[发明专利]用于检查井地下室的通风系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用于对例如检查井地下室的地下腔室进行通风的方法和装置。

背景技术

例如水、下水道、天然气、电力、电话、电缆和蒸汽的地下公用设施为发达社会中输送现代生活的基本需求的常见方式。参考图1，此类公用设施常常通过地下系统10布设，所述地下系统包括由一个或多个管道20A到20C互连的多个大体上相同的地下腔室或检查井地下室12和14。地下室12和14可各自配置成容纳重要的控制装备、监视装备和适当网络连接。

如图1中所示出，地下室12和14以及管道20A到20C定位在街道或人行道层面(识别为表面30)下方。在图1中，仅说明系统10的两个地下室12和14。然而，系统10可包括各自大体上类似于地下室12和14中的一个的任何数目个地下室。类似地，仅说明三个管道20A到20C。然而，系统10可包括各自大体上类似于管道20A到20C中的一个的任何数目个管道。

因为地下室12和14大体上彼此相同，所以为简洁起见，将仅详细地描述地下室12。在图1中，为清楚起见已省略地下室12内常见的装备(例如，电力装备)。地下室12具有为矩形棱柱形主腔室52的内部50。主腔室52由在顶板56与底板58之间延伸的一个或多个侧壁54界定。管道20A到20C可至少部分地穿过主腔室52。由一个或多个壁(2)64界定的圆柱形通路60(还被称作“颈部”)使得人员能从表面30进入(例如，对于工人61)主腔室52。颈部60的直径通常为约3英尺，且通常在表面30下方延伸至少约3英尺。颈部60通向检查井62，所述检查井通常封盖有常规的检查井盖，例如通风式检查井盖70(参见图2)。图2中说明的通风式检查井盖70为常常由纽约的爱迪生联合电气公司(“ConEd”)利用的设计。检查井盖(例如，图2中说明的通风式检查井盖70)配合在检查井62中的凹陷63内，并提供关于行人和来往车辆的安全性措施。

相比地面上的系统，地下电力公用设施通常是优选的，这是因为地下系统能高效地使用城市环境中的有限地表和大气空间并保持郊区环境的美观性。地下系统通常比架空电路更加安全，并且当很好地维护所述系统时，能为公众提供可靠的服务。

不幸的是，接近人类居住区域的地下电力公用设施也存在火灾和/或爆炸危险。举例来说，在管道20A到20C在地下室12与14之间提供通路以用于互连电力电缆时，管道20A到20C也允许空气、气体、蒸气和水进入地下室12和14的内部50。取决于地表地形、水位和最近的降水，此类地下地下室和管道充满水并不足为奇。水也会通过盖进入。水通过穿电管子中的电缆而引起绝缘材料发生电化学分解(即，沿着降解的绝缘材料放电)，并引起地下室12和14中的一个或多个内部发生电力装备故障，这会在地下室12和14中的一个或多个内产生危险浓度的爆炸性和易燃气体。因为不可能从地下室12完全排空空气，所以可引起检查井事件。检查井事件包括小型事故(例如冒烟或小型火灾)和/或重大事件(例如持续的火灾和爆炸)。在最好情况下，小型事故很可能导致电力运转中断。在最糟情况下，例如爆炸的重大事件有时可能朝向天空推出检查井盖，从而带来财产损失、损伤甚至是死亡。

根据卢丁等人的论文(“用于预测曼哈顿中的检查井事件的过程(A process for predicting manhole events in Manhattan)”，马赫技术(Mach Learn)(2010)80:1到31)，ConEd(纽约)系统中的总共250,000个检查井在截止2006年的十年周期间已记录有6670个“严重事件证明”。换句话说，检查井在给定年份将发生严重事件的机率约为1/375。此范围中的事故率暗示在最低限度下需要对检查井地下室进行常规检测和维护。出人意料地，针对华感顿DC公用设施制备的报告指示此类定期访视并不减少严重事件的事故率(西门子公司报告#R55-11，“对波托马克电力公司的地下配电系统周围和系统中出现的检查井事故的调查(Investigation of Manhole Incidents Occurring Around and in the Underground Distribution System of the Potomac Electric Power Company)”，2011年6月30日)。因此，常常要利用其它更主动的措施，但如下文实例中所指示，所述措施各自示出为具有至少一个主要缺点。