一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控中心分別與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、報警裝置、除塵子系統(tǒng)通信連接；監(jiān)測中心將粉塵濃度用于對全斷面隧道掘進機在掘進過程中產生的粉塵濃度進行監(jiān)測以及除塵子系統(tǒng)設備工作狀態(tài)進行監(jiān)控；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)用于對監(jiān)測中心的監(jiān)測結果進行顯示以及顯示報警裝置傳遞的除塵子系統(tǒng)故障設備的位置信號；控制子系統(tǒng)以電信號的形式分別用于控制相應位置的除塵設備的開啟以及關閉；報警裝置用于接收數(shù)據(jù)處理器的故障信號進行報警提示；除塵子系統(tǒng)用來對全斷面隧道掘進機掘進過程中的不同位置進行除塵作業(yè)。形成閉環(huán)式監(jiān)控系統(tǒng)，能更好的適應全斷面隧道掘進機掘進速度快的特點。
【專利說明】
一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及粉塵監(jiān)控領域，尤其涉及一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]進入21世紀以來，隨著經濟的快速發(fā)展，我國增加了大量的城市地鐵隧道建設項目。為了滿足進尺和施工的要求，部分城市地鐵隧道掘進技術采用全斷面隧道掘進機，從而使進尺得到顯著增加，并且減小對地面建筑物的影響。伴隨著全斷面隧道掘進機的使用，粉塵濃度大大增加，據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)顯示，在不實行任何控塵措施的情況下，全斷面隧道掘進機掌子面的粉塵濃度高達1000mg/m3以上，其中，呼吸性粉塵濃度占40%以上，如此高濃度的粉塵極易誘發(fā)現(xiàn)場工人患塵肺病，而塵肺病在我國法定職業(yè)病中危害最嚴重，目前尚無特效藥物治療，因此，要根據(jù)現(xiàn)場情況及時清除掘進過程城中產生的粉塵是非常重要的。
[0003]目前，全斷面隧道掘進機掘進速度快，除塵系統(tǒng)的開啟和關閉完全是人為控制，并沒有與其他工作程序形成一個整體的系統(tǒng)，工人根據(jù)自己的工作經驗來控制除塵系統(tǒng)，當全斷面隧道掘進機掘進時，工人就會將所有的除塵設備打開進行除塵，但是現(xiàn)在除塵系統(tǒng)主要通過噴霧進行降塵，當除塵系統(tǒng)開啟過早時會造成水資源的浪費，如果開啟過晚，會造成粉塵污染工作環(huán)境，并對工人身體造成危害，而且，除塵設備在掘進過程中易發(fā)生故障，由于工作人員距離這些設備較遠，很難發(fā)覺發(fā)生故障的設備，使故障設備得不到及時維修，從而達不到預計的除塵效果。因此，現(xiàn)有技術有待于更進一步的改進和發(fā)展。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，形成閉環(huán)式監(jiān)控系統(tǒng)，能更好的適應全斷面隧道掘進機掘進速度快的特點。
[0005 ]為解決上述技術問題，本發(fā)明方案包括:
[0006]—種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其包括監(jiān)控中心，其中，該監(jiān)控中心分別與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、報警裝置、除塵子系統(tǒng)通信連接;監(jiān)測中心由粉塵濃度監(jiān)測模塊以及除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊構成，監(jiān)測中心將粉塵濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號轉化成電信號，用于對全斷面隧道掘進機在掘進過程中產生的粉塵濃度進行監(jiān)測以及除塵子系統(tǒng)設備工作狀態(tài)進行監(jiān)控;數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器與顯示器，數(shù)據(jù)處理器與顯示器通信連接，其中，一個數(shù)據(jù)處理器用于對除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊傳來的電信號進行處理以及傳遞，另一個數(shù)據(jù)處理器用于對粉塵濃度檢測模塊的監(jiān)測信號進行處理以及傳遞，顯示器用于對監(jiān)測中心的監(jiān)測結果進行顯示以及顯示報警裝置傳遞的除塵子系統(tǒng)故障設備的位置信號;控制子系統(tǒng)以電信號的形式分別用于控制相應位置的除塵設備的開啟以及關閉；報警裝置用于接收數(shù)據(jù)處理器的故障信號進行報警提示，并將故障位置信號傳遞到顯示器進行顯示;除塵子系統(tǒng)用來對全斷面隧道掘進機掘進過程中的不同位置進行除塵作業(yè)。
[0007]所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其中，上述粉塵濃度監(jiān)測模塊包括N個粉塵濃度檢測器，除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊包括一個通風除塵監(jiān)控器以及N個噴霧降塵監(jiān)控器，其中，N為正整數(shù);粉塵濃度監(jiān)測模塊與所述另一個數(shù)據(jù)處理器通信連接，除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊、報警裝置均與所述一個數(shù)處理器通信連接。
[0008]所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其中，上述控制子系統(tǒng)包括通風除塵控制裝置以及N個噴霧降塵控制裝置，其中，N為正整數(shù);控制子系統(tǒng)與所述另一個數(shù)據(jù)處理器通信連接。
[0009]所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其中，上述除塵子系統(tǒng)包括通風除塵裝置以及N個噴霧降塵裝置，其中，N為正整數(shù)，通風除塵裝置與通風除塵控制裝置通信連接，噴霧降塵裝置與對應的噴霧降塵控制裝置通信連接。
[0010]所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其中，上述粉塵濃度檢測器布置在渣石運輸皮帶的轉載點、支護區(qū)域和工人作業(yè)區(qū)域的不同位置，以及抽風筒的抽風口附近，工人作業(yè)區(qū)域是指在主控室附近以及上工作平臺、中工作平臺、下工作平臺之間樓梯的1.4-1.7米的高度。
[0011]所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其中，當支護區(qū)域內渣石運輸皮帶以及抽風口附近粉塵監(jiān)測裝置監(jiān)測到粉塵濃度超過50mg/m3時，或工人工作區(qū)域粉塵濃度超過20mg/m3時，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將超限信號傳送到除塵子系統(tǒng)，從而將除塵子系統(tǒng)統(tǒng)打開進行除塵作業(yè)，只有當各自區(qū)域的粉塵濃度低于超限值時，除塵子系統(tǒng)才會關閉。
[0012]本發(fā)明提供了一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，通過對粉塵濃度的監(jiān)測、處理以及除塵子系統(tǒng)及時開啟進行降塵，并且根據(jù)不同區(qū)域所要求的粉塵濃度標準的不同，在粉塵監(jiān)控系統(tǒng)里設置相應的粉塵濃度參數(shù)，使控制系統(tǒng)根據(jù)設置好的粉塵濃度參數(shù)來控制除塵系統(tǒng)的開啟和關閉，使整個除塵過程更加科學、合理、有效;通過粉塵濃度檢測器在不同位置的布置，能過及時測量出掘進過程中重點區(qū)域粉塵的濃度，著重對工人工作區(qū)域呼吸帶高度的粉塵濃度進行監(jiān)測，確保工人有一個良好的工作環(huán)境;此監(jiān)控除塵過程實現(xiàn)了全程無人化自動控制，通過對除塵設備的監(jiān)控，能夠實時了解除塵設備的工作狀況，使出現(xiàn)故障的設備得到及時維修，能夠節(jié)約水資源的前提下使除塵效率、效果達到最佳，同時減少勞動力的使用，防止較大濕度銹蝕大型機械設備，促使工人在良好的環(huán)境下正常作業(yè)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明中粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明中粉塵濃度檢測器的布局結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明提供了一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明提供了一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示的，其包括監(jiān)控中心，其中，該監(jiān)控中心分別與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、報警裝置、除塵子系統(tǒng)通信連接;監(jiān)測中心由粉塵濃度監(jiān)測模塊以及除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊構成，監(jiān)測中心將粉塵濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號轉化成電信號，用于對全斷面隧道掘進機在掘進過程中產生的粉塵濃度進行監(jiān)測以及除塵子系統(tǒng)設備工作狀態(tài)進行監(jiān)控;數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器與顯示器，數(shù)據(jù)處理器與顯示器通信連接，其中，一個數(shù)據(jù)處理器用于對除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊傳來的電信號進行處理以及傳遞，另一個數(shù)據(jù)處理器用于對粉塵濃度檢測模塊的監(jiān)測信號進行處理以及傳遞，顯示器用于對監(jiān)測中心的監(jiān)測結果進行顯示以及顯示報警裝置傳遞的除塵子系統(tǒng)故障設備的位置信號;控制子系統(tǒng)以電信號的形式分別用于控制相應位置的除塵設備的開啟以及關閉；報警裝置用于接收數(shù)據(jù)處理器的故障信號進行報警提示，并將故障位置信號傳遞到顯示器進行顯示，當數(shù)據(jù)處理器接收到的電信號異常時，將信號傳遞到報警裝置進行報警提示，同時報警裝置將信號傳遞到顯示器，從而顯示出除塵系統(tǒng)故障設備的位置，提醒維修人員及時修理;除塵子系統(tǒng)用來對全斷面隧道掘進機掘進過程中的不同位置進行除塵作業(yè)。通風除塵裝置與監(jiān)控中心、除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊里的通風除塵監(jiān)控器相連，噴霧降塵裝置分別與相應位置的監(jiān)控中心、除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊里的噴霧降塵監(jiān)控器相連，使相應的監(jiān)控設備來監(jiān)控除塵設備的工作狀況。此系統(tǒng)為閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)全程自動化控制，使整個除塵過程更加科學、合理、有效，能更好的適應全斷面隧道掘進機掘進速度快的特點。
[0017]更進一步的，上述粉塵濃度監(jiān)測模塊包括N個粉塵濃度檢測器9，除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊包括一個通風除塵監(jiān)控器以及N個噴霧降塵監(jiān)控器，其中，N為正整數(shù);粉塵濃度監(jiān)測模塊與所述另一個數(shù)據(jù)處理器通信連接，除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊、報警裝置均與所述一個數(shù)處理器通信連接。而且上述控制子系統(tǒng)包括通風除塵控制裝置以及N個噴霧降塵控制裝置，其中，N為正整數(shù);控制子系統(tǒng)與所述另一個數(shù)據(jù)處理器通信連接。而且上述除塵子系統(tǒng)包括通風除塵裝置以及N個噴霧降塵裝置，其中，N為正整數(shù)，通風除塵裝置與通風除塵控制裝置通信連接，噴霧降塵裝置與對應的噴霧降塵控制裝置通信連接。
[0018]在本發(fā)明的另一較佳實施例中，上述粉塵濃度檢測器9布置在渣石運輸皮帶的轉載點、支護區(qū)域和工人作業(yè)區(qū)域的不同位置，以及抽風筒的抽風口附近，工人作業(yè)區(qū)域是指在主控室附近以及上工作平臺、中工作平臺、下工作平臺之間樓梯的1.4-1.7米的高度。當支護區(qū)域內渣石運輸皮帶以及抽風口附近粉塵監(jiān)測裝置監(jiān)測到粉塵濃度超過50mg/m3時，或工人工作區(qū)域粉塵濃度超過20mg/m3時，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將超限信號傳送到除塵子系統(tǒng)，從而將除塵子系統(tǒng)統(tǒng)打開進行除塵作業(yè)，只有當各自區(qū)域的粉塵濃度低于超限值時，除塵子系統(tǒng)才會關閉。
[0019]為了更進一步的描述本發(fā)明，以下列舉粉塵濃度檢測器9具體的布置方式，如圖2所示的，粉塵濃度檢測器9分別布置在不同位置，主要布置在渣石運輸皮帶5的轉載點(10)以及支護區(qū)域11和工人作業(yè)區(qū)域12皮帶的其他不同位置，抽風筒4的抽風口附近，工人作業(yè)區(qū)域12主要布置在主控室3附近以及上工作平臺2、中工作平臺8、下工作平臺7之間樓梯(6)的1.4-1.7米的高度，即通常所指的呼吸帶。在刀盤I掘進過程中，將粉塵監(jiān)控器全部開啟，全斷面隧道掘進機各個位置監(jiān)控中心設備分別監(jiān)測粉塵濃度以及除塵設備工作狀況，同時將監(jiān)控信號傳遞到安裝在主控室3里的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)里的相應的設備，然后再將信號傳遞到相應位置的控制系統(tǒng)里的各個設備以及主控室3里的報警裝置，最后，控制系統(tǒng)根據(jù)設定好的粉塵濃度標準控制除塵系統(tǒng)里除塵設備的開啟和關閉。
[0020]所述的控制系統(tǒng)粉塵濃度設定標準，當支護區(qū)域內渣石運輸皮帶以及抽風口附近粉塵監(jiān)測裝置監(jiān)測到粉塵濃度超過50mg/m3時，或工人工作區(qū)域粉塵濃度超過20mg/m3時，數(shù)據(jù)處理裝置將超限信號傳送到除塵控制器，從而將除塵系統(tǒng)打開進行除塵作業(yè)，只有當各自區(qū)域的粉塵濃度低于超限值時，除塵控制器才會將除塵系統(tǒng)關閉。
[0021]當然，以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實施例，應當說明的是，任何熟悉本領域的技術人員在本說明書的教導下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質范圍之內，理應受到本發(fā)明的保護。
【主權項】
1.一種用于全斷面隧道掘進機的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其包括監(jiān)控中心，其特征在于，該監(jiān)控中心分別與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、報警裝置、除塵子系統(tǒng)通信連接;監(jiān)測中心由粉塵濃度監(jiān)測模塊以及除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊構成，監(jiān)測中心將粉塵濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號轉化成電信號，用于對全斷面隧道掘進機在掘進過程中產生的粉塵濃度進行監(jiān)測以及除塵子系統(tǒng)設備工作狀態(tài)進行監(jiān)控;數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器與顯示器，數(shù)據(jù)處理器與顯示器通信連接，其中，一個數(shù)據(jù)處理器用于對除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊傳來的電信號進行處理以及傳遞，另一個數(shù)據(jù)處理器用于對粉塵濃度檢測模塊的監(jiān)測信號進行處理以及傳遞，顯示器用于對監(jiān)測中心的監(jiān)測結果進行顯示以及顯示報警裝置傳遞的除塵子系統(tǒng)故障設備的位置信號；控制子系統(tǒng)以電信號的形式分別用于控制相應位置的除塵設備的開啟以及關閉；報警裝置用于接收數(shù)據(jù)處理器的故障信號進行報警提示，并將故障位置信號傳遞到顯示器進行顯示；除塵子系統(tǒng)用來對全斷面隧道掘進機掘進過程中的不同位置進行除塵作業(yè)。2.根據(jù)權利要求1所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，上述粉塵濃度監(jiān)測模塊包括N個粉塵濃度檢測器，除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊包括一個通風除塵監(jiān)控器以及N個噴霧降塵監(jiān)控器，其中，N為正整數(shù);粉塵濃度監(jiān)測模塊與所述另一個數(shù)據(jù)處理器通信連接，除塵子系統(tǒng)監(jiān)控模塊、報警裝置均與所述一個數(shù)處理器通信連接。3.根據(jù)權利要求1所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，上述控制子系統(tǒng)包括通風除塵控制裝置以及N個噴霧降塵控制裝置，其中，N為正整數(shù);控制子系統(tǒng)與所述另一個數(shù)據(jù)處理器通信連接。4.根據(jù)權利要求3所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，上述除塵子系統(tǒng)包括通風除塵裝置以及N個噴霧降塵裝置，其中，N為正整數(shù)，通風除塵裝置與通風除塵控制裝置通信連接，噴霧降塵裝置與對應的噴霧降塵控制裝置通信連接。5.根據(jù)權利要求2所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，上述粉塵濃度檢測器布置在渣石運輸皮帶的轉載點、支護區(qū)域和工人作業(yè)區(qū)域的不同位置，以及抽風筒的抽風口附近，工人作業(yè)區(qū)域是指在主控室附近以及上工作平臺、中工作平臺、下工作平臺之間樓梯的1.4-1.7米的高度。6.根據(jù)權利要求5所述的粉塵監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，當支護區(qū)域內渣石運輸皮帶以及抽風口附近粉塵監(jiān)測裝置監(jiān)測到粉塵濃度超過50mg/m3時，或工人工作區(qū)域粉塵濃度超過20mg/m3時，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將超限信號傳送到除塵子系統(tǒng)，從而將除塵子系統(tǒng)統(tǒng)打開進行除塵作業(yè)，只有當各自區(qū)域的粉塵濃度低于超限值時，除塵子系統(tǒng)才會關閉。
【文檔編號】E21F5/04GK106089287SQ201610525761
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】聶文, 馬驍, 魏文樂, 彭慧天, 劉強, 劉陽昊, 蔡鵬 , 華赟, 晉虎
【申請人】山東科技大學