本發(fā)明涉及隧道通風設備技術領域,特別是一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng)。
背景技術:
隨著我國交通道路的快速發(fā)展,鐵路及公路的隧道建設項目與日俱增。由于我國復雜的地理條件以及隧道本身的特點,隧道監(jiān)控系統(tǒng)在隧道的運營和管理以及事故處理中發(fā)揮著極其重要的作用。如不采用先進的監(jiān)控管理措施,在交通量大、氣候惡劣的情況下,極易發(fā)生交通事故和交通阻塞,隧道的監(jiān)控管理成為車輛在隧道安全正常運行的重要保障。隨著計算機技術、圖像處理技術、通訊技術以及控制技術的發(fā)展,以太網技術和總線技術突破了原有的技術瓶頸,使隧道監(jiān)控系統(tǒng)實現了監(jiān)控信息的高速共享。
隨著社會的發(fā)展,基礎設施建設如火如荼,人員流動的需求進一步催生了基礎設施建設。為了更好地實現不同地域之間的互聯(lián)互通,需要修筑更多的鐵路、公路,然而,由于地理條件的限制,在非平原地區(qū)、以及城市地區(qū),很多鐵路、公路等通道是不適宜在地面上修筑的。例如,在山區(qū),如果道路通道均在地面則彎彎曲曲,降低了互聯(lián)互通的效率,這則需要通過隧道來解決;又如,在城市,地面資源昂貴,因而有時修筑地下通道更為合適,地鐵是典型的例子。
無論是穿山隧道、還是城市地下的隧道等等,其共同的特點是空間相對封閉、自然通風狀況較差。為此,存在較強的通風需求。在公路隧道中,這種需求更為強烈。這是由于,在公路隧道中,來往行駛的車輛會不斷排放出有害廢氣、煙塵等,這些廢氣、煙塵不能及時從隧道中排出,會惡化隧道中空氣質量,進而產生安全隱患,而這些廢氣、煙塵的排出很大程度上依賴于隧道中的通風狀況。
現階段,在隧道中,用于通風的通常是在隧道穹頂上設置的大型風機,這些風機不停轉動攪動空氣,以改善隧道中的通風狀況。然而,這種通風方案效果有限,而且風機成本高、維護不易,這種方式并不算理想。
近年來,隨著我國交通基礎建設規(guī)模的逐步擴大,公路隧道在公路建設中的地位愈來愈顯示出重要作用,良好的隧道施工作業(yè)環(huán)境是保證隧道工程質量、提高施工效率、維護施工者身心健康、實現工廠化施工的重要條件。隧道的作業(yè)環(huán)境主要指:光(亮度);氣(空氣質量);塵(粉塵);聲(噪聲);電(雜散電流);水(濕度、涌水)。如何保證洞內整個作業(yè)環(huán)境能夠控制在標準作業(yè)及環(huán)境之下,是當前隧道通風設備工程領域中亟需解決的重要問題。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng),本發(fā)明基于WIFI的無線傳感網絡實時監(jiān)測隧道中的環(huán)境,保證隧道空氣質量的良好。
本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案
根據本發(fā)明提出的一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng),包括平均分布在隧道中的多個一氧化碳檢測模塊、風速檢測模塊、多個第一WIFI從節(jié)點、第二WIFI從節(jié)點、第一WIFI中繼節(jié)點、第二WIFI中繼節(jié)點、WIFI匯總節(jié)點、上位機、PLC控制器、變頻器、送風管道和風機,一氧化碳檢測模塊包括一氧化碳傳感器和與其連接的A/D轉換模塊;其中,
一氧化碳檢測模塊用于實時檢測隧道內的一氧化碳濃度,檢測到的一氧化碳濃度發(fā)送給第一WIFI從節(jié)點,第一WIFI從節(jié)點將所得到的一氧化碳濃度數據分別通過第一WIFI中繼節(jié)點、第二WIFI中繼節(jié)點發(fā)送給WIFI匯總節(jié)點,風速檢測模塊用于將檢測出的風速發(fā)送給第二WIFI從節(jié)點,第二WIFI從節(jié)點將所得到的風速數據通過第二WIFI中繼節(jié)點發(fā)送給WIFI匯總節(jié)點,WIFI匯總節(jié)點將所得數據傳送給上位機,上位機用于對所有數據進行分析之后,生成相對應的指令數據傳送給PLC控制器,PLC控制器將對應的指令傳送給變頻器,通過變頻器最終對風機轉速進行控制,風由送風管道送至隧道中。
作為本發(fā)明所述的一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案,所述一氧化碳傳感器為TGS 5042一氧化碳傳感器。
作為本發(fā)明所述的一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案,所述PLC控制器為LS21-40MR PLC 可編程控制器。
作為本發(fā)明所述的一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案,所述A/D轉換模塊為AD7195數模轉換器。
作為本發(fā)明所述的一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案,所述變頻器為ACS800變頻器。
本發(fā)明采用以上技術方案與現有技術相比,具有以下技術效果:
(1)本發(fā)明基于WIFI的無線傳感網絡實時監(jiān)測隧道中的環(huán)境,保證隧道空氣質量的良好;
(2)將WIFI技術與隧道施工過程中的環(huán)境檢測技術融合在一起,充分利用的WIFI技術的特點低功耗、成本低、時延短、網絡容量大、可靠、自組網、安全;不僅擴大了監(jiān)測系統(tǒng)的覆蓋范圍,而且避免的因布設線路帶來的不便,避免了對檢測人員的潛在危害。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明:
本技術領域技術人員可以理解的是,除非特意聲明,這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是,本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件,但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解,當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時,它可以直接連接或耦接到其他元件,或者也可以存在中間元件。此外,這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。
本技術領域技術人員可以理解的是,除非另外定義,這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
一種基于WIFI的隧道通風控制系統(tǒng),包括平均分布在隧道中的多個一氧化碳檢測模塊、風速檢測模塊、多個第一WIFI從節(jié)點、第二WIFI從節(jié)點、第一WIFI中繼節(jié)點、第二WIFI中繼節(jié)點、WIFI匯總節(jié)點、上位機、PLC控制器、變頻器、送風管道和風機,一氧化碳檢測模塊包括一氧化碳傳感器和與其連接的A/D轉換模塊;其中,
一氧化碳檢測模塊用于實時檢測隧道內的一氧化碳濃度,檢測到的一氧化碳濃度發(fā)送給第一WIFI從節(jié)點,第一WIFI從節(jié)點將所得到的一氧化碳濃度數據分別通過第一WIFI中繼節(jié)點、第二WIFI中繼節(jié)點發(fā)送給WIFI匯總節(jié)點,風速檢測模塊用于將檢測出的風速發(fā)送給第二WIFI從節(jié)點,第二WIFI從節(jié)點將所得到的風速數據通過第二WIFI中繼節(jié)點發(fā)送給WIFI匯總節(jié)點,WIFI匯總節(jié)點將所得數據傳送給上位機,上位機用于對所有數據進行分析之后,生成相對應的指令數據傳送給PLC控制器,PLC控制器將對應的指令傳送給變頻器,通過變頻器最終對風機轉速進行控制,風由送風管道送至隧道中。
所述一氧化碳傳感器為TGS 5042一氧化碳傳感器。
所述PLC控制器為LS21-40MR PLC 可編程控制器。
所述A/D轉換模塊為AD7195數模轉換器。
所述變頻器為ACS800變頻器。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明,不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替代,都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。