隧道内多气体监测系统
阅读说明：本技术 隧道内多气体监测系统 (Multi-gas monitoring system in tunnel ) 是由 汪志江 董合费 邱浩 王生 赵子山 吴香华 林克慧 胡晓凡 范浙朝 朱婷婷 麻方 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种隧道内多气体监测系统,其特征是：包括设于隧道外的操控室,设于隧道内的轨道和若干基站,所述操控室内设有相互连接的环境监控主机和LED显示屏,隧道的掌子面设有与环境监控主机连接的第一多气体监测变送器,所述轨道上活动设置有与环境监控主机连接的第二多气体监测变送器,所述轨道为纵向贯穿有方形通孔的长条形结构。该隧道内多气体监测系统能够监测隧道内多种气体浓度、能够移动监测、监测结果更加准确、结构稳定可靠且方便读取数据。(The invention relates to a multi-gas monitoring system in a tunnel, which is characterized in that: including locating the control room outside the tunnel, locate track and a plurality of basic station in the tunnel, control indoor environmental monitoring host computer and the LED display screen that is equipped with interconnect, the face in tunnel is equipped with the gaseous monitoring changer of the first many that are connected with environmental monitoring host computer, the activity is provided with the gaseous monitoring changer of the second many that is connected with environmental monitoring host computer on the track, the track is for vertically running through the rectangular shape structure who has square through hole. The tunnel internal multi-gas monitoring system can monitor the concentration of various gases in the tunnel, can perform mobile monitoring, has more accurate monitoring result, stable and reliable structure and is convenient for reading data.)
技术领域
本发明涉及隧道安防领域，具体涉及一种隧道内多气体监测系统。
背景技术
隧道在施工的过程中，由于隧道空间狭小，通风效果差，隧道中可能存在有毒气体，这些有毒气体会损害施工人员的身体健康，当这些气体浓度超出正常标准，工人还在继续施工，可能会造成严重的施工事故，因此我们针对现有技术的不足而提供一种隧道内多气体监测系统。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够监测隧道内多种气体浓度、能够移动监测、监测结果更加准确、结构稳定可靠且方便读取数据的隧道内多气体监测系统。
为此，本发明是采用如下技术方案来实现：
隧道内多气体监测系统，其特征是：包括设于隧道外的操控室，设于隧道内的轨道和若干基站，所述操控室内设有相互连接的环境监控主机和LED显示屏，隧道的掌子面设有与环境监控主机连接的第一多气体监测变送器，所述轨道上活动设置有与环境监控主机连接的第二多气体监测变送器，所述轨道为纵向贯穿有方形通孔的长条形结构。
进一步的，轨道底面设有与方形通孔连通的开口，且轨道前后两端可拆卸设有可挡住方形通孔和开口两端的堵头。
进一步的，所述轨道下方设有用于放置第二多气体监测变送器的第一防护盒，第一防护盒内设有伺服电机、电源和用于控制伺服电机的PLC，伺服电机的转轴穿出第一防护盒且转轴上套设有第一轴承，第一轴承位于开口内，且第一轴承上设有伸入方形通孔内的支座，支座上部左右两侧均设有第二轴承，两第二轴承通过转动轴连接，转动轴两端设有抵在方形通孔底面上的主动轮，所述转轴上端设有横向锥形齿轮，所述转动轴上设有与横向锥形齿轮啮合的竖向锥形齿轮，所述支座下部两侧均设有多根连杆，连杆上转动设有导向轮，所述开口两侧的轨道上设有容导向轮活动的开口槽。
进一步的，所述轨道下端设有第一滑轮，轨道上活动设有支架，支架下端设有第一滑轮同一竖立面的第二滑轮，所述环境监控主机和第二多气体监测变送器之间的连接线从环境监控主机开始绕过第一滑轮然后绕过第二滑轮最后穿过第一防护盒与第二多气体监测变送器连接。
进一步的，所述轨道两侧均横向设有副轨，所述支架上部两侧设有位于副轨内的滚轮，支架一侧的滚轮由电机驱动，电机设于支架上，支架上还设有电源和用于控制电机的PLC。
进一步的，所述隧道的掌子面可拆卸设有放置第一多气体监测变送器的第二防护盒，隧道侧壁可拆卸设有放置基站的第三防护盒，所述第一防护盒、第二防护盒和第三防护盒均设有容连接线穿过的通孔，且第一防护盒底部设有若干对准第二多气体监测变送器的透气孔，第二防护盒底部设有若干对准第一多气体监测变送器的透气孔。
进一步的，所述第一多气体监测变送器和第二多气体监测变送器均包括可燃性气体传感器、硫化氢气体传感器、温湿度传感器、氧气气体传感器和二氧化碳气体传感器。
进一步的，所述基站通过网线和/或GPRS将环境监控主机得到的数据传输至监控软件平台和移动设备，所述监控软件平台和移动设备用于数据显示、数据储存和系统报警。
进一步的，每两个相邻的所述基站之间的间距为100-300m，隧道最内侧的所述基站离掌子面不少于200m。
本发明具有以下优点:
1、隧道的掌子面设有与环境监控主机连接的第一多气体监测变送器，能够保证掌子面工作环境的实时监测，轨道上活动设置有与环境监控主机连接的第二多气体监测变送器，能够沿轨道对隧道的不同位置进行监测，也可以通过PLC设置伺服电机和电机定时启闭，以达定时定点的监测的目的，针对性较强，监测结果更加准确；
2、轨道开口朝下能够有效防止轨道积灰，同时还能大大降隧道施工时其他杂质进入轨道内的几率，堵头的设置进一步降低施工时其他杂质进入轨道内的几率；
3、第二多气体监测变送器需要移动时驱动伺服电机带动横向锥形齿轮、竖向锥形齿轮、转动轴和主动轮转动，主动轮带动支座、伺服电机、第二多气体监测变送器和第一防护盒在轨道上移动，同时PLC控制电机带动滚轮转动，滚轮带动支架、电机和第二滑轮在轨道上移动，使环境监控主机和第二多气体监测变送器之间的连接线始终绕设在第一滑轮和第二滑轮上，能够有效避免连接线落在地面上或缠绕混乱的现象发生，结构稳定可靠；
4、第一多气体监测变送器配备有第二防护盒，第二多气体监测变送器配备有第一防护盒，基站配备有第三防护盒，使得第一多气体监测变送器、第二多气体监测变送器和基站能够得到更好的保护，防尘防水效果更好；
5、第一多气体监测变送器和第二多气体监测变送器对隧道内气体进行监测，并通过基站(网线和/或GPRS)传输至监控软件平台和移动设备(手机等)，有毒气体超标以及氧气不足时系统报警，提醒工作人员需要采取措施使工作环境达到安全要求，隧道内等间距设置有若干基站，能够使隧道内网络通畅，工作人员进入隧道内使用移动设备打开专用APP即可实时查看各气体浓度，方便读取数据，掌握隧道内有毒气体含量是否超标。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中第一防护盒与轨道联动的结构示意图；
图3为本发明中轨道、第一防护盒、第一滑轮、第二滑轮和环境监控主机的结构示意图；
图4为本发明中轨道、支架、第一滑轮和第二滑轮的结构示意图。
附图标记：1、操控室；2、轨道；3、基站；4、环境监控主机；5、LED显示屏；6、方形通孔；7、开口；8、第一防护盒；9、转轴；10、第一轴承；11、支座；12、第二轴承；13、转动轴；14、主动轮；15、横向锥形齿轮；16、竖向锥形齿轮；17、连杆；18、导向轮；19、开口槽；20、第一滑轮；21、支架；22、第二滑轮；23、连接线；24、副轨；25、滚轮；26、电机；27、可燃性气体传感器；28、硫化氢气体传感器；29、温湿度传感器；30、氧气气体传感器；31、二氧化碳气体传感器；32、网线；33、GPRS；34、监控软件平台；35、移动设备。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参照上述附图所示，本发明提供的隧道内多气体监测系统，其特征是：包括设于隧道外的操控室1，设于隧道内的轨道2和若干基站3，所述操控室1内设有相互连接的环境监控主机4和LED显示屏5，隧道的掌子面设有与环境监控主机4连接的第一多气体监测变送器，所述轨道2上活动设置有与环境监控主机4连接的第二多气体监测变送器，所述轨道2为纵向贯穿有方形通孔6的长条形结构，轨道2底面设有与方形通孔6连通的开口7，且轨道2前后两端可拆卸设有可挡住方形通孔6和开口7两端的堵头，所述轨道2下方设有用于放置第二多气体监测变送器的第一防护盒8，第一防护盒8内设有伺服电机、电源和用于控制伺服电机的PLC，伺服电机的转轴9穿出第一防护盒8且转轴9上套设有第一轴承10，第一轴承10位于开口7内，且第一轴承10上设有伸入方形通孔6内的支座11，支座11上部左右两侧均设有第二轴承12，两第二轴承12通过转动轴13连接，转动轴13两端设有抵在方形通孔6底面上的主动轮14，所述转轴9上端设有横向锥形齿轮15，所述转动轴13上设有与横向锥形齿轮15啮合的竖向锥形齿轮16，所述支座11下部两侧均设有多根连杆17，连杆17上转动设有导向轮18，所述开口7两侧的轨道2上设有容导向轮18活动的开口槽19，所述轨道2下端设有第一滑轮20，轨道2上活动设有支架21，支架21下端设有第一滑轮20同一竖立面的第二滑轮22，所述环境监控主机4和第二多气体监测变送器之间的连接线23从环境监控主机4开始绕过第一滑轮20然后绕过第二滑轮22最后穿过第一防护盒8与第二多气体监测变送器连接，所述轨道2两侧均横向设有副轨24，所述支架21上部两侧设有位于副轨24内的滚轮25，支架21一侧的滚轮25由电机26驱动，电机26设于支架21上，支架21上还设有电源和用于控制电机26的PLC，所述隧道的掌子面可拆卸设有放置第一多气体监测变送器的第二防护盒，隧道侧壁可拆卸设有放置基站3的第三防护盒，所述第一防护盒8、第二防护盒和第三防护盒均设有容连接线23穿过的通孔，且第一防护盒8底部设有若干对准第二多气体监测变送器的透气孔，第二防护盒底部设有若干对准第一多气体监测变送器的透气孔，所述第一多气体监测变送器和第二多气体监测变送器均包括可燃性气体传感器27、硫化氢气体传感器28、温湿度传感器29、氧气气体传感器30和二氧化碳气体传感器31，所述基站3通过网线32和/或GPRS33将环境监控主机4得到的数据传输至监控软件平台34和移动设备35，所述监控软件平台34和移动设备35用于数据显示、数据储存和系统报警，每两个相邻的所述基站3之间的间距为100-300m，隧道最内侧的所述基站3离掌子面不少于200m。
在本实施例中，隧道的掌子面设有与环境监控主机4连接的第一多气体监测变送器，能够保证掌子面工作环境的实时监测，轨道2上活动设置有与环境监控主机4连接的第二多气体监测变送器，能够沿轨道2对隧道的不同位置进行监测，也可以通过PLC设置伺服电机和电机26定时启闭，以达定时定点的监测的目的，针对性较强，监测结果更加准确；轨道2开口7朝下能够有效防止轨道2积灰，同时还能大大降隧道施工时其他杂质进入轨道2内的几率，堵头的设置进一步降低施工时其他杂质进入轨道2内的几率；第二多气体监测变送器需要移动时驱动伺服电机带动横向锥形齿轮15、竖向锥形齿轮16、转动轴13和主动轮14转动，主动轮14带动支座11、伺服电机、第二多气体监测变送器和第一防护盒8在轨道2上移动，同时PLC控制电机26带动滚轮25转动，滚轮25带动支架21、电机26和第二滑轮22在轨道2上移动，使环境监控主机4和第二多气体监测变送器之间的连接线23始终绕设在第一滑轮20和第二滑轮22上，能够有效避免连接线23落在地面上或缠绕混乱的现象发生，结构稳定可靠；第一多气体监测变送器配备有第二防护盒，第二多气体监测变送器配备有第一防护盒8，基站3配备有第三防护盒，使得第一多气体监测变送器、第二多气体监测变送器和基站3能够得到更好的保护，防尘防水效果更好；第一多气体监测变送器和第二多气体监测变送器对隧道内气体进行监测，并通过基站3(网线32和/或GPRS33)传输至监控软件平台34和移动设备35(手机等)，有毒气体超标以及氧气不足时系统报警，提醒工作人员需要采取措施使工作环境达到安全要求，隧道内等间距设置有若干基站3，能够使隧道内网络通畅，工作人员进入隧道内使用移动设备35打开专用APP即可实时查看各气体浓度，方便读取数据，掌握隧道内有毒气体含量是否超标。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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