CN103437799A - 一种隧道防冻除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道防冻除湿系统，属于隧道工程技术领域。它解决了现有隧道中存在温度低和湿度大等问题。本隧道防冻除湿系统，包括设置在隧道洞口的若干太阳能集热管道和设置在隧道内的若干电加热管一，太阳能集热管道的一端为封闭端，另一端与一供暖管路相连，太阳能集热管道内还设有电加热管二，且电加热管二与一蓄电池组二相连；电加热管一均匀设置在隧道内的两侧壁上，且电加热管一与一蓄电池组一相连；隧道洞口处还设有太阳能电池板和风车组，太阳能电池板与蓄电池组一相连，风车组与蓄电池组二相连。本发明能够对隧道进行供暖以防止铁轨受到冻害，同时还能够对隧道进行除湿以防止铁轨腐烂。

Description

一种隧道防冻除湿系统

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种隧道防冻除湿系统。

背景技术

随着经济建设的发展，火车已经成为人类出门旅游和探亲的重要交通工具。但是，由于火车所需配备的行驶环境要求之高，通常需要对火车做专门的轨道及安全设施。尤其是火车在通过高山峻岭和山川河流时，为了减少行驶时间，同时提高行驶的安全性和便利性，通常需要对高山或是河流开凿隧道，以利于火车顺利通过。同时，随着汽车的快速发展和城市交通问题的不断加剧，在各大城市中，地铁也成为了人类上下班的重要交通工具，而地铁也需要有难度系数相对较高的地下隧道作为行驶环境。

现有的隧道一般可分为山岭隧道、水底隧道和地下隧道等，然而，隧道内的环境通常较外面的环境恶劣，比如，它不仅阴暗潮湿，易引起铁轨的腐烂，而且还会有季节性的冻害。所以，对于本领域内的技术人员，还有待研发出一种能够改善隧道内空气质量的系统，以改善隧道内阴暗潮湿的环境，提高铁轨的寿命，同时，还能够防止隧道内的季节性的冻害。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种隧道防冻除湿系统，本隧道防冻除湿系统具有能够对隧道起到防冻除湿从而延长铁轨寿命的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种隧道防冻除湿系统，包括设置在隧道洞口的若干太阳能集热管道和设置在隧道内的若干电加热管一，所述太阳能集热管道的一端为封闭端，太阳能集热管道的另一端与一能为隧道供应暖气的供暖管路相连，所述的太阳能集热管道内还设有电加热管二，且所述的电加热管二与一能为其供电的蓄电池组二相连，所述的电加热管一均匀设置在隧道内的两侧壁上，且所述的电加热管一与一能为其供电的蓄电池组一相连；所述的隧道洞口处还设有太阳能电池板和风车组，所述的太阳能电池板与蓄电池组一相连，所述的风车组与蓄电池组二相连，所述的电加热管一和蓄电池组一与电加热管二和蓄电池组二之间还设有一能分别控制电加热管一和电加热管二通电或者断电的自动控制系统，所述的自动控制系统包括PLC可编程控制器、温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器分别通过线路与PLC可编程控制器相连，且温度传感器和湿度传感器均固定在隧道的中部。

在PLC可编程控制器上分别设置一温度值和湿度值，通过温度传感器感应隧道内的温度，当隧道内的温度低于PLC可编程控制器上所设定的温度值时，PLC可编程控制器得到信息并命令蓄电池组一为电加热管一供电，从而通过供暖管路对隧道实现供暖以达到防冻害的效果；当隧道内的湿度高于PLC可编程控制器上所设定的湿度值时，PLC可编程控制器得到信息并命令蓄电池组二为电加热管二供电，从而通过电加热管二对隧道实现供热以达到除湿的效果。通过在PLC可编程控制器上连接一工业电源，可以在太阳能电池板和风车组供电不足时，为电加热管一和电加热管二供电。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的供暖管路包括若干沿着隧道内壁和底壁呈网状设置的散热管，所述的散热管均相互连通，且其中一个散热管上靠近太阳能集热管道端口的上部处设有单向阀。经太阳能集热管加热后的液体会出现上浮的现象，从而顶开单向阀向上扩散，同时推动冷却的液体进入到太阳能集热管中，从而实现供暖管路内液体的循环。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的太阳能集热管道采用玻璃材料制成，且所述的太阳能集热管道的外壁上还均匀涂有集热镀膜层，所述的集热镀膜层为氮化铝层。集热镀膜层有利于太阳光的吸收，从而提高太阳能集热管道的吸热效率，可快速将太阳能集热管道内的液体加热升温并传送至散热管。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的太阳能集热管道倾斜固定在隧道洞口处，且太阳能集热管道的封闭端斜向朝下。处于太阳能集热管道内经加热后的液体会上浮进入到散热管内。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的隧道内还设有工业电源，上述的PLC可编程控制器与所述的工业电源相连。当蓄电池组一和蓄电池组二电量不足时，PLC可编程控制器会自动采用工业电源为电加热管一和电加热管二供电。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的风车组设置在隧道洞口的迎风区域。隧道洞口的迎风区域具有较大的风力，风车组可以将风力转化为电能储存于蓄电池组二中，为太阳能集热管道中的电加热管二供电。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的太阳能电池板通过支架设置在远离隧道和风车组的一侧。太阳能电池板充分吸收太阳能并将之转化为电能储存于蓄电池组一中，为隧道中的电加热管一供电。

在上述的隧道防冻除湿系统中，所述的PLC可编程控制器具有能够显示温度和湿度的显示面板。显示面板能将温度传感器和湿度传感器感应到的温度和湿度分别显示于显示面板上。

与现有技术相比，本隧道防冻除湿系统具有以下优点：

1、本发明通过风车组和蓄电池二可以对电加热管二进行加热，同时利用散热管为隧道供暖，防止铁轨遭受冻害，以达到隧道内不会产生冻害的效果。

2、本发明通过太阳能电池板和蓄电池一可以对电加热管一加热，从而为隧道除湿，防止隧道内湿度过大，以达到隧道内干燥的效果，同时提高铁轨的寿命。

3、风车组可以为蓄电池组一蓄电，从而为设置在隧道内的电加热管一供电；太阳能电池板可以为蓄电池组二蓄电，从而为设置在隧道内的电加热管二供电；工业电源可以直接为电加热管一和电加热管二供电，从而实现电加热管一和电加热管二的多系统供电。

4、通过PLC可编程控制器可以实现电加热管一和电加热管二通断电的自动控制。

5、本发明设计合理，适用范围广泛。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构框图。

图中，1、太阳能集热管道；2、电加热管一；3、电加热管二；4、供暖管路；4a、散热管；5、蓄电池组一；6、蓄电池组二；7、太阳能电池板；8、风车组；9、PLC可编程控制器；10、温度传感器；11、湿度传感器；12、工业电源；13、单向阀。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种隧道防冻除湿系统，包括设置在隧道洞口的若干太阳能集热管道1和设置在隧道内的若干电加热管一2。

太阳能集热管道1的一端为封闭端，太阳能集热管道1的另一端与一能为隧道供应暖气的供暖管路4相连，供暖管路4包括若干沿着隧道内壁和底壁呈网状设置的散热管4a，散热管4a均相互连通，且其中一个散热管4a上靠近太阳能集热管道1端口的上部处设有单向阀13，太阳能集热管道1内还设有电加热管二3，且电加热管二3与一能为其供电的蓄电池组二6相连。太阳能集热管道1采用玻璃材料制成，且太阳能集热管道1的外壁上还均匀涂有集热镀膜层，集热镀膜层为氮化铝层，集热镀膜层有利于太阳光的吸收，从而提高太阳能集热管道1的吸热效率，可快速将太阳能集热管道1内的液体加热升温并传送至散热管4a。太阳能集热管道1倾斜固定在隧道洞口处，且太阳能集热管道1的封闭端斜向朝下，处于太阳能集热管道1内经加热后的液体会上浮进入到散热管4a内。具体的，蓄电池组二6设置在隧道洞口处，且采用雨棚等遮雨工具遮挡，隧道洞口处还设有风车组8，风车组8与蓄电池组二6相连，且风车组8设置在隧道洞口的迎风区域，隧道洞口的迎风区域具有较大的风力，风车组8可以将风力转化为电能储存于蓄电池组二6中，为太阳能集热管道1中的电加热管二3供电。经太阳能集热管加热后的液体会出现上浮的现象，从而顶开单向阀13向上扩散，同时推动冷却的液体进入到太阳能集热管中，从而实现供暖管路4内液体的循环。

电加热管一2均匀设置在隧道内的两侧壁上，且电加热管一2与一能为其供电的蓄电池组一5相连。具体的，蓄电池组一5设置在隧道洞口处，且采用雨棚等遮雨工具遮挡，隧道洞口处还设有太阳能电池板7，太阳能电池板7与蓄电池组一5相连，且太阳能电池板7通过支架设置在远离隧道和风车组8的一侧，太阳能电池板7充分吸收太阳能并将之转化为电能储存于蓄电池组一5中，为隧道中的电加热管一2供电。

如图2所示，电加热管一2和蓄电池组一5与电加热管二3和蓄电池组二6之间还设有一能分别控制电加热管一2和电加热管二3通电或者断电的自动控制系统，该自动控制系统包括PLC可编程控制器9、温度传感器10和湿度传感器11，温度传感器10和湿度传感器11分别通过线路与PLC可编程控制器9相连，且温度传感器10和湿度传感器11均固定在隧道的中部。温度传感器10可以感应到隧道内的温度，当隧道内的温度过低时，通过PLC可编程控制器9控制电加热管二3通电，利用散热管4a对隧道进行升温；湿度传感器11可以感应到隧道内的湿度，当隧道内的湿度过大时，通过PLC可编程控制器9控制电加热管一2加热，为隧道除湿。PLC可编程控制器9具有能够显示温度和湿度的显示面板，显示面板能将温度传感器10和湿度传感器11感应到的温度和湿度分别显示于显示面板上。

隧道内还设有工业电源12，PLC可编程控制器9还与该工业电源12相连。当蓄电池组一5和蓄电池组二6电量不足时，PLC可编程控制器9会自动采用工业电源12为电加热管一2和电加热管二3供电。

本隧道防冻除湿系统，其工作原理是这样的，在PLC可编程控制器9上分别设置一温度值和湿度值，通过温度传感器10感应隧道内的温度，当隧道内的温度低于PLC可编程控制器9上所设定的温度值时，PLC可编程控制器9得到信息并命令蓄电池组一5为电加热管一2供电，从而通过供暖管路4对隧道实现供暖以达到防冻害的效果；当隧道内的湿度高于PLC可编程控制器9上所设定的湿度值时，PLC可编程控制器9得到信息并命令蓄电池组二6为电加热管二3供电，从而通过电加热管二3对隧道实现供热以达到除湿的效果。通过在PLC可编程控制器9上连接一工业电源12，可以在太阳能电池板7和风车组8供电不足时，为电加热管一2和电加热管二3供电。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、太阳能集热管道；2、电加热管一；3、电加热管二；4、供暖管路；4a、散热管；5、蓄电池组一；6、蓄电池组二；7、太阳能电池板；8、风车组；9、PLC可编程控制器；10、温度传感器；11、湿度传感器；12、工业电源；13、单向阀等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种隧道防冻除湿系统，包括设置在隧道洞口的若干太阳能集热管道（1）和设置在隧道内的若干电加热管一（2），所述太阳能集热管道（1）的一端为封闭端，太阳能集热管道（1）的另一端与一能为隧道供应暖气的供暖管路（4）相连，所述的太阳能集热管道（1）内还设有电加热管二（3），且所述的电加热管二（3）与一能为其供电的蓄电池组二（6）相连，所述的电加热管一（2）均匀设置在隧道内的两侧壁上，且所述的电加热管一（2）与一能为其供电的蓄电池组一（5）相连；所述的隧道洞口处还设有太阳能电池板（7）和风车组（8），所述的太阳能电池板（7）与蓄电池组一（5）相连，所述的风车组（8）与蓄电池组二（6）相连，所述的电加热管一（2）和蓄电池组一（5）与电加热管二（3）和蓄电池组二（6）之间还设有一能分别控制电加热管一（2）和电加热管二（3）通电或者断电的自动控制系统，所述的自动控制系统包括PLC可编程控制器（9）、温度传感器（10）和湿度传感器（11），所述的温度传感器（10）和湿度传感器（11）分别通过线路与PLC可编程控制器（9）相连，且温度传感器（10）和湿度传感器（11）均固定在隧道的中部。

2.根据权利要求1所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的供暖管路（4）包括若干沿着隧道内壁和底壁呈网状设置的散热管（4a），所述的散热管（4a）均相互连通，且其中一个散热管（4a）上靠近太阳能集热管道（1）端口的上部处设有单向阀（13）。

3.根据权利要求1所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的太阳能集热管道（1）采用玻璃材料制成，且所述的太阳能集热管道（1）的外壁上还均匀涂有集热镀膜层，所述的集热镀膜层为氮化铝层。

4.根据权利要求3所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的太阳能集热管道（1）倾斜固定在隧道洞口处，且太阳能集热管道（1）的封闭端斜向朝下。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的隧道内还设有工业电源（12），上述的PLC可编程控制器（9）与所述的工业电源（12）相连。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的风车组（8）设置在隧道洞口的迎风区域。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的太阳能电池板（7）通过支架设置在远离隧道和风车组（8）的一侧。

8.根据权利要求1所述的隧道防冻除湿系统，其特征在于，所述的PLC可编程控制器（9）具有能够显示温度和湿度的显示面板。

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