隧道施工粉尘监测及自动喷水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道施工粉尘监测及自动喷水系统，包括：隧道外降尘机构，其包括降尘小车和车辆监控模块；降尘小车包括支架、水箱、喷淋嘴和第一智能控制机构；第一智能控制机构包括第一车辆识别模块、通讯模块、车速测量模块以及第一主控器；隧道内降尘机构，其包括输水管和多个拱形降尘机构；拱形降尘机构包括延伸杆、具有弹性的弧形气囊和底座；拱形降尘机构上还设置有第二智能控制机构；所述第二智能控制机构包括第二主控器，以及多个红外识别模块、增压水泵和粉尘浓度传感器。其通过隧道外降尘机构和隧道内降尘机构的设置，能够实现对待施工隧道因车辆往来造成的灰尘的灵活降尘，提高了降尘效果，并降低了劳动力的使用。并降低了劳动力的使用。并降低了劳动力的使用。

【技术实现步骤摘要】
隧道施工粉尘监测及自动喷水系统


[0001]本专利技术涉及隧道施工及粉尘治理
，特别涉及一种隧道施工粉尘监测及自动喷水系统。

技术介绍

[0002]目前，公路、铁路和城市建设方面持续蓬勃发展，隧道修建数量也逐渐增多，隧道施工质量要求越来越严格，但不管是采用钻爆法还是全断面法施工都会产生大量的尘土，尤其是在隧道爆破，以及车辆运输施工的过程中，隧道内会充斥大量的灰尘，对环境的污染非常严重，更是严重危害隧道施工人员的身体健康。
[0003]现有隧道施工降尘大多采用洒水车进行洒水降尘，但是该种洒水车在隧道外部降尘效果较好，且使用方便，但是在隧道内部使用时，由于反复在隧道内进行行驶，容易影响施工人员进行正常的施工作业，同时也只能起到局部的降尘效果，并不能灵活的解决隧道内多处的同时降尘，因此，急需一种能保证降尘效果，又能节省劳动力的降尘设备。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本专利技术还有一个目的是提供一种隧道施工粉尘监测及自动喷水系统，通过隧道外降尘机构和隧道内降尘机构的设置，能够实现对待施工隧道因车辆往来造成的灰尘的灵活降尘，提高了降尘效果，并降低了劳动力的使用。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种隧道施工粉尘监测及自动喷水系统，包括：
[0007]隧道外降尘机构，其包括对称设置在待施工隧道开口外部两侧的一对降尘小车和设置在预设的所述降尘小车至所述待施工隧道开口的最远距离处的车辆监控模块；所述降尘小车包括支架、水箱、喷淋嘴和第一智能控制机构，所述水箱设置于所述支架上，所述喷淋嘴通过阀门连接于所述水箱；所述支架的底面上设置有将所述支架撑离地面并带动所述支架移动的滚轮；所述第一智能控制机构包括设置于所述支架上的第一车辆识别模块、通讯模块、车速测量模块以及第一主控器；所述第一主控器与所述第一车辆识别模块、车辆监控模块、通讯模块、车速测量模块、滚轮、阀门分别连接；所述第一主控器在所述车辆监控模块或第一车辆识别模块监控到向所述待施工隧道方向或驶离所述待施工隧道的车辆时，控制所述滚轮带动所述支架向所述车辆的方向运动，并触发所述车速测量模块对所述车辆的车速进行测量，最后开启阀门并触发所述滚轮按照高于所述车辆的行驶速度在所述车辆侧前方运动，直至达到所述待施工隧道开口或所述车辆监控模块设置处；
[0008]隧道内降尘机构，其包括沿所述待施工隧道延伸方向对称布置于所述待施工隧道两侧壁上的输水管和与所述输水管连接的多个沿所述待施工隧道延伸方向间隔均匀布置的拱形降尘机构；所述输水管由多根分支输水管顺次连接构成，直至延伸至所述待施工隧道的掌子面；位于所述待施工隧道开口处的分支输水管的进水口外接水源；所述拱形降尘
机构包括延伸杆、具有弹性的弧形气囊和底座；多根所述延伸杆通过所述弧形气囊连接构成一拱门结构；两个底座分别固定连接于位于所述拱门结构两端部的延伸杆上；所述底座的底部以及各个所述延伸杆朝向所述待施工隧道内壁的表面上均设置有支撑轮；所述延伸杆为内部中空的空心结构，且相邻所述延伸杆通过设置于所述弧形气囊内的具有弹性的管路相连接；各个延伸杆朝向所述拱门结构中心的方向的表面设置有贯通至所述延伸杆内部的喷水口；各个所述拱门结构与所述底座连接的延伸杆分别与所述输水管相连接；所述拱形降尘机构上还设置有第二智能控制机构；所述第二智能控制机构包括第二主控器，以及设置在各个所述拱形降尘机构的多个红外识别模块、增压水泵和粉尘浓度传感器；所述增压水泵连接所述延伸杆；所述第二主控器与所述红外识别模块、增压水泵和粉尘浓度传感器分别连接，所述第二主控器在所述粉尘浓度传感器感应的粉尘浓度达到预设的粉尘浓度阈值时，触发所述红外识别模块开启，并根据所述红外识别模块是否识别到人体控制所述增压水泵和喷水口的动作；是，则保持增压水泵和喷水口关闭；否，则触发所述增压水泵和喷水口开启，且所述粉尘浓度传感器感应的粉尘浓度越高，使所述增压水泵开启的功率越大。
[0009]优选的是，所述的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统中，所述滚轮包括滚轮本体和降尘板；所述降尘板设置于所述滚轮本体的上方，所述降尘板呈内部具有空腔的空心布置；所述降尘板的上表面与所述水箱液体相通，下表面上开设有若干与所述空腔贯通的输水孔，所述第一主控器与所述滚轮本体和降尘板分别连接，并在所述滚轮本体运动时，触发所述降尘板的输水孔开启。
[0010]优选的是，所述的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统中，所述待施工隧道开口处还设置有第二车辆识别模块；所述第二车辆识别模块和所述第一主控器以及最靠近所述待施工隧道开口设置的拱形降尘机构上的第二主控器分别连接；所述第二车辆识别模块用于识别距离所述待施工隧道开口5
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10m处的车辆，并判断车辆的行驶方向，并在车辆的行驶方向为驶出待施工隧道时，向所述第一主控器发送启动信号；在车辆的行驶方向为驶入待施工隧道时，向最靠近所述待施工隧道开口设置的拱形降尘机构上的第二主控器发送启动信号。
[0011]优选的是，所述的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统中，各个所述喷水口的周围还设置有出风口，连接所述底座的延伸杆上设置有与所述出风口连接的气泵，所述气泵连接于所述第二主控器，所述第二主控器在控制所述喷水口开启的同时控制所述气泵开启。
[0012]优选的是，所述的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统中，最靠近所述待施工隧道掌子面的所述拱形降尘机构的各个所述延伸杆上设置有挡帘，各个所述挡帘的顶端与所述延伸杆固定连接，底端竖直向下延伸，形成与所述掌子面平行的帘状结构；所述挡帘上穿设有控制绳，所述控制绳的底端与所述挡帘的底端固定连接，顶端竖直向上延伸，并穿过所述挡帘的顶端，并绕设在设置于与所述底座连接的延伸杆上的转轴上，所述控制绳随绕设在所述转轴上的长度的长短在完全延展开和折叠收缩在所述延伸杆处两种状态下转换。
[0013]优选的是，所述的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统中，所述挡帘设置为具有夹层的空心结构，所述夹层内排布有与所述延伸杆连通的喷水管，所述喷水管上间隔均匀的分布有若干雾化出水口，所述挡帘朝向所述掌子面的表面上开设有若干与所述雾化出水口连通的雾化口，所述底座上设置有与所述第二主控器连接的声音传感器，所述第二主控器
连接于所述雾化口，所述第二主控器在所述声音传感器监控到掌子面的爆破声后，触发所述雾化口开启。
[0014]优选的是，所述的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统中，所述挡帘的侧面边缘设置有若干硅胶柱，所述硅胶柱的第一端固定连接于所述挡帘，第二端沿所述待施工隧道宽度方向向相邻所述挡帘方向延伸，且相邻所述挡帘上的硅胶柱的第二端在所述弧形气囊延伸至最大长度时相互抵顶。
[0015]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0016]本专利技术的隧道施工粉尘监测及自动喷水系统，通过隧道外降尘机构和隧道内降尘机构的结合使用，使得隧道施工时的降尘效果得到了有效的保证，降低了因灰尘造成的环境的污染，以及对施工人员的人身伤害。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道施工粉尘监测及自动喷水系统，其特征在于，包括：隧道外降尘机构，其包括对称设置在待施工隧道开口外部两侧的一对降尘小车和设置在预设的所述降尘小车至所述待施工隧道开口的最远距离处的车辆监控模块；所述降尘小车包括支架、水箱、喷淋嘴和第一智能控制机构，所述水箱设置于所述支架上，所述喷淋嘴通过阀门连接于所述水箱；所述支架的底面上设置有将所述支架撑离地面并带动所述支架移动的滚轮；所述第一智能控制机构包括设置于所述支架上的第一车辆识别模块、通讯模块、车速测量模块以及第一主控器；所述第一主控器与所述第一车辆识别模块、车辆监控模块、通讯模块、车速测量模块、滚轮、阀门分别连接；所述第一主控器在所述车辆监控模块或第一车辆识别模块监控到向所述待施工隧道方向或驶离所述待施工隧道的车辆时，控制所述滚轮带动所述支架向所述车辆的方向运动，并触发所述车速测量模块对所述车辆的车速进行测量，最后开启阀门并触发所述滚轮按照高于所述车辆的行驶速度在所述车辆侧前方运动，直至达到所述待施工隧道开口或所述车辆监控模块设置处；隧道内降尘机构，其包括沿所述待施工隧道延伸方向对称布置于所述待施工隧道两侧壁上的输水管和与所述输水管连接的多个沿所述待施工隧道延伸方向间隔均匀布置的拱形降尘机构；所述输水管由多根分支输水管顺次连接构成，直至延伸至所述待施工隧道的掌子面；位于所述待施工隧道开口处的分支输水管的进水口外接水源；所述拱形降尘机构包括延伸杆、具有弹性的弧形气囊和底座；多根所述延伸杆通过所述弧形气囊连接构成一拱门结构；两个底座分别固定连接于位于所述拱门结构两端部的延伸杆上；所述底座的底部以及各个所述延伸杆朝向所述待施工隧道内壁的表面上均设置有支撑轮；所述延伸杆为内部中空的空心结构，且相邻所述延伸杆通过设置于所述弧形气囊内的具有弹性的管路相连接；各个延伸杆朝向所述拱门结构中心的方向的表面设置有贯通至所述延伸杆内部的喷水口；各个所述拱门结构与所述底座连接的延伸杆分别与所述输水管相连接；所述拱形降尘机构上还设置有第二智能控制机构；所述第二智能控制机构包括第二主控器，以及设置在各个所述拱形降尘机构的多个红外识别模块、增压水泵和粉尘浓度传感器；所述增压水泵连接所述延伸杆；所述第二主控器与所述红外识别模块、增压水泵和粉尘浓度传感器分别连接，所述第二主控器在所述粉尘浓度传感器感应的粉尘浓度达到预设的粉尘浓度阈值时，触发所述红外识别模块开启，并根据所述红外识别模块是否识别到人体控制所述增压水泵和喷水口的动作；是，则保持增压水泵和喷水口关闭；否，则触发所述增压水泵和喷水口开启，且所述粉尘浓度传感器感应的粉尘浓度越高，使所述增压水泵开启的功率越大。2.如权利要求1所述的隧道施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，
申请(专利权)人：李颖，
类型：发明
国别省市：