CN203809134U - 一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，包括：低浓度甲烷传感器，所述低浓度甲烷传感器设置在机车外表面；控制主机，所述控制主机设置在机车内并与所述低浓度甲烷传感器相连；报警装置，所述报警装置和控制主机相连并用于接收控制主机的控制信号进行报警；常闭式电子开关，所述常闭式电子开关输出端连接在机车发动机控制电路内且输入端与控制主机连接。本实用新型使用时能够很好地监控瓦斯浓度，当瓦斯浓度超标时，能够自动停止机车运行并进行报警，具有自动化程度高，检测范围广，动作灵敏可靠，安全性高的优点，提高了施工安全保障。

Description

一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统

技术领域

本实用新型专利涉及一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统。

背景技术

瓦斯是矿井或隧道在挖掘过程中，涌入采掘空间的有毒有害气体的总称，其主要成分是甲烷（CH₄），所以通常也把甲烷称作瓦斯。一座公路隧道只要在勘测阶段或施工过程中有一个岩层发现瓦斯，该隧道为公路瓦斯隧道。

公路隧道施工往往需要许多大型的内燃施工机械、设备，如挖掘机、装载机、运输车等。有些隧道在施工过程中可能遇到瓦斯，而这些大型内燃施工机械、设备在运行、使用中必然产生的火花就对施工安全构成重大威胁，但由于多种条件的限制，如果对这些设备进行严格的防爆处理，在技术上和成本上存在很大的难度。所以，在公路隧道施工过程中，进行瓦斯检测很有必要。

目前，瓦斯检测主要采用人工巡检。施工时配备专职瓦斯检查员，利用光学瓦检仪对隧道内的CH₄进行监测。但人工巡检存在工作量大、效率低，不利于整个施工工期的控制。

公告号CN201991567公开了一种车载瓦斯监测系统，其特征在于包括通过数据接口与电脑维护系统连接的控制分站，以及通过数据线分别与控制分站连接的第一传感器、第二传感器、断电控制装置、电子熄火装置、报警器，控制分站安装在工程车驾驶室内，第一传感器和第二传感器分别安装在驾驶室顶部通风处和车底部通风处。但该技术方案仍存有结构复杂，控制灵敏度差的缺陷，不利于公路隧道施工过程中的瓦斯的监视和施工安全。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是怎样提供一种电路结构简单，实施方便，控制可靠的用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，以取得更好的瓦斯的监视控制效果，确保施工安全。

为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案：

一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，其特征在于，该系统包括：

低浓度甲烷传感器，所述低浓度甲烷传感器设置在机车外表面；

控制主机，所述控制主机设置在机车内并与所述低浓度甲烷传感器相连；

报警装置，所述报警装置和控制主机相连并用于接收控制主机的控制信号进行报警；

常闭式电子开关，所述常闭式电子开关输出端连接在机车发动机控制电路内且输入端与控制主机连接。

本实用新型的控制系统，工作时，低浓度甲烷传感器采集机车外表面空气中的甲烷体积浓度信号并传递到控制主机，当甲烷浓度超标时，控制主机通过发送控制信号给报警装置实现报警，同时发送信号到常闭式电子开关，控制机车发动机的控制电路断开，确保安全。这样，当甲烷浓度超标时，机车能够自动停机确保安全，同时能够靠报警装置进行报警，提醒施工人员及时检修，尽可能的确保瓦斯隧道施工过程中的柴油机车处于万无一失的状态，更好地保证瓦斯隧道施工安全。其中，采用一个常闭式电子开关实现发动机断路保护控制，电路结构简单，实施方便，控制可靠。

进一步地：所述报警装置是防爆声光报警器。

这样，采用防爆声光报警器，不仅能够在收到报警信号时同时发出声、光二种警报信号，还不会将周围爆炸性环境点燃，进一步提高公路瓦斯隧道的施工安全。

综上所述，本实用新型的控制系统，使用时能够很好地监控瓦斯浓度，当瓦斯浓度超标时，能够自动停止机车运行并进行报警，具有自动化程度高，检测范围广，动作灵敏可靠，安全性高的优点，极大地降低了隧道内柴油机车作业的安全风险，取得了更好的瓦斯的监视效果，提高了施工安全保障。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时，如图1所示：一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，该系统包括：

低浓度甲烷传感器1，所述低浓度甲烷传感器1设置在机车外表面；

控制主机2，所述控制主机2设置在机车内并与所述低浓度甲烷传感器1相连；

报警装置10，所述报警装置10和控制主机2相连并用于接收控制主机2的控制信号进行报警；所述报警装置10是防爆声光报警器；

常闭式电子开关（图中未示出，具体实施时，可设置于所述控制主机2内），所述常闭式电子开关输出端连接在机车发动机控制电路内且输入端与控制主机2连接。

具体实施时时，在上述方案基础上，还可以进一步优化，仍然应视为侵犯本申请专利权，例如图1所示还可以进一步包括蓄有冷却水的车载水箱3、布置在尾气管5上部的喷淋器4，所述喷淋器4出水方向正对尾气管5设置，喷淋器4进水口连接一水管，水管起始端连接在位于所述车载水箱3内的水泵6上；所述水管内设置有电磁控制阀7，电磁阀控制回路中还设置有一个第一常开式电子开关（图中未示出），所述第一常开式电子开关输出端连接在电磁阀控制回路中且输入端和控制主机2连接；所述水泵6和一个电源9连接形成水泵6控制回路，所述水泵6控制回路中还设置有一个第二常开式电子开关（图中未示出），所述第二常开式电子开关输出端连接在水泵6控制回路中且输入端和控制主机2连接；还可以再进一步地包括一个风扇8，所述风扇8正对所述尾气管5安装在尾气管5附近的机车车架上，所述风扇8和一个电源9连接形成风扇控制回路，所述风扇控制回路中还设置有一个第三常开式电子开关（图中未示出），所述第三常开式电子开关输出端连接在风扇控制回路中且输入端和控制主机2连接。

这样由于柴油机车功率较大，柴油燃烧效率较低，尾气夹杂热量较大，故存在尾气管发热较严重的情况，引发安全隐患。故改进后的控制系统使用时，当甲烷浓度超标时，控制主机同时通过第二常开式电子开关和第一常开式电子开关控制水泵和电磁控制阀工作，水泵即可从车载水箱中泵水到喷淋器并从喷淋器喷出对尾气管进行降温，降温结合风扇冷却，提高降温效率。以消除隐蔽的危险热源，更好地保证柴油机车安全，提高防爆安全性。

具体实施时，所述控制主机可以采用车载式甲烷断电仪主机，其属于现有产品，其上具有用于接入低浓度甲烷传感器信号的信号接入端和控制信号输出端，能够根据采集的甲烷浓度信号输出控制信号，其具体结构不在此详述。具体实施时控制主机也可以采用plc，并将各个电子开关集成在plc内。

具体实施时，所述电磁控制阀可以是采用常规控制阀或者采用以下结构，电磁控制阀具有一个阀体，阀体内部具有两端和水管连通的腔室通道，腔室通道内活动设置有带弹簧的动铁堵头，阀体上还设置有电磁铁，电磁铁通断电能够控制动铁堵头克服弹簧弹力动作并实现腔室通道的通断，电磁铁和一个电源连接形成电磁阀控制回路，电磁阀控制回路中设置所述第一常开式电子开关。该结构的电磁控制阀具有结构简单，控制可靠的优点。

本实用新型的控制系统实施后，当检测到机车处于危险环境时，能够及时地控制机车停机并报警，同时还可以准确快速地对柴油机车尾气管处的危险热源进行控制，快速降低尾气管温度，进而预防爆炸。其中，采用电子开关进行控制，具有电路结构简单，实施方便，控制可靠，安全性能更高的优点，取得更好的安全保障，确保施工安全。

具体实施时，本实用新型还可以进一步包括气体成分检测仪，所述气体成分检测仪设置在机车外表面并用于采集机车所在位置的O₂、CO和H₂S的信号；所述控制主机与所述气体成分检测仪相连并用于接收气体成分检测仪的信号。这样一来，气体成分检测仪对隧道内的气体进行成分分析，当隧道内氧气体积浓度小于10%时或空气中含有CO或H₂S时，控制主机立即控制报警装置进行报警，并在控制主机上显示出警报原因，避免施工人员在氧气体积浓度小于10%导致的缺氧或因吸入CO或H₂S产生的中毒情况的发生，施工人员根据即可及时进行处理，进一步提升公路瓦斯隧道施工的安全性。

本具体实施方式涉及的用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，能够实时的监测公路瓦斯隧道的甲烷体积浓度并有效地警示施工人员和对柴油机车的发动机控制电路进行控制。此外，当常闭式电子开关或低浓度甲烷传感器处于非正常工作状态(连接电缆或传感器损坏)时，控制主机能够通过自身的屏幕及声音提示，提醒施工人员及时检修，尽可能的确保瓦斯隧道施工过程中的柴油机车处于万无一失的状态，进一步保证瓦斯隧道施工安全。此外，还能够通过及时有效冷却发热的尾气管，使得危险热源得到及时有效的控制，达到提高公路瓦斯隧道施工安全的目标。

Claims (2)

1.一种用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，其特征在于，该系统包括：

低浓度甲烷传感器，所述低浓度甲烷传感器设置在机车外表面；

控制主机，所述控制主机设置在机车内并与所述低浓度甲烷传感器相连；

报警装置，所述报警装置和控制主机相连并用于接收控制主机的控制信号进行报警；

常闭式电子开关，所述常闭式电子开关输出端连接在机车发动机控制电路内且输入端与控制主机连接。

2.如权利要求1所述的用于公路瓦斯隧道的柴油机车控制系统，其特征在于：所述报警装置是防爆声光报警器。