CN108277822A - 一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板、性能检测与控制方法 - Google Patents

一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板、性能检测与控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口(或投料口)防护智能密闭盖板，包括盖板主体、液压动力装置、监测控制模块和数据传输模块等模块，其安装在综合管廊通风井内，可以实现通风口在日常通风、战时通风和密闭防护三种功能模式的转换，分别对应日常管廊通风、战时通风和战时管廊防灾，并由盖板监测控制模块实现记录和计算，分析盖板主体的状态。盖板监测控制模块包括了压力传感器、角度传感器等，可以判断盖板工作状况，自动化在线的对盖板主体的性能进行快速精确的检测，有利于后续定期维护保养，确保良好运行状态和防护效果。数据传输模块可以将检测的数据传输入管廊的总控室，来实现远程开关一键控制防护智能密闭盖板的目的。

Description

一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖 板、性能检测与控制方法
技术领域
本发明涉及综合管廊兼顾人防设计的口部防护领域。
背景技术
城市综合管廊作为城市的地下血脉，是水、电、天然气等物资输送的生命线。城市地下综合管廊建设可有效的解决城市地下管线建设和维修带来的问题，同时综合管廊建设能有效提升城市生命线系统的防灾能力。但是，正因为综合管廊同时综合了多种地下生命线，导致其功能也相应增加，使得综合管廊的安全性变得尤为重要。城市地下综合管廊连同其纳入的地下管线，真正意义上成为了城市赖以生存和发展的城市地下生命线系统，因此在对城市地下综合管廊的建设时，更应该充分考虑其安全问题。由于综合管廊本身存在危险源，在当前复杂的国际形势下，容易成为恐怖袭击和战时敌方空袭打击的重点。综合管廊兼顾人民防空要求是建设城市综合防护体系不可或缺的内容。
综合管廊兼顾人民防空要求，首先应确保城市地下综合管廊按人民防空总体要求设置相应的防护措施，符合预定的抗力、实现预定的人防功能。由于综合管廊本身具有较高的安全可靠性，若在建设综合管廊时能兼顾人防要求，战时更能起到提高城市生命线系统生存能力的作用。通风口(通风竖井)是综合管廊口部的重要组成部分，在平时主要用于管廊通风。由于通风口(通风竖井)的尺寸较大，其附带通风设备较多，战时爆炸产生的冲击波容易进入综合管廊，从而对管廊内的生命线工程产生破坏。因此，通风口(通风竖井)作为人防设计中的薄弱环节，需要重点考虑。因此，有必要针对目前城市综合管廊通风口(通风竖井)兼顾人防的要求，设计一种新颖、实用的防护智能密闭盖板。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种新的通风口防护智能密闭盖板，以满足综合管廊内通风口(通风竖井)满足正常使用的同时兼顾人防防空要求，有利于后续定期维护保养，确保良好运行状态和战时工程防护效果。
本发明还提供上述通风口防护智能密闭盖板的性能检测与控制方法。
技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板，包括盖板门框、盖板主体、通风及防护功能转换动力装置模块和盖板监测控制等模块；监测控制模块包括角度传感器、压力传感器、数据分析与处理模块以及数据传输模块；通风口防护智能密闭盖板用以安装在综合管廊通风竖井内并通过铰接在综合管廊通风竖井内打开或关闭，
其中，通风口防护智能密闭盖板上的压力传感器用以获得盖板门框的压力数据、角度传感器用以获得盖板主体张开角度数据；
数据分析与处理模块用以接收压力传感器、角度传感器提供的张开角度数据、盖板门框的压力数据并与预设值对比并提供判断结果；
数据传输模块用以接收数据分析与处理模块的数据并将数据上传；该数据包括盖板主体的张开角度数据、盖板门框压力数据、以及张开角度数据与压力数据与预设值的对比后的判断结果数据。
进一步的，在综合管廊内，盖板安装于通风竖井内下侧；综合管廊内需要通风时，通过动力装置向上抬升盖板主体与铰链相对的一侧，在盖板主体抬升的过程中，通过铰链，盖板主体旋转呈开启状态；待盖板主体完全开启到90度，动力装置锁定，盖板主体固定，此时，通风井可以与外界顺畅通风；战时，盖板主体只开启到45度来满足管廊正常的通风功能、又能在通风口遇到冲击波打击时盖板能自动关闭；盖板主体与盖板门框间均设置橡胶圈，在盖板主体关闭状态时实现密闭功能。
数据上传模块的上传方式包括无线传输方式或电力载波传输方式。
所述智能盖板角度监测模块中包括微机械陀螺，该微机械陀螺用以获得盖板主体的转动角度数据盖板主体。
所述智能盖板压力传感器模块中包括多片压力传感器，在平时用以获得盖板主体与其盖板门框的运行状态数据，在战时能检测盖板主体受冲击波打击后，通过压力数据得到盖板主体与盖板门框的密闭性和防护性能。所述动力装置为液压动力装置或者电机。
上述综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板还可采用以下技术方案：
包括水平放置的盖板门框、盖板主体、导向装置；所述盖板主体的一侧通过横向安装在盖板门框上的转轴进行转动，通过限位座，盖板主体在平时与水平放置的盖板门框呈90度，便于管廊通风，战时盖板主体与水平放置的盖板门框呈45度，满足管廊通风需求的同时兼顾防护功能，盖板主体在遭受冲击波打击时，盖板主体在自由状态下靠自重作用自动密闭关闭，同时，动力装置也相应的下拉并呈锁死状态，盖板主体与盖板门框间均设置橡胶圈，在盖板关闭状态时实现密闭功能；所述盖板主体角度监测模块安装在转轴上；所述盖板主体压力监测模块安装在盖板主体外侧与盖板门框内侧；所述导向装置安装在盖板门框上。
而上述综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板的性能检测方法可采用如下技术方案：
在数据分析与处理模块中设置技术规范的数据，包括盖板主体张角规范数据以及盖板主体压力数据；通过盖板主体转动时角度监测模块获取实时张角，进而判断盖板主体的开启角度，判断转轴转动的灵活性，通过盖板门框与盖板主体的压力监测模块获取压力数据，通过数据处理模块的分析判断，比对技术规范要求，得出盖板主体通风和防护的性能与健康状况。
进一步的，在平时通风状态，初始角监测模块在盖板主体完全张开时监测值均为90°。
进一步的，数据传输模块设计采用170MHz无线串口模块；盖板主体性能与健康数据均能传输到综合管廊的总控室，并且动力装置具有远程控制功能，能够实现远程控制通风口或通风竖井的开关状态。
有益效果：相对于现有技术，平时管廊内需要通风时，可以通过远程控制盖板主体实现与外界通风；战时，转变盖板主体角度，遇到冲击波时，外部冲击波的作用下会自动密闭；当盖板主体密闭后，由于受到液压(电机)动力装置(5)和盖板门框的约束作用，能起到减弱和抵抗冲击波打击的作用，实现既定的人防功能，保证整个盖板主体不被冲击波掀起和损毁。
同时，本发明通过角度传感器和压力传感器监测盖板主体的实时状态，记录盖板主体张角及压力数据，分析盖板主体的受力状态，确定起始和终止的位置与角度，判断盖板主体的工作状况，并通过预设在数据分析与处理模块中的规范(标准)的要求，自动的防护智能盖板的性能与健康状况进行判断并可以上传数据，达到在线监测的目的。从而可以自动化的、在线的对防护智能盖板的性能进行快速精确的检测。有利于后续对智能盖板进行定期维护保养，确保防护智能盖板的运动部件保持良好运行状态，确保战时工程防护效果。
附图说明
图1为本发明用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板在管廊中的防护位置示意图。
图2为本发明中智能密闭盖板的立体图，并展示了通风口平时通风模式示意图。
图3为本发明中智能密闭盖板通风口战时通风模式示意图。
图4为本发明中智能密闭盖板通风口战时防护模式示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2所示，1是盖板主体；2是盖板支座；3是转轴；4是导向装置；5是液压机构；6是固定板；7是井盖门框；8是压力传感器；9是角度传感器。
本发明公开了一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板，包括盖板主体1、液压动力装置模块5、监测控制模块和数据传输模块等模块，其安装位置位于综合管廊通风井内。通风口智能防护密闭盖板可以实现通风口在日常通风、战时通风和密闭防护三种功能模式的转换，分别对应日常管廊通风、战时通风和战时管廊防灾(防外部冲击波)，并由盖板监测控制模块实现记录和计算，分析盖板主体的状态。盖板监测控制模块包括了压力传感器8、角度传感器9等，可以判断盖板工作状况，自动化在线的对盖板主体1的性能进行快速精确的检测，有利于后续定期维护保养，确保良好运行状态和防护效果。数据传输模块可以将检测的数据传输入管廊的总控室，来实现远程开关一键控制防护智能密闭盖板的目的。
盖板主体1角度监测模块用以获得盖板主体1的张角数据；盖板主体压力传感器8用以获得盖板主体1的压力数据；数据分析与处理模块用以接收角度传感器9和压力传感器8所测数据并与预设值对比并提供判断结果；数据传输模块用以接收盖板主体角度传感器与压力传感器监测模块及数据分析与处理模块的数据并将数据上传；该数据包括盖板主体1的张角数据、盖板主体1的压力数据、与预设值的对比后的判断结果数据。其中角度传感器9中有微机械陀螺，微机械陀螺用以获得盖板主体的张角角度数据。而数据上传模块的上传方式包括无线传输方式或电力载波传输方式。有电力线的地下室采用电力载波通讯，利用现有电力线，直接通过载波方式将检测信号进行高速传输。但由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。对跨越配电变压器区域范围的采用无线传输，由于人防工程防护要求，工程内部的建筑设计、墙体材料、空间布局等不同于民用建筑，对无线传输的距离、穿透性等提出了更高要求，针对这一要求传输模块设计采用170MHz无线串口模块，具备超强穿透能力，超低功耗、高效的加密算法、纠错功能。从而实现检测数据无线传输的高效与可靠。
而如图2-图4所示，本发明的实施方式中还公开了通风口防护智能密闭盖板开启和关闭过程以及通风口平时通风、战时通风和战时防护三种模式。所述盖板门框7水平安装在综合管廊通风口(通风竖井)内，盖板主体1的下端通过横向的转轴3安装在液压(电机)动力装置上，通过液压(电机)动力装置在竖向的移动和转轴3的限制，推动盖板主体向上翻转打开，通过导向装置4来控制最大翻转角度，来实现通风口的通风功能。在战时遇到冲击波打击时，盖板主体1由与水平盖板门框7呈45度状态，靠自重作用、冲击波作用和门框7的约束作用形成密闭盖板；所述盖板主体角度监测模块安装在盖板主体转轴3上；所述盖板主体压力监测模块安装在导向装置4、盖板主体1和盖板门框7上；所述导向装置4安装在盖板转轴3一侧。盖板主体3与盖板门框7间均设置橡胶圈，在盖板关闭状态时实现密闭功能。
而利用角度、压力传感器模块，上述该防护智能密闭盖板的性能检测方法为：
在数据分析与处理模块中设置技术规范的数据，包括盖板主体张角规范数据以及压力规范数据；通过盖板主体1转动时角度监测模块获取实时张角，进而判断盖板主体1的开启角度，通过盖板主体压力传感器8获取实时压力，通过数据处理模块的分析判断，比对盖板主体1技术规范要求，得出智能盖板主体1的性能与健康状况。初始角监测模块在盖板主体1完全张开时监测值均为90°，即表示为通风口正常通风。战时，在工程中为保证工程对通风量的需要，智能盖板主体1一般有张开时监测值均为45°，确保综合管廊平时的通风要求，在战时冲击波到达时，盖板主体1在冲击波作用下防护功能的有效实现。为便于检测与数据的获取，在整个传感器的设计中采用多路传感器集成模块解决多门的数据检测，一次动作完成一列盖板主体状态数据的获取与传输，达到简单、高效的目的。
通过上述检测方法，能够自动的对盖板主体的性能与健康状况进行判断并可以上传数据，达到在线监测的目的。从而可以自动化的、在线的对盖板主体1的性能进行快速精确的检测。有利于后续对盖板主体1进行定期维护保养，确保智能盖板主体1的运动部件保持良好运行状态，确保战时工程防护效果。
另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种用于综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：包括盖板门框(7)、盖板主体(1)、通风及防护功能转换动力装置模块和盖板监测控制等模块；监测控制模块包括角度传感器(9)、压力传感器(8)、数据分析与处理模块以及数据传输模块；通风口防护智能密闭盖板用以安装在综合管廊通风竖井内并通过铰接在综合管廊通风竖井内打开或关闭，
其中，通风口防护智能密闭盖板上的压力传感器(8)用以获得盖板门框(7)的压力数据、角度传感器(9)用以获得盖板主体(1)张开角度数据；
数据分析与处理模块用以接收压力传感器(8)、角度传感器(9)提供的张开角度数据、盖板门框(7)的压力数据并与预设值对比并提供判断结果；
数据传输模块用以接收数据分析与处理模块的数据并将数据上传；该数据包括盖板主体(1)的张开角度数据、盖板门框(7)压力数据、以及张开角度数据与压力数据与预设值的对比后的判断结果数据。
2.根据权利要求1所述的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：在综合管廊内，盖板安装于通风竖井内下侧；综合管廊内需要通风时，通过动力装置向上抬升盖板主体(1)与铰链相对的一侧，在盖板主体(1)抬升的过程中，通过铰链，盖板主体(1)旋转呈开启状态；待盖板主体(1)完全开启到90度，动力装置(5)锁定，盖板主体(1)固定，此时，通风井可以与外界顺畅通风；战时，盖板主体(1)只开启到45度来满足管廊正常的通风功能、又能在通风口遇到冲击波打击时盖板能自动关闭；盖板主体(1)与盖板门框(7)间均设置橡胶圈，在盖板主体(1)关闭状态时实现密闭功能。
3.根据权利要求1所述的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：数据上传模块的上传方式包括无线传输方式或电力载波传输方式。
4.根据权利要求1所述的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：所述智能盖板角度监测模块中包括微机械陀螺，该微机械陀螺用以获得盖板主体的转动角度数据盖板主体。
5.根据权利要求1所述的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：所述智能盖板压力传感器模块中包括多片压力传感器(8)，在平时用以获得盖板主体(1)与其盖板门框(7)的运行状态数据，在战时能检测盖板主体(1)受冲击波打击后，通过压力数据得到盖板主体(1)与盖板门框(7)的密闭性和防护性能。
6.如权利要求1所述的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：所述动力装置为液压动力装置或者电机。
7.一种综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板，其特征在于：
包括水平放置的盖板门框(7)、盖板主体(1)、导向装置(4)；所述盖板主体(1)的一侧通过横向安装在盖板门框上的转轴(3)进行转动，通过限位座，盖板主体(1)在平时与水平放置的盖板门框(7)呈90度，便于管廊通风，战时盖板主体(1)与水平放置的盖板门框(7)呈45度，满足管廊通风需求的同时兼顾防护功能，盖板(1)主体在遭受冲击波打击时，盖板主体(1)在自由状态下靠自重作用自动密闭关闭，同时，动力装置(5)也相应的下拉并呈锁死状态，盖板主体(1)与盖板门框(7)间均设置橡胶圈，在盖板关闭状态时实现密闭功能；所述盖板主体(1)角度监测模块安装在转轴(3)上；所述盖板主体(1)压力监测模块安装在盖板主体(1)外侧与盖板门框(7)内侧；所述导向装置(4)安装在盖板门框(7)上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的综合管廊兼顾人防设计的通风口防护智能密闭盖板的性能检测与控制方法，其特征在于：
在数据分析与处理模块中设置技术规范的数据，包括盖板主体(1)张角规范数据以及盖板主体(1)压力数据；通过盖板主体(1)转动时角度监测模块获取实时张角，进而判断盖板主体(1)的开启角度，判断转轴(3)转动的灵活性，通过盖板门框(7)与盖板主体(1)的压力监测模块获取压力数据，通过数据处理模块的分析判断，比对技术规范要求，得出盖板主体(1)通风和防护的性能与健康状况。
9.根据权利要求8所述的性能检测方法，其特征在于：在平时通风状态，初始角监测模块在盖板主体(1)完全张开时监测值均为90°。
10.根据权利要求9所述的性能检测方法，其特征在于：数据传输模块设计采用170MHz无线串口模块；盖板主体(1)性能与健康数据均能传输到综合管廊的总控室，并且动力装置(5)具有远程控制功能，能够实现远程控制通风口或通风竖井的开关状态。
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