一種復(fù)合可移動式的隧道爆破氣塵實時監(jiān)測單控制系統(tǒng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于隧道爆破氣塵監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域具體涉及一種復(fù)合可移動式的隧道爆破 氣塵實時監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 長大隧道工程施工常用的方法是爆破法，但隧道在爆破過程中，由于受斷層、節(jié) 理、裂隙等因素的影響，加之炸藥爆炸的過程是一種高速的化學(xué)反應(yīng)過程，在這個過程中， 改變了炸藥的物質(zhì)成分，釋放出大量的熱能，主要表現(xiàn)為對周圍介質(zhì)的沖擊、壓縮、破壞和 拋擲作用，除產(chǎn)生大量的塊石外，還會產(chǎn)生大量的粉塵和有毒有害氣體，如CO、C0 2、NO、N02、 硫化氫等，會極大地威脅作業(yè)工作人員的人身安全和身體健康。
[0003] 現(xiàn)有的長大隧道工程在爆破施工過程中，從隧道掌子面裝藥爆破工序的完成到清 碴這一過程中，還有一項通風(fēng)的工序，通風(fēng)時間的計量大多依賴決策者多年來現(xiàn)場爆破工 程經(jīng)驗的積累程度和個人的主觀認(rèn)識，僅憑人為觀測做定性分析，不能完全反映隧道爆破 后掌子面施工作業(yè)環(huán)境的空氣質(zhì)量與施工的安全性，如通風(fēng)時間過長，不但影響隧道的掘 進速度，而且不利于節(jié)約能源，會增大整個隧道工程的工程造價，但如果通風(fēng)時間過短，此 時隧道掌子面附近的煙塵和有毒有害氣體還沒有完全清理，沒有達到健康安全的標(biāo)準(zhǔn)，一 旦被現(xiàn)場工作人員吸入體內(nèi)，會患塵肺病，同時也會引起窒息、中毒，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。
[0004] 中國專利CN 103835743 A-種隧道掌子面用通風(fēng)控制系統(tǒng)，包括布設(shè)在所施工 隧道掌子面處的控制裝置、布設(shè)在所施工隧道內(nèi)的隧道通風(fēng)裝置、對所施工隧道掌子面處 的空氣質(zhì)量狀況進行檢測的空氣質(zhì)量狀況監(jiān)測裝置以及布設(shè)在所施工隧道掌子面處的制 氧設(shè)備和液體除塵噴霧設(shè)備。此方法主要是提供一種隧道掌子面用通風(fēng)控制系統(tǒng)，其目的 是對掌子面處的環(huán)境狀況進行最優(yōu)調(diào)控，但是不能用于隧道爆破施工中掌子面附近不同高 度、不同距離、不同時間下CO、C0 2、NO、NO2、硫化氫等多種氣體與粉塵共生情況下的實時監(jiān) 測，同時也不能對監(jiān)測設(shè)備所獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)所處的空間坐標(biāo)進行定位，不能用于實時提 示隧道掌子面附近施工作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量達標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合可移動式的隧道爆 破氣塵實時監(jiān)測裝置，該裝置具有成本低、通用性好、效率高、精確和實時監(jiān)測的特點。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] ( -）
[0008] 一種復(fù)合可移動式的隧道爆破氣塵實時監(jiān)測裝置，其特征在于，
[0009] 包括保護殼13,保護殼13底部設(shè)有4個圓錐形穩(wěn)定保護釘20,保護殼13頂部設(shè) 有2個便攜保護索21。
[0010] 還包括若干桿式伸縮線，通過可旋轉(zhuǎn)螺絲5與所述保護殼13固定，桿式伸縮線下 端與保護殼13之間的連接部位采用防塵防水密封塞14密封連接。每個桿式伸縮線的橫截 面形狀為圓形，且包括副伸縮線和主伸縮線兩部分，副伸縮線和主伸縮線兩者通過凹形卡 槽連接。
[0011] 還包括與所述桿式伸縮線對等數(shù)量的探測系統(tǒng)4,各個探測系統(tǒng)4分別安裝于每 個桿式伸縮線的副伸縮線頂部，探測系統(tǒng)4內(nèi)設(shè)若干各類針式氣塵探頭。
[0012] 還包括傳感器裝置，所述傳感器裝置安裝于保護殼13內(nèi)的上部，它包括固定架22 和各類氣塵傳感器，各類氣塵傳感器安置于所述的固定架22內(nèi)，所述固定架22上設(shè)有線芯 傳導(dǎo)孔23。
[0013] 還包括若干多芯傳導(dǎo)線6,依次實現(xiàn)對探測系統(tǒng)4、各氣塵傳感器、嵌入式處理裝 置之間物理連接。
[0014] 還包括線芯定位架25,設(shè)于保護殼13內(nèi)的中部，用于隔離傳感器裝置和嵌入式處 理裝置兩個功能區(qū)域，同時承托多芯傳導(dǎo)線6。
[0015] 還包括嵌入式處理裝置，設(shè)于保護殼13內(nèi)的下部，是整個系統(tǒng)的核心部件，該嵌 入式處理裝置包括氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊15、存儲控制系統(tǒng)16、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)19、電源模 塊17。
[0016] 所述存儲控制系統(tǒng)16,實現(xiàn)對采集來的各類氣塵參數(shù)與存儲模塊中預(yù)設(shè)的各類氣 塵參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行比對，并將數(shù)據(jù)進行存儲與備份。包括有氣塵參數(shù)采集存儲模塊161，氣塵 參數(shù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)模塊162,信號比較模塊163,接口 A，接口 B ;
[0017] 所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)19實現(xiàn)控制測試的開始、結(jié)束，以及監(jiān)測結(jié)果的顯示，報警 功能。包括DSP芯片190、液晶顯示單元191、開始測試控制單元192、結(jié)束測試控制單元 193、報警控制單元194、LED氣塵控制燈195、隧道測試坐標(biāo)定位單元196、坐標(biāo)定位激光燈 197。所述氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊15與存儲控制系統(tǒng)16連接，存儲控制系統(tǒng)16與數(shù)據(jù)處 理系統(tǒng)19連接，氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊15、存儲控制系統(tǒng)16、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)19分別與電源 模塊17連接，電源模塊17為整個系統(tǒng)提供有效電源。其中：
[0018] 所述氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊15又包括濾波放大器151和A/D轉(zhuǎn)換單元152,濾波 放大器151的信號輸入與所述各類氣塵傳感器的輸出連接，濾波放大器151的信號輸出與 A/D轉(zhuǎn)換單元152的輸入連接。氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊15的功能是對各類氣塵傳感器獲取 的隧道爆破施工復(fù)雜環(huán)境下，產(chǎn)生的氣塵參數(shù)進行信號放大、帶通濾波、抽樣、A/D變換，從 而將獲取的氣塵模擬信號變換成數(shù)字信號。
[0019] 存儲控制系統(tǒng)16內(nèi)設(shè)氣塵參數(shù)采集存儲模塊161，氣塵參數(shù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)模塊162,信 號比較模塊163,接口 A，接口 B。氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊15將獲取的數(shù)字信號通過接口 A 輸出給存儲控制系統(tǒng)16內(nèi)的氣塵參數(shù)采集存儲模塊161，然后氣塵參數(shù)采集存儲模塊161 將獲取的數(shù)字信號傳輸給信號比較模塊163,信號比較模塊163將來自氣塵參數(shù)采集存儲 模塊161的實時數(shù)字信號與氣塵參數(shù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)模塊162內(nèi)的預(yù)設(shè)數(shù)字信號進行對比，并得 到分類的氣塵參數(shù)對比值。信號比較模塊163的實現(xiàn)方法為：
[0020] 將獲取的0)、0)2、勵、勵2、硫化氫、粉塵等氣塵參數(shù)電信號視為多電信號樣本集，即 {x*(i，j) I i = 1，· · · η ; j = 1，· · · p}，其中：x*(i，j)為第i個樣本的第j個電信號值；η為 樣本的個數(shù)（樣本容量）；Ρ為電信號個數(shù)。
[0021] 對于越大越優(yōu)的電信號值：
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合可移動式的隧道爆破氣塵實時監(jiān)測單控制系統(tǒng)裝置，其特征在于， 包括保護殼（13)，保護殼（13)底部設(shè)有（4)個圓錐形穩(wěn)定保護釘（20)，保護殼（13) 頂部設(shè)有2個便攜保護索（21); 還包括若干桿式伸縮線，通過可旋轉(zhuǎn)螺絲（5)與所述保護殼（13)固定，桿式伸縮線下 端與保護殼（13)之間的連接部位采用防塵防水密封塞（14)密封連接；每個桿式伸縮線的 橫截面形狀為圓形，且包括副伸縮線和主伸縮線兩部分，副伸縮線和主伸縮線兩者通過凹 形卡槽連接； 還包括與所述桿式伸縮線對等數(shù)量的探測系統(tǒng)（4)，各個探測系統(tǒng)（4)分別安裝于每 個桿式伸縮線的副伸縮線頂部，探測系統(tǒng)（4)內(nèi)設(shè)若干各類針式氣塵探頭i 還包括傳感器裝置，所述傳感器裝置安裝于保護殼（13)內(nèi)的上部，它包括固定架（22) 和各類氣塵傳感器，各類氣塵傳感器安置于所述的固定架（22)內(nèi)，所述固定架（22)上設(shè)有 線芯傳導(dǎo)孔（23); 還包括若干多芯傳導(dǎo)線（6)，依次實現(xiàn)對探測系統(tǒng)（4)、各氣塵傳感器、嵌入式處理裝 置之間物理連接； 還包括線芯定位架（25)，設(shè)于保護殼（13)內(nèi)的中部，用于隔離傳感器裝置和嵌入式處 理裝置兩個功能區(qū)域，同時承托多芯傳導(dǎo)線（6); 還包括嵌入式處理裝置，設(shè)于保護殼（13)內(nèi)的下部，是整個系統(tǒng)的核心部件，該嵌入 式處理裝置包括氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊（15)、主控模塊（100)和電源模塊（17)。所述主控 模塊（100)參照實施例2。
【專利摘要】本發(fā)明屬于隧道爆破氣塵檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種復(fù)合可移動式的隧道爆破氣塵實時監(jiān)測單控制系統(tǒng)裝置，該裝置包括保護殼、若干桿式伸縮線，還包括與所述桿式伸縮線對等數(shù)量的探測系統(tǒng)，還包括傳感器裝置，還包括若干多芯傳導(dǎo)線，還包括線芯定位架，還包括嵌入式處理裝置。嵌入式處理裝置，設(shè)于保護殼內(nèi)的下部，是整個系統(tǒng)的核心部件，該嵌入式處理裝置包括氣塵參數(shù)感應(yīng)輸入模塊、存儲控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電源模塊。本發(fā)明具有成本低、通用性好、效率高、精確和實時監(jiān)測的優(yōu)點。
【IPC分類】G01N33-00
【公開號】CN104833773
【申請?zhí)枴緾N201510190892
【發(fā)明人】鄒寶平, 羅戰(zhàn)友, 楊建輝
【申請人】浙江科技學(xué)院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月21日