时，自动启动前后两个最近的锁闭装置，起到封闭紧急区间的作用，临时延缓火灾引起的烟尘蔓延或者阻拦水灾的传播，为人员撤离争取时间。

技术实现思路

1、本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种长距离隧道紧急自动锁闭装置。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种长距离隧道紧急自动锁闭装置，包括橡胶气囊，所述橡胶气囊的内腔与充气系统相连通；

4、所述橡胶气囊的一端固定设置在隧道一侧壁上的安装槽内，所述橡胶气囊的底端沿展开方向固定设置若干挂环，所述挂环与可伸缩的牵引机构相连；

5、所述隧道的路面上开设有沿橡胶气囊的展开方向延伸的凹槽，所述牵引机构设置在凹槽内；

6、所述牵引机构带动橡胶气囊展开之后，充气系统对橡胶气囊进行充气，橡胶气囊与隧道的各个内壁之间通过气压进行相贴密封；

7、所述橡胶气囊内设置气压传感器；

8、所述牵引机构、充气系统、气压传感器均与控制器相连。

9、优选的，所述橡胶气囊的展开方向与隧道侧壁之间的夹角为α，60°≤α≤75°。

10、优选的，所述充气系统包括气罐、气泵；

11、所述气罐的出气口与气泵的入口相连，所述气泵的出口与三通电磁阀的第一接口相连，所述三通电磁阀的第二接口与橡胶气囊的内腔相连，所述三通电磁阀的第三接口与气罐的回气口相连；

12、所述橡胶气囊充气时，所述三通电磁阀的第一接口、第二接口相连通，所述橡胶气囊排气时，所述三通电磁阀的第二接口、第三接口相连通；

13、所述气泵、三通电磁阀与控制器相连。

14、优选的，所述牵引机构包括固定设置在凹槽内的沿橡胶气囊展开方向延伸的导轨，所述导轨上滑动配合有若干滑块；

15、相邻滑块之间通过铰链相连，所述铰链包括两个相铰接的铰接板，所述铰链中两个铰接板的另一端分别与相应的滑块相铰接；

16、所述挂环与相应的铰链相连；

17、所述导轨上设置有能够驱动各个滑块沿导轨滑动以展开橡胶气囊或收起橡胶气囊的牵引驱动件。

18、优选的，所述牵引驱动件包括固定设置在凹槽内的牵引电机，所述牵引电机的输出轴与主带轮进行同轴固定连接；

19、所述导轨远离橡胶气囊固定侧的端部转动配合从带轮；

20、所述主带轮、从带轮上连接传输带；

21、距橡胶气囊固定侧最远的滑块与传输带固定连接；

22、所述牵引电机与控制器相连。

23、优选的，所述橡胶气囊的内部沿高度方向设置若干可伸缩的支承单元；

24、所述支撑单元包括能够沿橡胶气囊的展开方向进行折叠伸缩的十字折叠伸缩架，所述十字折叠伸缩架的两端与相应的支撑板相连；

25、所述支撑板与橡胶气囊相应侧的内壁固定连接；

26、所述十字折叠伸缩架与用来驱动其展开或收起的支承驱动件相连；

27、所述支承驱动件与控制器相连；

28、所述安装槽对向的隧道侧壁上设置卡槽，橡胶气囊展开完全后，与十字折叠伸缩架伸长端相连的支撑板卡合在相应的卡槽内实现固定。

29、本发明还公开一种长距离隧道紧急自动锁闭系统。

30、一种长距离隧道紧急自动锁闭系统，包括沿隧道长度设置的若干长距离隧道紧急自动锁闭装置；

31、相邻的长距离隧道紧急自动锁闭装置之间、长距离隧道紧急自动锁闭装置与隧道口之间均设置水位传感器、水速传感器、烟雾传感器；

32、所述水位传感器、水速传感器、烟雾传感器均与控制终端相连；

33、每个长距离隧道紧急自动锁闭装置中的控制器均与控制终端相连。

34、优选的，相邻的长距离隧道紧急自动锁闭装置之间、长距离隧道紧急自动锁闭装置与隧道入口之间均设置语音广播器、报警灯；

35、所述控制终端与语音广播器、报警灯相连。

36、本发明还公开一种长距离隧道紧急自动锁闭方法。

37、一种长距离隧道紧急自动锁闭方法，基于长距离隧道紧急自动锁闭系统进行实施，包括以下步骤：

38、步骤1：所有位置处的水位传感器、水速传感器、烟雾传感器实时检测相应参数，并将对应的位置信息以及检测的数据传递给控制终端；

39、步骤2：控制终端将所有位置处的各个参数的检测值与相应的设定阈值进行比较；

40、并判断参数的检测值是否达到相应的设定阈值，否，则进入步骤3；是，则进入步骤4；

41、步骤3：控制终端向隧道控制中心上传检测数据，并控制所有长距离隧道紧急自动锁闭装置保持关闭收起状态，随后进入步骤1；

42、步骤4：控制终端向隧道控制中心上传检测数据；

43、控制终端判断紧急情况的类型、位置，根据紧急情况的位置确定前后两个最近的紧急自动锁闭装置，并控制这两个紧急自动锁闭装置启动展开；

44、控制终端控制语音广播器播报紧急情况的报警信息，并控制报警灯闪亮以进行警示信息的提示；

45、步骤5：针对紧急情况进行紧急处理作业；

46、步骤6：紧急情况解除后，控制终端控制各个长距离隧道紧急自动锁闭装置收起复位，隧道恢复通行，随后进入步骤1。

47、本发明的有益效果是：

48、在长距离隧道内间隔布置本申请锁闭装置，当隧道某些区间发生紧急情况时，自动启动前后两个最近的锁闭装置，起到封闭紧急区间的作用，临时延缓火灾引起的烟尘蔓延或者阻拦水灾的传播，为人员撤离争取时间。

技术特征：

1.一种长距离隧道紧急自动锁闭装置，其特征在于，包括橡胶气囊，所述橡胶气囊的内腔与充气系统相连通；

2.如权利要求1所述的长距离隧道紧急自动锁闭装置，其特征在于，所述橡胶气囊的展开方向与隧道侧壁之间的夹角为α，60°≤α≤75°。

3.如权利要求1所述的长距离隧道紧急自动锁闭装置，其特征在于，所述充气系统包括气罐、气泵；

4.如权利要求1所述的长距离隧道紧急自动锁闭装置，其特征在于，所述牵引机构包括固定设置在凹槽内的沿橡胶气囊展开方向延伸的导轨，所述导轨上滑动配合有若干滑块；

5.如权利要求4所述的长距离隧道紧急自动锁闭装置，其特征在于，所述牵引驱动件包括固定设置在凹槽内的牵引电机，所述牵引电机的输出轴与主带轮进行同轴固定连接；

6.如权利要求1所述的长距离隧道紧急自动锁闭装置，其特征在于，所述橡胶气囊的内部沿高度方向设置若干可伸缩的支承单元；

7.一种长距离隧道紧急自动锁闭系统，其特征在于，包括沿隧道长度设置的若干如权利要求1～6任一项所述的长距离隧道紧急自动锁闭装置；

8.如权利要求7所述的长距离隧道紧急自动锁闭系统，其特征在于，相邻的长距离隧道紧急自动锁闭装置之间、长距离隧道紧急自动锁闭装置与隧道入口之间均设置语音广播器、报警灯；

9.一种长距离隧道紧急自动锁闭方法，其特征在于，基于权利要求8所述的长距离隧道紧急自动锁闭系统进行实施，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种长距离隧道紧急自动锁闭装置，包括橡胶气囊，橡胶气囊内腔与充气系统连通；橡胶气囊一端固定设置在隧道一侧壁上的安装槽内，橡胶气囊底端固定设置若干挂环，挂环与牵引机构相连；牵引机构带动橡胶气囊展开之后，充气系统对橡胶气囊进行充气，橡胶气囊与隧道的各个内壁之间通过气压进行相贴密封；橡胶气囊内设置气压传感器。本发明还公开一种长距离隧道紧急自动锁闭系统及方法。在长距离隧道内间隔布置本申请锁闭装置，当隧道某些区间发生紧急情况时，自动启动前后两个最近的锁闭装置，起到封闭紧急区间的作用，临时延缓火灾引起的烟尘蔓延或者阻拦水灾的传播，为人员撤离争取时间。

技术研发人员：王树凤,蒋士轩,孟令一,王政力,张保康,梁庆伟,张俊友,赵子亮
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8