CN112503718A - 人防工程远程智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种人防工程远程智能控制系统，涉及人防工程技术领域，旨在解决人防工程的风井结构往往配备了现场控制的阀门及通风装置，存在有控制阀门和控制端分散在各地，不便于进行远程控制的技术问题，其包括临时储能装置、通风换气装置、操作控制装置和中心控制装置，所述临时储能装置用于给整个控制系统进行不间断供电，所述操作控制装置连接于中心控制装置以接收来自中心控制装置的远程控制指令；所述通风换气装置包括进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门，所述进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门均电连接于操作控制装置以执行远程控制指令。本申请具有便于对人防工程进行远程智能控制的效果。

Description

人防工程远程智能控制系统

技术领域

本申请涉及人防工程的领域，尤其是涉及一种人防工程远程智能控制系统。

背景技术

人民防空工程亦叫人防工程，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。人防工程是防备敌人突然袭击，有效地掩蔽人员和物资，保存战争潜力的重要设施；是坚持城镇战斗，长期支持反侵略战争直至胜利的工程保障。

相关技术中，申请号为CN201811584234.X的中国专利，公开了一种人防工程风井结构，用于地下两层或两层以上的人防工程；至少包括负一层地下室和负二层地下室，还包括与负二层相邻且连通的风井，以及与所述负一层地下室连通且通往室外的楼梯间；所述风井于负一层的高度与所述楼梯间连通，且其顶部封闭设置。

针对上述中的相关技术，人防工程的风井结构往往配备了现场控制的阀门及通风装置，发明人认为存在有在战时人防工程可能会遭受袭击，而控制阀门和控制端分散在各地，操作人员需要前往各个分散控制的地点进行控制则比较混乱，不便于进行远程控制的缺陷。

发明内容

为了改善人防工程中不便于进行远程控制的问题，本申请提供一种人防工程远程智能控制系统。

本申请提供的一种人防工程远程智能控制系统采用如下的技术方案：

一种人防工程远程智能控制系统，包括临时储能装置、通风换气装置、操作控制装置和中心控制装置，所述临时储能装置用于给整个控制系统进行不间断供电，所述操作控制装置连接于中心控制装置以接收来自中心控制装置的远程控制指令；所述通风换气装置包括进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门，所述进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门均电连接于操作控制装置以执行远程控制指令。

通过采用上述技术方案，中心控制装置通过操作控制装置连接于进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门并向进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门发送操作指令，从而实现了在中心控制室能够对人防工程中的通风换气装置进行远程控制，无需操作人员身入实地即可进行控制，便于进行模块化管理、远程控制和可视化管理。

优选的，所述进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门设置有电源保护装置和检修隔离装置，所述电源保护装置和检修隔离装置均连接于操作控制装置以执行来自操作控制装置的远程控制指令。

通过采用上述技术方案，电源保护装置便于对进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门进行保护，从而在电流发生异常时及时将电路断开，而检修隔离装置的设置具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定的过载电流便于将电路断开，以便于对进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门进行检修。

优选的，所述中心控制装置连接有人员统计装置，所述人员统计装置用于统计人防工程中的人数；所述中心控制装置连接有呼吸速率计算装置，所述呼吸速率计算装置连接有风机功率计算装置，所述风机功率计算装置连接有风机控制器，所述风机控制器连接于进风风机。

通过采用上述技术方案，人员统计装置的设置便于对进入人防工程的市民人数进行统计，得出人防工程中的避难人数；呼吸速率计算装置便于计算人防工程中所有的市民人数总的呼吸速率以及所需要的氧气量；而风机功率计算装置便于通过市民人数所需要的氧气量计算得出需要维持所有避难的市民正常呼吸的风机工作功率，并通过风机控制器控制进风风机以此功率进行运转，以保证人防工程中的氧气含量。

优选的，所述中心控制装置连接有用于监测空气氧密度和空气质量的空气监测装置，所述空气监测装置连接有空气质量报警装置和用于识别空气中有毒物质的毒物识别装置。

通过采用上述技术方案，空气监测装置便于对空气的氧密度以及空气的质量进行检测，便于为风机功率计算装置的计算提供更加准确的数据基础；而毒物识别装置的设置便于对战时可能释放的生化武器进行识别，从而便于及时掌握空气中有毒物质的种类，以便针对性采取措施。

优选的，所述毒物识别装置连接有毒物滤除装置，所述毒物滤除装置用于通过水滤除空气中的可溶物毒物，所述毒物滤除装置设置在风井中。

通过采用上述技术方案，毒物滤除装置的设置便于通过水滤除空气中存在的可溶于水的毒物，从而在风井中在毒物识别装置识别出有毒物质为可溶于水的物质时对输入人防工程的空气进行水过滤，从而将有毒物质溶于水中，减轻了有毒物质进入人防工程对人体造成的损伤。

优选的，所述中心控制装置连接有氧气发生装置，所述氧气发生装置设置在人防工程中以在毒物识别装置识别出的毒物无法进行处理并将阀门关闭时产生氧气，所述人防工程中还设置有用于存储氧气的氧气储存装置。

通过采用上述技术方案，氧气发生装置在毒物识别装置识别出有毒物质不溶于水时启动，此时为了保证避难市民的人身安全需要关闭通风风井中的阀门，使得风井无法与外部相通；此时的氧气发生装置在人防工程中产生氧气，给避难市民提供呼吸所需的氧气，从而保证了避难市民的人身安全。

优选的，所述中心控制装置连接有用于检测人防工程内部氧气浓度的氧气检测装置，所述中心控制装置连接有用于在氧气浓度低于人体正常生活浓度时进行报警的氧气警示装置。

通过采用上述技术方案，人防工程内部的氧气密度关系着身处人防工程内部的避难人员的安全，因而需要对人防工程内部的氧气密度进行检测，并在氧气密度低于预设值时通过氧气警示装置进行报警，提醒操作人员及时采取措施缓解氧气浓度过低的问题或者提醒避难人员及时更换避难场所，降低发生危险的几率。

优选的，所述中心控制装置连接有空气循环装置，所述空气循环装置连接有供电组件，所述空气循环装置用于在毒物识别装置识别出毒物时促进进风风机上方的空气流动。

通过采用上述技术方案，在毒物识别装置识别出有毒物质时，无论是可溶于水的有毒物质还是不溶于水的有毒物质都需要尽快使其散开，因为有毒物质只有在浓度达到一定值后才会对人体产生危害，而空气循环装置促进空气流动，使得空气中的有毒物质能够被迅速稀释，从而降低了人防工程上方的有毒物质浓度，减轻了对人体产生危害的几率。

优选的，所述临时储能装置连接有电源电量管理装置，所述电源电量管理装置用于在预设时间内无操作、参数无变化时将系统转为休眠模式；所述电源电量管理装置连接有用于将系统唤醒的操作唤醒模块。

通过采用上述技术方案，由于临时储能装置内储存的电能用于市电网失电时紧急供电，因而临时储能装置内的电能十分珍贵，电源电量管理装置能够在系统整体无操作、参数无变化时控制系统进入休眠状态，从而大大减小了临时储能装置内电能的浪费，节约了资源。

优选的，所述电源电量管理装置连接有光伏组件，所述光伏组件连接有光伏控制器，所述光伏控制器连接于临时储能装置以为临时储能装置进行充电。

通过采用上述技术方案，光伏组件能够在市电网失电而处于晴天时将太阳能转化为电能并通过光伏控制器储存在临时储能装置中，从而便于在市电网断电时通过太阳能对临时储能装置进行电能补充。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过采用临时储能装置、通风换气装置、操作控制装置、中心控制装置、进风风机、排风风机、多个进气阀门和多个排风阀门相配合的技术，从而便于对控制阀门和控制端进行远程控制；

2.通过采用人员统计装置、呼吸速率计算装置、风机功率计算装置、风机控制器、空气监测装置和毒物识别装置相配合的技术，从而产生便于对输入人防工程的空气进行监控识别；

3.通过采用毒物滤除转至、氧气发生装置、氧气储存装置、氧气浓度检测装置、氧气警示装置、空气循环装置和电源电量管理装置相配合的技术，从而便于对空气中的有毒物质进行处理。

附图说明

图1是本申请实施例中一种人防工程远程智能控制系统的结构框图；

图2是本申请实施例中中心控制装置控制关系的结构框图；

图3是本申请实施例中临时储能装置连接关系的结构框图。

附图标记说明：1、临时储能装置；2、通风换气装置；21、进风风机；211、进气阀门；22、排风风机；221、排风阀门；23、电源保护装置；24、检修隔离装置；3、操作控制装置；4、中心控制装置；41、人员统计装置；411、呼吸速率计算装置；412、风机功率计算装置；413、风机控制器；42、空气监测装置；421、空气质量报警装置；43、毒物识别装置；431、毒物滤除装置；432、氧气发生装置；4321、氧气储存装置；44、氧气检测装置；441、氧气警示装置；45、空气循环装置；5、电源电量管理装置；50、操作唤醒模块；51、光伏组件；511、光伏控制器。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种人防工程远程智能控制系统。参照图1，人防工程远程智能控制系统包括临时储能装置1、通风换气装置2、操作控制装置3和中心控制装置4，操作控制装置3电连接于中心控制装置4以接收来自中心控制装置4的远程控制指令，操作控制装置3为PLC控制器。

参照图1，通风换气装置2包括进风风机21、排风风机22、多个进气阀门211和多个排风阀门221，进风风机21、排风风机22、多个进气阀门211和多个排风阀门221均电连接于操作控制装置3以执行远程控制指令，进气阀门211和排风阀门221均为带有就地按钮的电控阀门，可远程操控也可就地操控。中心控制装置4将远程控制指令传输给操作控制装置3，操作控制装置3进行转换，以便于进风风机21、排风风机22、多个进气阀门211和多个排风阀门221执行。

参照图1，临时储能装置1为UPS电源，用于给整个控制系统进行不间断供电，操作控制装置3还电连接有用于控制水泵的水泵控制箱和用于显示操作的三防显示屏。中心控制装置4通信连接有用于远程通信的通信装置，以便于实现远程与中心控制装置4进行数据交互，实现远程控制。

参照图1，进风风机21、排风风机22、多个进气阀门211和多个排风阀门221共同连接有电源保护装置23，电源保护装置23为断路器；进风风机21、排风风机22、多个进气阀门211和多个排风阀门221均电连接有检修隔离装置24，检修隔离装置24为负荷开关；电源保护装置23和检修隔离装置24均电连接于操作控制装置3以执行来自操作控制装置3的远程控制指令，以用于控制电路的通断。

参照图2，中心控制装置4连接有人员统计装置41，人员统计装置41用于统计人防工程中的人数，人员统计装置41为连接有红外检测装置的计数器，逐一对进入人防工程的人数进行统计；中心控制装置4通信连接有呼吸速率计算装置411，呼吸速率计算装置411用于根据人员统计装置41统计所得人数计算总的呼吸速率以及总呼吸速率对应的总换气量。呼吸速率计算装置411连接有风机功率计算装置412，风机功率计算装置412根据换气量计算出风机需要的运转功率，风机功率计算装置412连接有风机控制器413，风机控制器413连接于进风风机21以控制进风风机21的运转功率与人防工程中的人员呼吸相适应。

参照图2，中心控制装置4连接有用于监测空气氧密度和空气质量的空气监测装置42，空气监测装置42为空气质量监测仪，空气监测装置42设置在风井中以对输入人防工程的空气质量进行监测，监测空气中的氧气浓度以及是否含有有毒物质。空气监测装置42连接有空气质量报警装置421和用于识别空气中有毒物质的毒物识别装置43；空气质量报警装置421为声光报警器，空气质量报警装置421在空气监测装置42检测出空气中存在有毒物质时进行报警，而毒物识别装置43则对空气中的有毒物质进行检测识别，以判断出有毒物质是否可溶于水。

参照图2，毒物识别装置43连接有毒物滤除装置431，毒物滤除装置431为水过滤器，水过滤器通过水泵进行供水并通过水泵控制箱进行控制。毒物滤除装置431将进入人防工程的空气通过水进行过滤，毒物滤除装置431设置在风井中，毒物滤除装置431用于通过水滤除空气中的可溶物毒物，从而能够在毒物识别装置43识别出有毒物质为水溶性物质时对空气进行净化，同时还能够使得空气潮湿，增加空气含水度。

参照图2，中心控制装置4连接有氧气发生装置432，氧气发生装置432为电解水供氧设备，氧气发生装置432设置在人防工程中以在毒物识别装置43识别出的毒物无法进行处理并将阀门关闭时产生氧气，由于不溶于水的有毒物质无法进行处理，因而需要将风井关闭，通过氧气发生装置432产生氧气供人员呼吸，待有毒物质消散再进行通风。人防工程中还设置有用于存储氧气的氧气储存装置4321，氧气储存装置4321为带有电磁阀门的大型储气罐，电磁阀连接于中心控制装置4，用于储存纯氧气，便于战时紧急情况使用。

参照图2，中心控制装置4连接有用于检测人防工程内部氧气浓度的氧气检测装置44，中心控制装置4连接有用于在氧气浓度低于人体正常生活浓度时进行报警的氧气警示装置441，氧气警示装置441为声光报警器，以提醒避难人员氧气浓度较低，及时进行撤离。

参照图2，中心控制装置4连接有空气循环装置45，空气循环装置45设置在地面以上；空气循环装置45连接有供电组件，供电组件连接于地面的市电网，空气循环装置45用于在毒物识别装置43识别出毒物时促进进风风机21上方的空气流动，空气循环装置45促进有毒物质消散，减少有毒物质富集在进风风机21上方。

参照图3，临时储能装置1连接有电源电量管理装置5，电源电量管理装置5用于在预设时间内无操作、参数无变化时将系统转为休眠模式；休眠模式中，电源电量管理装置5维持系统当前状态，并处于低功耗运行，降低了整个系统的耗能；电源电量管理装置5连接有用于将系统唤醒的操作唤醒模块50，操作唤醒模块50将系统从休眠模式中唤醒，从而使得系统能够快速响应于用户的操作。

参照图3，电源电量管理装置5连接有光伏组件51，光伏组件51为安装在底面上的光伏板；光伏组件51连接有光伏控制器511，光伏控制器511用于控制光伏组件51的输出功率，光伏控制器511连接于临时储能装置1以为临时储能装置1进行充电，在晴天时将太阳能转化为电能储存在临时储能装置1中。

本申请实施例一种人防工程远程智能控制系统的实施原理为：

当战时遇到空袭时，市民进入人防工程中，人员统计装置41对进入人防工程的市民人数进行统计。呼吸速率计算装置411根据市民人数进行计算，得出所有人员的呼吸速率，风机功率计算装置412根据空气监测装置42检测所得的空气氧密度计算风机需要的工作功率。风机控制器413控制进风风机21以需要的工作功率工作，从而促进人防工程内部的空气与外部的空气进行交换。

在战时，空气监测装置42对进入人防工程的空气进行检测，在空气氧密度低于预设值或者是毒物识别装置43识别出有毒物质时进行报警，提醒操作人员。当毒物识别装置43识别出毒物的种类为可溶于水的毒物时，毒物识别装置43将控制信号发送给毒物滤除装置431，毒物滤除装置431通过水帘对进入风井的空气进行过滤，从而有效地将有毒物质进行滤除。

当毒物识别装置43识别出的有毒物质无法溶于水时，中心控制装置4控制风井上的阀门关闭，并控制氧气发生装置432生成氧气，此时生成的氧气为纯氧，足以维持市民的呼吸作用。同时中心控制装置4控制空气循环装置45启动，对风井上方的空气进行扰动，促进空气流动以便有毒物质散发。

在整个过程中，电源电量管理装置5对整个系统的电源进行检测，当系统工作状态稳定后控制系统进入低功耗的休眠状态。在需要输入操作时通过操作唤醒模块50快速唤醒，从而便于节约了能源。而地面上的光伏组件51能够将太阳能转化为电能通过电源电量管理装置5和光伏控制器511进行控制储存入临时储能装置1中，以备不时之需。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人防工程远程智能控制系统，其特征在于：包括临时储能装置(1)、通风换气装置(2)、操作控制装置(3)和中心控制装置(4)，所述临时储能装置(1)用于给整个控制系统进行不间断供电，所述操作控制装置(3)连接于中心控制装置(4)以接收来自中心控制装置(4)的远程控制指令；所述通风换气装置(2)包括进风风机(21)、排风风机(22)、多个进气阀门(211)和多个排风阀门(221)，所述进风风机(21)、排风风机(22)、多个进气阀门(211)和多个排风阀门(221)均电连接于操作控制装置(3)以执行远程控制指令。

2.根据权利要求1所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述进风风机(21)、排风风机(22)、多个进气阀门(211)和多个排风阀门(221)设置有电源保护装置(23)和检修隔离装置(24)，所述电源保护装置(23)和检修隔离装置(24)均连接于操作控制装置(3)以执行来自操作控制装置(3)的远程控制指令。

3.根据权利要求1所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述中心控制装置(4)连接有人员统计装置(41)，所述人员统计装置(41)用于统计人防工程中的人数；所述中心控制装置(4)连接有呼吸速率计算装置(411)，所述呼吸速率计算装置(411)连接有风机功率计算装置(412)，所述风机功率计算装置(412)连接有风机控制器(413)，所述风机控制器(413)连接于进风风机(21)。

4.根据权利要求1所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述中心控制装置(4)连接有用于监测空气氧密度和空气质量的空气监测装置(42)，所述空气监测装置(42)连接有空气质量报警装置(421)和用于识别空气中有毒物质的毒物识别装置(43)。

5.根据权利要求4所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述毒物识别装置(43)连接有毒物滤除装置(431)，所述毒物滤除装置(431)用于通过水滤除空气中的可溶物毒物，所述毒物滤除装置(431)设置在风井中。

6.根据权利要求4所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述中心控制装置(4)连接有氧气发生装置(432)，所述氧气发生装置(432)设置在人防工程中以在毒物识别装置(43)识别出的毒物无法进行处理并将阀门关闭时产生氧气，所述人防工程中还设置有用于存储氧气的氧气储存装置(4321)。

7.根据权利要求6所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述中心控制装置(4)连接有用于检测人防工程内部氧气浓度的氧气检测装置(44)，所述中心控制装置(4)连接有用于在氧气浓度低于人体正常生活浓度时进行报警的氧气警示装置(441)。

8.根据权利要求4所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述中心控制装置(4)连接有空气循环装置(45)，所述空气循环装置(45)连接有供电组件，所述空气循环装置(45)用于在毒物识别装置(43)识别出毒物时促进进风风机(21)上方的空气流动。

9.根据权利要求1所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述临时储能装置(1)连接有电源电量管理装置(5)，所述电源电量管理装置(5)用于在预设时间内无操作、参数无变化时将系统转为休眠模式；所述电源电量管理装置(5)连接有用于将系统唤醒的操作唤醒模块(50)。

10.根据权利要求9所述的人防工程远程智能控制系统，其特征在于：所述电源电量管理装置(5)连接有光伏组件(51)，所述光伏组件(51)连接有光伏控制器(511)，所述光伏控制器(511)连接于临时储能装置(1)以为临时储能装置(1)进行充电。

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