一种盾构机人舱加热系统及控制方法技术方案

一种盾构机人舱加热系统，包括人舱、设置在人舱内的第一温度传感器及压力传感器、内循环散热水路，在人舱内至少设有一过水管路，该过水管路上连接有散热装置及第一手动球阀，且该过水管路的两端分别外接第一加热水路与第二加热水路，该第一加热水路与内循环散热水路相互导通，在第一加热水路上增设有控制球阀及单向阀，该第二加热水路外接水加热系统，它还包括一个控制装置，该控制装置通过接收第一温度传感器及第二温度传感器所传递的温度信号并进行比较，继而发出控制指令至控制球阀及水加热系统，用于实现控制球阀的启/闭，及水加热系统的启/闭，从而最终实现过水管路与第一加热水路或第二加热水路的导通。

A shield cabin heating system and its control method

The utility model relates to a heating system for a shield machine cabin, which comprises a cabin, a first temperature sensor and a pressure sensor arranged in the cabin, and an internal circulating cooling water pipeline, which is connected with a heat dissipating device and a first manual ball valve, and the two ends of the water pipeline are respectively connected with the first heating water. A control ball valve and a one-way valve are added to the first heating water path. The second heating water path is connected with the external water heating system. It also includes a control device which receives the first temperature sensor and the second temperature sensor. The temperature signals transmitted are compared and then the control commands are issued to the control ball valve and the water heating system to realize the opening/closing of the control ball valve and the opening/closing of the water heating system, so as to realize the conduction between the water pipeline and the first heating water or the second heating water.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机人舱加热系统及控制方法
本专利技术涉及盾构机，尤指一种针对盾构机人舱加热系统的改良及其控制方法。
技术介绍
盾构机在掘进过程中一旦刀盘出现故障需要维修或更换，需工作人员通过盾构机人舱进入土舱进行带压操作，而人舱作为进入土舱的通道，可进行升降压的操作，当工作人员要从高压人舱出来时，需要进行放气降压才能出舱，而在这个放气降压过程中，会导致人舱内温度急速下降（正常在下降一个大气压伴随温度下降5℃）。实验证明，人体因周遭环境压力急速降低时会造成减压病，且在低温环境中更易造成减压症的发生，因此人舱加热是降低减压病的发生的重要途径之一。习用盾构机人舱的加热装置一般是在人舱内安装220V的电加热器（如油汀加热装置），由于人舱作为与土舱相同连的通道，空气成分与土舱一样，而土舱空气成分容易富含可燃气，且人舱处于高压状态，一旦220V的电加热器由于掘进过程中的震动或外力碰撞或电器故障形成火花，易导致人舱内可燃气产生燃爆事故，危及人舱内成员的人生安全。有鉴于此，本专利技术人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本专利技术第一目的在于提供一种兼具节能与安全的人舱加热系统。本专利技术的第二目的在于提供一种针对上述人舱加热系统所形成的控制方法。为实现第一目的，本专利技术公开了一种盾构机人舱加热系统，包括：人舱，由主舱和副舱构成；第一温度传感器，用于监测人舱内温度大小；压力传感器，用于监测人舱内的压力值；内循环散热水路，用于散热盾构机主驱动减速机、空压机、主驱动齿轮油系统、超挖刀系统的散热水路，且在该内循环散热水路中还增设有用于侦测该水路的第二温度传感器；在人舱内至少设有一过水管路，该过水管路上连接有散热装置及至少一个第一手动球阀，且该过水管路的两端分别外接第一加热水路与第二加热水路，该第一加热水路与内循环散热水路相互导通，在第一加热水路上增设有控制球阀及单向阀，通过控制球阀实现第一加热水路与内循环散热水路的通/断，同时通过单向阀确保内循环散热水路与第一加热水路的之间水路的正向导通；该第二加热水路外接水加热系统，所述的水加热系统包括水加热器及泵送器；还包括一个控制装置，该控制装置通过接收第一温度传感器及第二温度传感器所传递的温度信号并进行比较，继而发出控制指令至控制球阀及水加热系统，用于实现控制球阀的启/闭，及水加热系统的启/闭，从而最终实现过水管路与第一加热水路或第二加热水路的导通。进一步，所述的过水管路贯穿主舱及副舱，且该过水管路在位于主舱的区域内分别设有至少一个散热装置及第一手动球阀，该过水管路在位于副舱的区域内分别设有至少一个散热装置及第一手动球阀。进一步，所述的第一加热水路由A段加热水路及B段加热水路构成，A段加热水路与内循环散热水路、B段加热水路、过水管路依次串联构成循环水回路，在A段加热水路上和B段加热水路上各设有控制球阀，所述的单向阀设置在A段加热水路上或B段加热水路上。进一步，A段加热水路或B段加热水路还设有流量开关。进一步，A段加热水路和B段加热水路还分别设有一个第二手动球阀。进一步，所述的内循环散热水路还设有压力调节阀。进一步，所述的人舱内还设有一强制加热控件，该强制加热控件下发控制指令至控制装置，继而控制水加热系统的启/闭及控制球阀的启/闭。为实现本专利技术的第二目的，本专利技术还公开了一种未增加强制加热控件的用于盾构机人舱加热系统的控制方法，具体是：当人舱内的压力Pı＞外界大气压P：情况1：所述的内循环散热水路的温度t1≥系统预设温度t，人舱内的最低温度T1≤t≤人舱内最高温度T2，且t1≥人舱内最高温度T2，此时人舱内的温度T＜人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为开启状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第一加热水路导通，人舱加热采用内循环散热水路进行供热，直至人舱内的温度T人舱内最高温度T2，此时控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态；情况2：所述的内循环散热水路的温度t1＜人舱内最高温度T2，此时人舱内的温度T＜人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第二加热水路导通，控制装置下发控制指令至水加热系统，开启水加热器及泵送器进行泵送供热，直至人舱内的温度T≥人舱内最高温度，此时控制装置下发控制指令至水加热系统，关闭水加热器，当人舱内的温度T逐步降低至T1时，控制装置下发控制指令至水加热系统，重新开启水加热器，从而确保人舱内的温度T始终处于T1≤T≤T2区间范围内；当人舱内压力Pı=外界大气压P：所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为开启状态，此时水加热系统处于关闭状态，人舱内的人员通过人为控制第一手动球阀的启/闭，或者人舱外的人员通过人为控制第二手动球阀的启/闭，从而实现人舱内的温度可根据需要进行加热；同时，在上述所述的各种工作状态，人舱内的人员当感受到人舱内温度过高时，可将默认情况处于打开状态的第一手动球阀关闭，从而将接入人舱内过水管路的第一加热水或第二加热水路的热源切断，如果此时接入过水管路为第二加热水路时，则控制装置下发控制指令至水加热系统，关闭水加热器及泵送器。本专利技术还公开了另一种增加强制加热控件的用于盾构机人舱加热系统的控制方法，具体是：当人舱内的压力Pı＞外界大气压P：情况1：所述的内循环散热水路的温度t1＞系统预设温度t，人舱内的最低温度T1≤t≤人舱内最高温度T2，且t1≥人舱内最高温度T2，此时人舱内的温度T＜人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为开启状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第一加热水路导通，人舱加热采用内循环散热水路进行供热，直至人舱内的温度T≥人舱内最高温度T2，此时控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态；情况2：所述的内循环散热水路的温度t1＞系统预设温度t，人舱内的最低温度T1≤t≤人舱内最高温度T2，且人舱内最低温度T1＜t1≤人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为开启状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第一加热水路导通，人舱加热采用内循环散热水路进行供热，人舱内的T逐步升高，当内循环散热水路供热速度无法满足人舱内部人员加热需求，可激活强制加热控件，此时控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第二加热水路导通，控制装置下发控制指令至水加热系统，开启水加热器及泵送器进行泵送供热，直至人舱内的温度T≥人舱内最高温度T2，此时控制装置下发控制指令至水加热系统，关闭水加热器，当人舱内的温度T逐步降低至T1时，控制装置下发控制指令至水加热系统，重新开启水加热器，从而确保人舱内的温度T始终处于T1≤T≤T2区间范围内；情况3：所述的内循环散热水路的温度t1＜系统预设温度t，t≤人舱内的最低温度T1，且人舱内的温度T＜人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态，人舱内的第一手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机人舱加热系统，包括：人舱，由主舱和副舱构成；第一温度传感器，用于监测人舱内温度大小；压力传感器，用于监测人舱内的压力值；内循环散热水路，用于散热盾构机内的设备进行散热，且在该内循环散热水路中还增设有用于侦测该水路的第二温度传感器；其特征在于，在人舱内至少设有一过水管路，该过水管路上连接有散热装置及至少一个第一手动球阀，且该过水管路的两端分别外接第一加热水路与第二加热水路，该第一加热水路与内循环散热水路相互导通，在第一加热水路上增设有控制球阀及单向阀，通过控制球阀实现第一加热水路与内循环散热水路的通/断，同时通过单向阀确保内循环散热水路与第一加热水路的之间水路的正向导通；该第二加热水路外接水加热系统，所述的水加热系统包括水加热器及泵送器；还包括一个控制装置，该控制装置通过接收第一温度传感器及第二温度传感器所传递的温度信号并进行比较，继而发出控制指令至控制球阀及水加热系统，用于实现控制球阀的启/闭，及水加热系统的启/闭，从而最终实现过水管路与第一加热水路或第二加热水路的导通。

【技术特征摘要】
1.一种盾构机人舱加热系统，包括：人舱，由主舱和副舱构成；第一温度传感器，用于监测人舱内温度大小；压力传感器，用于监测人舱内的压力值；内循环散热水路，用于散热盾构机内的设备进行散热，且在该内循环散热水路中还增设有用于侦测该水路的第二温度传感器；其特征在于，在人舱内至少设有一过水管路，该过水管路上连接有散热装置及至少一个第一手动球阀，且该过水管路的两端分别外接第一加热水路与第二加热水路，该第一加热水路与内循环散热水路相互导通，在第一加热水路上增设有控制球阀及单向阀，通过控制球阀实现第一加热水路与内循环散热水路的通/断，同时通过单向阀确保内循环散热水路与第一加热水路的之间水路的正向导通；该第二加热水路外接水加热系统，所述的水加热系统包括水加热器及泵送器；还包括一个控制装置，该控制装置通过接收第一温度传感器及第二温度传感器所传递的温度信号并进行比较，继而发出控制指令至控制球阀及水加热系统，用于实现控制球阀的启/闭，及水加热系统的启/闭，从而最终实现过水管路与第一加热水路或第二加热水路的导通。2.如权利要求1所述的一种盾构机人舱加热系统，其特征在于，所述的过水管路贯穿主舱及副舱，且该过水管路在位于主舱的区域内分别设有至少一个散热装置及第一手动球阀，该过水管路在位于副舱的区域内分别设有至少一个散热装置及第一手动球阀。3.如权利要求1所述的一种盾构机人舱加热系统，其特征在于，所述的第一加热水路由A段加热水路及B段加热水路构成，A段加热水路与内循环散热水路、B段加热水路、过水管路依次串联构成循环水回路，在A段加热水路上和B段加热水路上各设有控制球阀，所述的单向阀设置在A段加热水路上或B段加热水路上。4.如权利要求3所述的一种盾构机人舱加热系统，其特征在于，A段加热水路或B段加热水路还设有流量开关。5.如权利要求3所述的一种盾构机人舱加热系统，其特征在于，A段加热水路和B段加热水路还分别设有一个第二手动球阀。6.如权利要求1所述的一种盾构机人舱加热系统，其特征在于，所述的内循环散热水路还设有压力调节阀。7.如权利要求1-6任一项所述的盾构机人舱加热系统，其特征在于，所述的人舱内还设有一强制加热控件，该强制加热控件下发控制指令至控制装置，继而控制水加热系统的启/闭及控制球阀的启/闭。8.一种如权利要求1—4、5—6任一项所述的盾构机人舱加热系统的控制方法，其特征在于，当人舱内的压力Pı＞外界大气压P：情况1：所述的内循环散热水路的温度t1≥系统预设温度t，人舱内的最低温度T1≤t≤人舱内最高温度T2，且t1≥人舱内最高温度T2，此时人舱内的温度T＜人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为开启状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第一加热水路导通，人舱加热采用内循环散热水路进行供热，直至人舱内的温度T人舱内最高温度T2，此时控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态；情况2：所述的内循环散热水路的温度t1＜人舱内最高温度T2，此时人舱内的温度T＜人舱内最高温度T2，所述的控制装置下发控制指令至控制球阀，将控制球阀切换为关闭状态，人舱内的第一手动球阀默认状态处于开启状态，此时人舱内的过水管路与第二加热水路导通，控制装置下发控制指令至水加热系统，开启水加热器及泵送器进行泵送供热，直至人舱内的温度T≥人舱内最高温度，此时控制装置下发控制指令至水加热系统，关闭水加热器，当人舱内的温度T逐步降低至T1时，控制装置下发控制指令至水加热系统，重新开启水加热器，从而确保人舱内的温度T始终处于T1≤T≤T2区间范围内；当人舱内压力Pı=外界...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福涛，吕专真，郑伟，李峰，刘恒，韩兴超，王鸿，
申请(专利权)人：厦门厦工中铁重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35