CN103835746A - 一种隧道通风设备用电管理器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道通风设备用电管理器，包括管理控制器、多个分别对所管理隧道通风设备进行供电的风力发电装置以及分别与管理控制器相接的参数设置单元、显示单元和时钟电路；所管理隧道通风设备包括布设在所施工隧道洞内的轴流风机和安装在轴流风机送风口上的通风管道；风力发电装置包括发电控制器、竖向支架、风轮、发电机、蓄电池、交流逆变器和电量检测单元；交流逆变器通过供电线路一与轴流风机相接，且供电线路一中串接有由发电控制器进行控制的电控开关一。本发明设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能对隧道通风中的风能进行有效利用，并利用所发电能为风机进行供电。

Description

一种隧道通风设备用电管理器
技术领域
本发明涉及一种用电管理器，尤其是涉及一种隧道通风设备用电管理器。
背景技术
风是一种潜力很大的新能源，从经济合理的角度出发，风速大于4m/s时便适宜发电。据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速为6m/s时，输出功率为16千瓦；当风速为5m/s时，输出功率为9.5千瓦，因而风力愈大，经济效益也愈大。
隧道施工中通风的作用是从洞外向洞内输送足够的新鲜空气，排出洞内爆破和运输产生的炮烟和有害气体，以最终保证洞内作业人员和机械对新鲜空气的需要，使洞内空气达到国家和行业规定的标准。在长大隧道施工中通风效果的好坏，直接影响到工程的进度和作业人员的身体健康。目前，国内外隧道施工通风大多采用管道压入式的通风方式，在洞口外设置轴流风机，该轴流风机通过与其相连的通风管道即柔性风管将新鲜空气送至隧道掘进工作面，洞内的污浊空气在送入洞内新鲜空气的挤压作用下，沿已开挖好的洞身排至洞外。在隧道较长时，采用多个轴流风机并、串联的方式以提高风量和送风距离。实际进行隧道通风时，一般要求洞内的风速不小于0.25m/s，且不大于6m/s。因而，若能对隧道通风中的风能进行有效利用，具体是将其转化为电能后再为风机供电，则能较大程度节约电能资源。综上，现如今缺少一种结构简单、布设安装方便且使用操作简便、使用效果好的隧道通风设备用电管理器，其能对隧道通风中的风能进行有效利用，具体是利用该风能进行发电，利用所发电能为风机进行供电。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道通风设备用电管理器，其设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能对隧道通风中的风能进行有效利用，并利用所发电能为风机进行供电。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种隧道通风设备用电管理器，其特征在于：包括管理控制器、多个分别对所管理隧道通风设备进行供电的风力发电装置以及分别与管理控制器相接的参数设置单元、显示单元和时钟电路，多个所述风力发电装置分别布设在所管理隧道通风设备的前后两侧；所管理隧道通风设备包括布设在所施工隧道洞内的轴流风机和安装在轴流风机送风口上的通风管道；多个所述风力发电装置沿所施工隧道的延伸方向由前至后进行布设；所述风力发电装置包括发电控制器、竖向支架、安装在所述竖向支架顶部的风轮、将所述风轮的动能转换为电能的发电机、对发电机所输出电流进行整流的充电器、与充电器相接的蓄电池、与蓄电池相接的交流逆变器和对蓄电池内所存储电量进行实时检测的电量检测单元，所述充电器与发电机相接，所述电量检测单元与发电控制器相接，且所述发电控制器与管理控制器相接；所述交流逆变器通过供电线路一与轴流风机相接，且所述供电线路一中串接有由发电控制器进行控制的电控开关一，所述电控开关一与发电控制器相接；所述轴流风机通过供电线路二与交流电网相接，且所述供电线路二串接有由管理控制器进行控制的电控开关二，所述电控开关二与管理控制器相接；所述发电控制器为ARM9系列微处理器。
上述一种隧道通风设备用电管理器，其特征是：所述风力发电装置还包括对其所处位置的风速进行实时检测的风速检测单元，所述风速检测单元与发电控制器相接。
上述一种隧道通风设备用电管理器，其特征是：还包括对多个所述风力发电装置对轴流风机的供电时间进行设定的定时电路，所述定时电路与管理控制器相接。
上述一种隧道通风设备用电管理器，其特征是：还包括对轴流风机的供电电压和供电电流进行实时检测的电压互感器和电流互感器，所述电压互感器和电流互感器与A/D转换电路相接，且所述A/D转换电路与管理控制器相接。
上述一种隧道通风设备用电管理器，其特征是：还包括分别对轴流风机的转速和转向进行实时检测的转速检测单元和转向检测单元，所述转速检测单元和转向检测单元均与管理控制器相接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单且投入成本低，安装布设简便。
2、电路设计合理，电路简单且接线方便。
3、使用操作简便且智能化程度高。
4、使用效果好且实用价值高。
综上所述，本发明设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能对隧道通风中的风能进行有效利用，并利用所发电能为风机进行供电。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—管理控制器；        2—风力发电装置；    2-1—发电机；
2-2—充电器；          2-3—蓄电池；        2-4—交流逆变器；
2-5—电量检测单元；    2-6—发电控制器；    2-7—风速检测单元；
3—参数设置单元；      4—显示单元；        5—轴流风机；
6—电控开关一；        7—电控开关二；      8—时钟电路；
9—定时电路；          10—电压互感器；     11—电流互感器；
12—A/D转换电路；    13—转速检测单元；    14—转向检测单元。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括管理控制器1、多个分别对所管理隧道通风设备进行供电的风力发电装置2以及分别与管理控制器1相接的参数设置单元3、显示单元4和时钟电路8，多个所述风力发电装置2分别布设在所管理隧道通风设备的前后两侧。所管理隧道通风设备包括布设在所施工隧道洞内的轴流风机5和安装在轴流风机5送风口上的通风管道；多个所述风力发电装置沿所施工隧道的延伸方向由前至后进行布设；所述风力发电装置2包括发电控制器2-6、竖向支架、安装在所述竖向支架顶部的风轮、将所述风轮的动能转换为电能的发电机2-1、对发电机2-1所输出电流进行整流的充电器2-2、与充电器2-2相接的蓄电池2-3、与蓄电池2-3相接的交流逆变器2-4和对蓄电池2-3内所存储电量进行实时检测的电量检测单2-5，所述充电器2-2与发电机2-1相接，所述电量检测单2-5与发电控制器2-6相接，且所述发电控制器2-6与管理控制器1相接；所述交流逆变器2-4通过供电线路一与轴流风机5相接，且所述供电线路一中串接有由发电控制器2-6进行控制的电控开关一6，所述电控开关一6与发电控制器2-6相接。所述轴流风机5通过供电线路二与交流电网相接，且所述供电线路二串接有由管理控制器1进行控制的电控开关二7，所述电控开关二7与管理控制器1相接；所述发电控制器2-6为ARM9系列微处理器。所述蓄电池2-3与发电控制器2-6相接。
本实施例中，所述风力发电装置2还包括对其所处位置的风速进行实时检测的风速检测单2-7，所述风速检测单2-7与发电控制器2-6相接。
本实施例中，本发明还包括对多个所述风力发电装置2对轴流风机5的供电时间进行设定的定时电路9，所述定时电路9与管理控制器1相接。
同时，本发明还包括对轴流风机5的供电电压和供电电流进行实时检测的电压互感器10和电流互感器11，所述电压互感器10和电流互感器11与A/D转换电路12相接，且所述A/D转换电路12与管理控制器1相接。
本实施例中，本发明还包括分别对轴流风机5的转速和转向进行实时检测的转速检测单元13和转向检测单元14，所述转速检测单元13和转向检测单元14均与管理控制器1相接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种隧道通风设备用电管理器，其特征在于：包括管理控制器（1）、多个分别对所管理隧道通风设备进行供电的风力发电装置（2）以及分别与管理控制器（1）相接的参数设置单元（3）、显示单元（4）和时钟电路（8），多个所述风力发电装置（2）分别布设在所管理隧道通风设备的前后两侧；所管理隧道通风设备包括布设在所施工隧道洞内的轴流风机（5）和安装在轴流风机（5）送风口上的通风管道；多个所述风力发电装置沿所施工隧道的延伸方向由前至后进行布设；所述风力发电装置（2）包括发电控制器（2-6）、竖向支架、安装在所述竖向支架顶部的风轮、将所述风轮的动能转换为电能的发电机（2-1）、对发电机（2-1）所输出电流进行整流的充电器（2-2）、与充电器（2-2）相接的蓄电池（2-3）、与蓄电池（2-3）相接的交流逆变器（2-4）和对蓄电池（2-3）内所存储电量进行实时检测的电量检测单（2-5），所述充电器（2-2）与发电机（2-1）相接，所述电量检测单（2-5）与发电控制器（2-6）相接，且所述发电控制器（2-6）与管理控制器（1）相接；所述交流逆变器（2-4）通过供电线路一与轴流风机（5）相接，且所述供电线路一中串接有由发电控制器（2-6）进行控制的电控开关一（6），所述电控开关一（6）与发电控制器（2-6）相接；所述轴流风机（5）通过供电线路二与交流电网相接，且所述供电线路二串接有由管理控制器（1）进行控制的电控开关二（7），所述电控开关二（7）与管理控制器（1）相接；所述发电控制器（2-6）为ARM9系列微处理器。
2.按照权利要求1所述的一种隧道通风设备用电管理器，其特征在于：所述风力发电装置（2）还包括对其所处位置的风速进行实时检测的风速检测单（2-7），所述风速检测单（2-7）与发电控制器（2-6）相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种隧道通风设备用电管理器，其特征在于：还包括对多个所述风力发电装置（2）对轴流风机（5）的供电时间进行设定的定时电路（9），所述定时电路（9）与管理控制器（1）相接。
4.按照权利要求1或2所述的一种隧道通风设备用电管理器，其特征在于：还包括对轴流风机（5）的供电电压和供电电流进行实时检测的电压互感器（10）和电流互感器（11），所述电压互感器（10）和电流互感器（11）与A/D转换电路（12）相接，且所述A/D转换电路（12）与管理控制器（1）相接。
5.按照权利要求1或2所述的一种隧道通风设备用电管理器，其特征在于：还包括分别对轴流风机（5）的转速和转向进行实时检测的转速检测单元（13）和转向检测单元（14），所述转速检测单元（13）和转向检测单元（14）均与管理控制器（1）相接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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