[发明专利]一种隧道自动降尘喷雾控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种隧道自动降尘喷雾控制系统，其特征在于：系统由粉尘传感器、数据处理器、控制主机、云监控系统和喷水装置构成；

所述粉尘传感器设置于隧道作业区内，并与数据处理器信号联接，用于直接测量总粉尘浓度，测定数据就地显示；

所述数据处理器将数据传输到控制主机，并可以连接PLC、DCS或者工控机终端的云监控系统；

所述云监控系统预先设定不同级别粉尘浓度预警值，将信号值与预警值进行比较，当浓度信号值达到或预警值时，将信号传递到控制主机；

所述控制主机通过输入的粉尘浓度与云监控系统确定的预警值比较判断现场总粉尘浓度是否超过不同级别的粉尘浓度预警值，若超过则触发声光报警系统和开启相应的电磁阀；

所述喷水装置与主供水管相连；喷水装置安装于掌子面附近50m范围内，固定于开挖洞室2m高位置，钢管上每间隔50cm设置一个洒水孔。

2.根据权利要求1所述的隧道自动降尘喷雾控制系统，其特征在于：粉尘传感器由采样头、检测装置、单片机系统及抽气系统组成。

3.一种隧道自动降尘喷雾控制方法，其特征在于：采用权利要求2所述的自动降尘喷雾系统；控制方法包括：通过在隧道作业区内设置粉尘监测器，并将信号传递到控制中心和云监控系统，预先设定至少两级高低不同的粉尘浓度预警值，当监测场所粉尘浓度达到或超过粉尘传感器设定的不同级别的报警值时，控制打开喷水装置的电磁阀对工作场所进行喷水降尘，通过控制电磁阀不同的开度与不同级别的预警值对应的不同喷水流速，降低工作场所的粉尘，当粉尘恢复到正常状态时，关闭电磁阀停止喷水降尘。

4.根据权利要求3所述的隧道自动降尘喷雾控制方法，其特征在于：所述粉尘传感器是光散射粉尘测量装置，用于直接测量总粉尘浓度，测定数据就地显示。

5.根据权利要求4所述的隧道自动降尘喷雾控制方法，其特征在于：所述数据处理器将数据传输到控制主机，并可以连接PLC、DCS或者工控机终端的云监控系统。

6.根据权利要求5所述的隧道自动降尘喷雾控制方法，其特征在于：所述控制主机通过输入的粉尘浓度与云监控系统确定的预警值比较判断现场总粉尘浓度是否超过不同级别的粉尘浓度预警值，若超过则触发声光报警系统和开启相应的电磁阀。

7.根据权利要求6所述的隧道自动降尘喷雾控制方法，其特征在于：所述粉尘传感器实时监测接收粉尘浓度信号，并传送至控制中机实现喷水装置的电磁阀的开闭。

8.根据权利要求3至7任一项所述的隧道自动降尘喷雾控制方法，其特征在于：粉尘浓度预警值确定有以下两种方式，一是根据规范、标准设定不同级别的粉尘浓度预警值；二是根据如下计算式设定不同级别的粉尘浓度预警值；

D＝lg^-1[G-t_0.105(n')S_G-lg(k×h×t)]；

其中：D是粉尘浓度预警值，单位，mg/m³；G是Ⅰ期尘肺呼吸粉尘值几何平均数；S_G是1期尘肺呼吸粉尘值标准差的对数；t_0.105(n')是根据统例数n，按自由度n-1在t值表上查得t_0.105(n')的单侧值；t是接尘工人接尘工龄；h是规定的劳动强度下劳动呼吸量或劳动呼吸量指数；k是单位时间换算系数。