CN204436443U - 一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，包括布设在上位监控室内的上位监控主机、多个能在所施工隧道内进行前后移动的空气净化机器人和多个能在所施工隧道的内壁上移动的空气状况检测机器人，多个空气净化机器人和多个空气状况检测机器人均与上位监控主机进行通信；空气净化机器人均包括机器人本体、行走机构、行走驱动机构和空气净化室，空气净化室包括圆柱状框架、多个自动除尘设备和一个水处理设备；空气状况检测机器人均包括爬行机器人以及安装在爬行机器人上的爬行位置检测单元和空气状况检测盒。本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能自动完成所施工隧道内的空气状况检测及空气净化过程。

Description

一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统

技术领域

本实用新型属于空气净化技术领域，尤其是涉及一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统。

背景技术

隧道掘进施工过程中，进行爆破开挖施工时，需要先在爆破面上钻取呈环向布设的多个炮孔，再按照预先设计的爆破参数配置好炸药包后放入各炮孔内，然后再进行引爆，从而完成爆破施工。爆破开挖过程中所产生的大量粉尘和有害气体，主要通过隧道施工通风系统排至隧道洞内外，具体是通过在洞口外设置轴流风机和与该轴流风机相连的通风管道将新鲜空气送至隧道掘进工作面，而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，从而达到隧道洞内除尘的目的。但实际施工过程中，通过隧道通风系统进行除尘的方法均不同程度地存在除尘效率较低、影响隧道后续施工、除尘效果较差等问题，尤其是不能对爆破产生的有害气体进行清除。

湿式除尘是利用洗涤液(一般为水)与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。这种除尘方式的效率高，除尘器结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便，特别适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。此外，在除尘的同时还能除去部分气态污染物。因此广泛应用于工业生产的各部门的空气污染控制与气体净化。综上，现如今缺少一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的隧道爆破开挖施工用空气净化系统，能自动完成所施工隧道内的空气状况检测及空气净化过程。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能自动完成所施工隧道内的空气状况检测及空气净化过程。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：包括布设在上位监控室内的上位监控主机、多个能在所施工隧道内进行前后移动的空气净化机器人和多个能在所施工隧道的内壁上移动的空气状况检测机器人，多个所述空气净化机器人和多个所述空气状况检测机器人均与上位监控主机进行通信；

多个所述空气净化机器人的结构均相同；每个所述空气净化机器人均包括机器人本体、安装在所述机器人本体底部的行走机构、对行走机构进行驱动的行走驱动机构和安装在所述机器人本体上部的空气净化室，所述行走驱动机构与行走机构之间通过传动机构进行传动连接；所述空气净化室包括圆柱状框架、多个分别安装在所述圆柱状框架上的自动除尘设备和一个安装在所述圆柱状框架内侧的水处理设备，多个所述自动除尘设备布设在同一水平面上，且所述水处理设备位于多个所述自动除尘设备下方；多个所述自动除尘设备的结构均相同，所述自动除尘设备包括除尘室、多个均安装在所述除尘室内侧顶部的电动水喷头和一个位于所述除尘室内侧底部的水收集槽，多个所述电动水喷头均通过供水管道与所述水处理设备的出水口相接，所述供水管道上装有电动水泵和流量控制阀，所述水收集槽的出水口通过排水管道与所述水处理设备的进水口相接，且所述排水管道上装有电磁切断阀；所述除尘室的外侧壁上开有吸风口，所述吸风口上装有将待净化空气吸入所述除尘室内的高压离心风机；所述圆柱状框架上装有对多个所述自动除尘设备进行控制的主控器，每个所述自动除尘设备的电动水喷头和高压离心风机均由主控器进行控制；所述电动水泵、流量控制阀和电磁切断阀均由主控器进行控制且三者均与主控器相接；所述机器人本体上装有对其行走位置进行实时检测的行走位置检测单元，所述行走位置检测单元与数据处理器相接，所述行走驱动机构由数据处理器进行控制且其与数据处理器相接；所述主控器与数据处理器相接；所述数据处理器与第二数据收发模块相接；

多个所述空气状况检测机器人的结构均相同；每个所述空气状况检测机器人均包括能在所施工隧道内壁上前后爬行的爬行机器人、安装在所述爬行机器人上的爬行位置检测单元和安装在所述爬行机器人上的空气状况检测盒，所述空气状况检测盒包括盒体和布设在所述盒体内的电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器，所述盒体的外侧壁上装有有毒气体浓度检测单元、粉尘浓度检测单元和由控制器进行控制的报警提示单元，所述有毒气体浓度检测单元和粉尘浓度检测单元均与控制器相接；所述位置检测单元与所述爬行机器人的主控芯片相接；所述主控芯片和控制器均与第一数据收发模块相接，所述第一数据收发模块布设在所述爬行机器人上；

所述主控芯片和控制器均通过第一数据收发模块与上位监控主机进行通信，所述数据处理器通过第二数据收发模块与上位监控主机进行通信。

上述一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征是：多个所述自动除尘设备沿圆周方向均匀布设。

上述一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征是：所述圆柱状框架上所安装自动除尘设备的数量为四个。

上述一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征是：所述空气净化机器人还包括对所述水处理设备内的水质进行监测的水质监测仪器，所述水质监测仪器与数据处理器相接。

上述一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征是：所述控制器为DSP控制器。

上述一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征是：所述主控器为ARM微处理器。

上述一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征是：所述圆柱状框架为由多个型钢杆件焊接形成的型钢支架。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且使用操作简便，投入成本低。

2、电路简单、接线方便且使用操作简便。

3、使用操作简便、使用效果好且实用价值高，通过多个能在所施工隧道的内壁上移动的空气状况检测机器人对各需监测区域的空气状况进行检测，并通过控制多个能在所施工隧道内进行前后移动的空气净化机器人对需进行空气净化的区域进行空气净化处理。所采用的空气净化机器人能在所施工隧道内前后移动，并对所移动位置处的空气状况进行检测，并能根据检测结果简便、快速对所处位置处隧道内的空气进行净化，采用多个自动除尘设备同步从多个方位进行除尘，因而净化处理效果好。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能自动完成所施工隧道内的空气状况检测及空气净化过程。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—行走机构；          2—行走驱动机构；

3—空气状况检测机器人；                         3-1—控制器；

3-2—有毒气体浓度检测单元；

3-3—粉尘浓度检测单元；                         3-4—报警提示单元；

3-5—主控芯片；        3-6—爬行位置检测单元；

4—自动除尘设备；      4-1—电动水喷头；        4-2—高压离心风机；

4-3—主控器；          5—电动水泵；            6—流量控制阀；

7—电磁切断阀；       8—行走位置检测单元；     9—数据处理器；

10—第二数据收发模块；

12—水质监测仪器；    13—上位监控主机；

14—空气净化机器人；  15—第一数据收发模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括布设在上位监控室内的上位监控主机13、多个能在所施工隧道内进行前后移动的空气净化机器人14和多个能在所施工隧道的内壁上移动的空气状况检测机器人3，多个所述空气净化机器人14和多个所述空气状况检测机器人3均与上位监控主机13进行通信。

多个所述空气净化机器人14的结构均相同。每个所述空气净化机器人14均包括机器人本体、安装在所述机器人本体底部的行走机构1、对行走机构1进行驱动的行走驱动机构2和安装在所述机器人本体上部的空气净化室，所述行走驱动机构2与行走机构1之间通过传动机构进行传动连接。所述空气净化室包括圆柱状框架、多个分别安装在所述圆柱状框架上的自动除尘设备4和一个安装在所述圆柱状框架内侧的水处理设备，多个所述自动除尘设备4布设在同一水平面上，且所述水处理设备位于多个所述自动除尘设备4下方。多个所述自动除尘设备4的结构均相同，所述自动除尘设备4包括除尘室、多个均安装在所述除尘室内侧顶部的电动水喷头4-1和一个位于所述除尘室内侧底部的水收集槽，多个所述电动水喷头4-1均通过供水管道与所述水处理设备的出水口相接，所述供水管道上装有电动水泵5和流量控制阀6，所述水收集槽的出水口通过排水管道与所述水处理设备的进水口相接，且所述排水管道上装有电磁切断阀7。所述除尘室的外侧壁上开有吸风口，所述吸风口上装有将待净化空气吸入所述除尘室内的高压离心风机4-2。所述圆柱状框架上装有对多个所述自动除尘设备4进行控制的主控器4-3，每个所述自动除尘设备4的电动水喷头4-1和高压离心风机4-2均由主控器4-3进行控制。所述电动水泵5、流量控制阀6和电磁切断阀7均由主控器4-3进行控制且三者均与主控器4-3相接。所述机器人本体上装有对其行走位置进行实时检测的行走位置检测单元8，所述行走位置检测单元8与数据处理器9相接，所述行走驱动机构2由数据处理器9进行控制且其与数据处理器9相接。所述主控器4-3与数据处理器9相接。所述数据处理器9与第二数据收发模块10相接。

多个所述空气状况检测机器人3的结构均相同。每个所述空气状况检测机器人3均包括能在所施工隧道内壁上前后爬行的爬行机器人、安装在所述爬行机器人上的爬行位置检测单元3-6和安装在所述爬行机器人上的空气状况检测盒，所述空气状况检测盒包括盒体和布设在所述盒体内的电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器3-1，所述盒体的外侧壁上装有有毒气体浓度检测单元3-2、粉尘浓度检测单元3-3和由控制器3-1进行控制的报警提示单元3-4，所述有毒气体浓度检测单元3-2和粉尘浓度检测单元3-3均与控制器3-1相接。所述位置检测单元3-6与所述爬行机器人的主控芯片3-5相接。所述主控芯片3-5和控制器3-1均与第一数据收发模块15相接，所述第一数据收发模块15布设在所述爬行机器人上。

所述主控芯片3-5和控制器3-1均通过第一数据收发模块15与上位监控主机13进行通信，所述数据处理器9通过第二数据收发模块10与上位监控主机13进行通信。

本实施例中，多个所述自动除尘设备4沿圆周方向均匀布设。

本实施例中，所述圆柱状框架上所安装自动除尘设备4的数量为四个。

实际使用时，可根据具体需要，对所述圆柱状框架上所安装自动除尘设备4的数量进行相应调整。

同时，所述空气净化机器人14还包括对所述水处理设备内的水质进行监测的水质监测仪器12，所述水质监测仪器12与数据处理器9相接。

本实施例中，所述控制器3-1为DSP控制器。

本实施例中，所述主控器4-3为ARM微处理器。

实际使用时，所述主控器4-3也可以采用其它类型的控制芯片。

实际加工时，所述圆柱状框架为由多个型钢杆件焊接形成的型钢支架。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：包括布设在上位监控室内的上位监控主机(13)、多个能在所施工隧道内进行前后移动的空气净化机器人(14)和多个能在所施工隧道的内壁上移动的空气状况检测机器人(3)，多个所述空气净化机器人(14)和多个所述空气状况检测机器人(3)均与上位监控主机(13)进行通信；

多个所述空气净化机器人(14)的结构均相同；每个所述空气净化机器人(14)均包括机器人本体、安装在所述机器人本体底部的行走机构(1)、对行走机构(1)进行驱动的行走驱动机构(2)和安装在所述机器人本体上部的空气净化室，所述行走驱动机构(2)与行走机构(1)之间通过传动机构进行传动连接；所述空气净化室包括圆柱状框架、多个分别安装在所述圆柱状框架上的自动除尘设备(4)和一个安装在所述圆柱状框架内侧的水处理设备，多个所述自动除尘设备(4)布设在同一水平面上，且所述水处理设备位于多个所述自动除尘设备(4)下方；多个所述自动除尘设备(4)的结构均相同，所述自动除尘设备(4)包括除尘室、多个均安装在所述除尘室内侧顶部的电动水喷头(4-1)和一个位于所述除尘室内侧底部的水收集槽，多个所述电动水喷头(4-1)均通过供水管道与所述水处理设备的出水口相接，所述供水管道上装有电动水泵(5)和流量控制阀(6)，所述水收集槽的出水口通过排水管道与所述水处理设备的进水口相接，且所述排水管道上装有电磁切断阀(7)；所述除尘室的外侧壁上开有吸风口，所述吸风口上装有将待净化空气吸入所述除尘室内的高压离心风机(4-2)；所述圆柱状框架上装有对多个所述自动除尘设备(4)进行控制的主控器(4-3)，每个所述自动除尘设备(4)的电动水喷头(4-1)和高压离心风机(4-2)均由主控器(4-3)进行控制；所述电动水泵(5)、流量控制阀(6)和电磁切断阀(7)均由主控器(4-3)进行控制且三者均与主控器(4-3)相接；所述机器人本体上装有对其行走位置进行实时检测的行走位置检测单元(8)，所述行走位置检测单元(8)与数据处理器(9)相接，所述行走驱动机构(2)由数据处理器(9)进行控制且其与数据处理器(9)相接；所述主控器(4-3)与数据处理器(9)相接；所述数据处理器(9)与第二数据收发模块(10)相接；

多个所述空气状况检测机器人(3)的结构均相同；每个所述空气状况检测机器人(3)均包括能在所施工隧道内壁上前后爬行的爬行机器人、安装在所述爬行机器人上的爬行位置检测单元(3-6)和安装在所述爬行机器人上的空气状况检测盒，所述空气状况检测盒包括盒体和布设在所述盒体内的电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器(3-1)，所述盒体的外侧壁上装有有毒气体浓度检测单元(3-2)、粉尘浓度检测单元(3-3)和由控制器(3-1)进行控制的报警提示单元(3-4)，所述有毒气体浓度检测单元(3-2)和粉尘浓度检测单元(3-3)均与控制器(3-1)相接；所述位置检测单元(3-6)与所述爬行机器人的主控芯片(3-5)相接；所述主控芯片(3-5)和控制器(3-1)均与第一数据收发模块(15)相接，所述第一数据收发模块(15)布设在所述爬行机器人上；

所述主控芯片(3-5)和控制器(3-1)均通过第一数据收发模块(15)与上位监控主机(13)进行通信，所述数据处理器(9)通过第二数据收发模块(10)与上位监控主机(13)进行通信。

2.按照权利要求1所述的一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：多个所述自动除尘设备(4)沿圆周方向均匀布设。

3.按照权利要求1或2所述的一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：所述圆柱状框架上所安装自动除尘设备(4)的数量为四个。

4.按照权利要求1或2所述的一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：所述空气净化机器人(14)还包括对所述水处理设备内的水质进行监测的水质监测仪器(12)，所述水质监测仪器(12)与数据处理器(9)相接。

5.按照权利要求1或2所述的一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：所述控制器(3-1)为DSP控制器。

6.按照权利要求1或2所述的一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：所述主控器(4-3)为ARM微处理器。

7.按照权利要求1或2所述的一种隧道爆破开挖施工用空气净化系统，其特征在于：所述圆柱状框架为由多个型钢杆件焊接形成的型钢支架。