本發(fā)明涉及綜合管廊智能防爆和泄爆蓋板及實時檢測的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

城市綜合管廊作為城市的地下血脈，是水、電、天然氣等物資輸送的生命線。綜合管廊本身存在危險源，在當前復雜的國際形勢下，容易成為恐怖襲擊和戰(zhàn)時敵方空襲打擊的重點。投料口(檢查井)是綜合管廊口部的重要組成部分，在平時主要用于管線入廊。由于投料口(檢查井)的尺寸較大，戰(zhàn)時爆炸產(chǎn)生的沖擊波容易進入綜合管廊，從而對管廊內(nèi)的生命線工程產(chǎn)生破壞。因此，投料口(檢查井)作為人防設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，需要重點考慮。其次，2014年6月1日，臺灣高雄市街道發(fā)生可燃氣體外泄，引發(fā)多次大爆炸，在爆炸事故中，由于沖擊波的破壞，地下空間中又沒有足夠的泄爆孔口，導致大部分井蓋直接被炸飛。當沖擊波源于管廊外部時，蓋板應有效抵御沖擊波來保證地下綜合管廊內(nèi)部生命線工程的穩(wěn)定。當管廊內(nèi)部發(fā)生爆炸，沖擊波應得到及時釋放，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生更大的破壞。因此，有必要針對目前城市綜合管廊投料口(檢查井)兼顧人防的要求，設(shè)計一種新穎、實用的智能化防爆和泄爆蓋板。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了滿足綜合管廊內(nèi)投料口(檢查井)滿足正常使用的同時兼顧人防防空要求，同時考慮管廊內(nèi)的災害預防(火災和爆炸等)，本發(fā)明設(shè)計了一種用于綜合管廊兼顧人防設(shè)計的投料口(檢查井)智能防爆和泄爆蓋板，在蓋板主體上，通風、防爆及泄爆孔口模塊可以實現(xiàn)蓋板在通風、防爆和泄爆三種功能模式的轉(zhuǎn)換，分別對應日常管廊使用中的通風需求、戰(zhàn)時管廊防災中的防護需求(防外部沖擊波)和管廊內(nèi)部災害的排壓需求(泄爆口)三種情形，并由蓋板監(jiān)測控制模塊實現(xiàn)記錄和計算，并分析防爆和泄爆蓋板的狀態(tài)。蓋板監(jiān)測控制模塊包括了壓力監(jiān)測模塊、角度傳感器等，可以判斷蓋板、孔口等工作狀況，自動化在線的對智能防爆和泄爆蓋板的性能進行快速精確的檢測，有利于后續(xù)定期維護保養(yǎng)，確保良好運行狀態(tài)和戰(zhàn)時工程防護效果。

為達到上述目的，本發(fā)明可采用如下技術(shù)方案：

一種用于管廊兼顧人防設(shè)計的智能防爆和泄爆蓋板組件，其特征在于，包括蓋板門框、與蓋板門框配合的蓋板、位于蓋板門框下方的通道、位于通道進出口的轉(zhuǎn)換板、監(jiān)測控制模塊；

所述監(jiān)測控制模塊包括角度監(jiān)測模塊、壓力監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)分析與處理模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊；

其中所述角度監(jiān)測模塊用以獲得轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)，壓力監(jiān)測模塊用以獲得轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)分析與處理模塊內(nèi)預設(shè)有擺動角度數(shù)據(jù)預設(shè)值、壓力數(shù)據(jù)預設(shè)值；數(shù)據(jù)分析與處理模塊用以接收轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)并分別與擺動角度數(shù)據(jù)預設(shè)值、壓力數(shù)據(jù)預設(shè)值對比后提供判斷結(jié)果；

數(shù)據(jù)傳輸模塊用以接收數(shù)據(jù)分析與處理模塊的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳，該數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)與擺動角度數(shù)據(jù)預設(shè)值的對比數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)預設(shè)值的對比數(shù)據(jù)。

進一步的，數(shù)據(jù)上傳模塊的上傳方式包括無線傳輸方式或電力載波傳輸方式。

進一步的，所述角度監(jiān)測模塊采用微機械陀螺獲得轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)動角度數(shù)據(jù)。

進一步的，還包括位于蓋板下方的限位座；所述轉(zhuǎn)換板的上端通過橫向的轉(zhuǎn)軸安裝在蓋板上并通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)換板在自由狀態(tài)下靠自重作用與限位座的限位接觸并密閉；轉(zhuǎn)換板角度監(jiān)測模塊安裝在轉(zhuǎn)軸上；所述限位座位于轉(zhuǎn)換板的下側(cè)。

進一步的，所述轉(zhuǎn)換板在自由狀態(tài)下是縱向下垂的狀態(tài)。或者，所述轉(zhuǎn)換板在自由狀態(tài)下是橫向放置狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)換板的末端壓在限位座上。所述轉(zhuǎn)換板的正面及背面均設(shè)有限位座，其中一個限位座安裝在轉(zhuǎn)軸對側(cè)，另一個限位座安裝在轉(zhuǎn)軸上方，且每個限位座上均設(shè)有壓力監(jiān)測模塊。

有益效果：相對于現(xiàn)有技術(shù)，平時管廊內(nèi)需要通風時，可以通過電機打開轉(zhuǎn)換板實現(xiàn)與外界通風；戰(zhàn)時遇到?jīng)_擊波時，若轉(zhuǎn)換板處于打開狀態(tài)，外部沖擊波的作用下會自動密閉；當管廊內(nèi)部發(fā)生泄漏和火災進而產(chǎn)生爆炸災害后，處于密閉狀態(tài)的轉(zhuǎn)換板會在沖擊波作用下自動打開，實現(xiàn)泄壓功能，保證整個智能防爆和泄爆蓋板不被沖擊波掀起并損毀。同時，蓋板采用孔口對稱設(shè)計，使防爆板受力均勻，以便抵御更強的沖擊波作用。

同時，本發(fā)明通過角度傳感器和壓力監(jiān)測模塊監(jiān)測蓋板的實時狀態(tài)，記錄轉(zhuǎn)換板擺動角度及壓力數(shù)據(jù)，分析轉(zhuǎn)換板的受力狀態(tài)，確定起始和終止的位置與角度，判斷轉(zhuǎn)換板的工作狀況，并通過預設(shè)在數(shù)據(jù)分析與處理模塊中的規(guī)范(標準)的要求，自動的智能防爆和泄爆蓋板的性能與健康狀況進行判斷并可以上傳數(shù)據(jù)，達到在線監(jiān)測的目的。從而可以自動化的、在線的對智能蓋板的性能進行快速精確的檢測。有利于后續(xù)對智能蓋板進行定期維護保養(yǎng)，確保智能防爆和泄爆蓋板的運動部件保持良好運行狀態(tài)，確保戰(zhàn)時工程防護效果。

本發(fā)明還提供了用于管廊兼顧人防設(shè)計的智能防爆和泄爆蓋板組件的性能檢測方法，該檢測方法的可采用如下技術(shù)方案：

通過轉(zhuǎn)換板轉(zhuǎn)動時角度監(jiān)測模塊獲取實時張角，進而判斷轉(zhuǎn)換板的開啟角度，判斷轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的靈活性，通過轉(zhuǎn)換板壓力監(jiān)測模塊獲取壓力數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理模塊的分析判斷，比對技術(shù)規(guī)范要求，得出轉(zhuǎn)換板的性能與健康狀況。

進一步的，初始角監(jiān)測模塊在轉(zhuǎn)換板閉合時監(jiān)測值均為0°；而數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計采用170MHz無線串口模塊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的蓋板及蓋板門框示意圖。

圖2為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換板的第一種實施例示意圖，并展示了轉(zhuǎn)換板打開時的狀態(tài)。

圖3為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換板的第一種實施例示意圖，并展示了轉(zhuǎn)換板關(guān)閉時的狀態(tài)。

圖4為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換板的第二種實施例示意圖，并展示了轉(zhuǎn)換板打開時的狀態(tài)。

圖5為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換板的第二種實施例示意圖，并展示了轉(zhuǎn)換板關(guān)閉時的狀態(tài)。

具體實施方式

請參閱圖1所示，為本發(fā)明用于管廊兼顧人防設(shè)計的智能防爆和泄爆蓋板組件中的蓋板門框1即與蓋板門框配合的蓋板2。所述蓋板2上設(shè)有對稱設(shè)計的孔口3，該孔口3在蓋板2下方受到?jīng)_擊波沖擊時起到泄壓的作用，且對稱的設(shè)計使蓋板2受力均勻，以便抵御更強的沖擊波作用。

請參閱圖2及圖3所示，為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換板的第一種實施例。

圖2及圖3中，本發(fā)明蓋板組件中設(shè)有位于蓋板門框1下方的通道4、位于通道4進出口的轉(zhuǎn)換板5、監(jiān)測控制模塊；所述監(jiān)測控制模塊包括角度監(jiān)測模塊、壓力監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)分析與處理模塊(未圖示)以及數(shù)據(jù)傳輸模塊(未圖示)。其中所述角度監(jiān)測模塊用以獲得轉(zhuǎn)換板5的擺動角度數(shù)據(jù)，在本實施方式中，所述角度監(jiān)測模塊采用微機械陀螺獲得轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)動角度數(shù)據(jù)。壓力監(jiān)測模塊用以獲得轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)分析與處理模塊內(nèi)預設(shè)有擺動角度數(shù)據(jù)預設(shè)值、壓力數(shù)據(jù)預設(shè)值；數(shù)據(jù)分析與處理模塊用以接收轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)并分別與擺動角度數(shù)據(jù)預設(shè)值、壓力數(shù)據(jù)預設(shè)值對比后提供判斷結(jié)果。而數(shù)據(jù)傳輸模塊用以接收數(shù)據(jù)分析與處理模塊的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳，該數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板的擺動角度數(shù)據(jù)與擺動角度數(shù)據(jù)預設(shè)值的對比數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換板受到的壓力數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)預設(shè)值的對比數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)上傳模塊的上傳方式包括無線傳輸方式或電力載波傳輸方式。在本第一種實施方式中，所述轉(zhuǎn)換板5在自由狀態(tài)下是縱向下垂的狀態(tài)。所述轉(zhuǎn)換板5的上端通過橫向的轉(zhuǎn)軸6安裝在蓋板2上并通過轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動。其中該組件還包括限位座，所述轉(zhuǎn)換板5的正面及背面均設(shè)有限位座，其中一個限位座7安裝在轉(zhuǎn)軸6對側(cè)，即在轉(zhuǎn)換板5的下方。另一個限位座8安裝在轉(zhuǎn)軸6上方，且每個限位座上均設(shè)有壓力監(jiān)測模塊。且轉(zhuǎn)換板5在自由狀態(tài)下靠自重作用與位于下方的限位座7的限位接觸并密閉；轉(zhuǎn)換板角度監(jiān)測模塊安裝在轉(zhuǎn)軸6上。

請再參閱圖4及圖5所示，為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換板的第二種實施例。所述轉(zhuǎn)換板5在自由狀態(tài)下是橫向放置狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)換板5的末端壓在一個限位座6上。同樣的，所述轉(zhuǎn)換板5的正面及背面均設(shè)有限位座，其中一個限位座7安裝在轉(zhuǎn)軸6對側(cè)，即在轉(zhuǎn)換板5的下方。另一個限位座8安裝在轉(zhuǎn)軸6上方，且每個限位座上均設(shè)有壓力監(jiān)測模塊。轉(zhuǎn)換板角度監(jiān)測模塊安裝在轉(zhuǎn)軸6上。

請再結(jié)合圖2至圖5所示，無論哪一種實施例的轉(zhuǎn)換板，均能夠?qū)崿F(xiàn)蓋板在通風、防爆和泄爆三種功能模式的轉(zhuǎn)換，分別對應日常管廊使用中的通風需求、戰(zhàn)時管廊防災中的防護需求(防外部沖擊波)和管廊內(nèi)部災害的排壓需求(泄爆口)三種情形。平時管廊內(nèi)需要通風時，通過電機打開轉(zhuǎn)換板5實現(xiàn)與外界通風；戰(zhàn)時遇到?jīng)_擊波時，若轉(zhuǎn)換板5處于打開狀態(tài)，外部沖擊波的作用下會自動密閉。具體為，轉(zhuǎn)換板5在沖擊波超壓作用下轉(zhuǎn)換板卡在限位座7上，擋住通風口，防止沖擊波進入。當管廊內(nèi)部發(fā)生泄漏和火災進而產(chǎn)生爆炸災害后，處于密閉狀態(tài)的轉(zhuǎn)換板5會在沖擊波作用下自動打開，并在限位座8的保護下防止轉(zhuǎn)角過大打開，實現(xiàn)泄壓功能，保證整個智能防爆和泄爆蓋板不被沖擊波掀起并損毀。在氣流穩(wěn)定之后，再在重力作用下自行關(guān)閉。

而本發(fā)明中的用于管廊兼顧人防設(shè)計的智能防爆和泄爆蓋板組件的性能檢測方法為：

在數(shù)據(jù)分析與處理模塊中設(shè)置技術(shù)規(guī)范的數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)換板張角規(guī)范數(shù)據(jù)以及壓力規(guī)范數(shù)據(jù)；通過轉(zhuǎn)換板轉(zhuǎn)動時角度監(jiān)測模塊獲取實時張角，進而判斷轉(zhuǎn)換板的開啟角度，通過轉(zhuǎn)換板壓力傳感器獲取實時壓力，通過數(shù)據(jù)處理模塊的分析判斷，比對智能防爆和泄爆蓋板技術(shù)規(guī)范要求，得出智能防爆和泄爆蓋板的性能與健康狀況。初始角監(jiān)測模塊在轉(zhuǎn)換板閉合時監(jiān)測值均為0°，即表示為轉(zhuǎn)換板閉合無轉(zhuǎn)角。

在日常的使用與定期維護中通過轉(zhuǎn)換板擺動時角度監(jiān)測模塊獲取實時張角，進而判斷轉(zhuǎn)換板的開啟角度，通過轉(zhuǎn)換板壓力傳感器獲取實時壓力，通過數(shù)據(jù)處理模塊的分析判斷，比對智能防爆和泄爆蓋板技術(shù)規(guī)范要求，得出智能防爆和泄爆蓋板的性能與健康狀況。確保防空地下室平時的通風要求，在戰(zhàn)時沖擊波到達時，轉(zhuǎn)換板在沖擊波作用下防護功能的有效實現(xiàn)。在平時通風要求時，轉(zhuǎn)換板的正常打開。在工程中為保證工程對通風量的需要，智能防爆和泄爆蓋板一般有多路多列單門組合構(gòu)成，為便于檢測與數(shù)據(jù)的獲取，在整個傳感器的設(shè)計中采用多路傳感器集成模塊解決多門的數(shù)據(jù)檢測，一次動作完成一列活門狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取與傳輸，達到簡單、高效的目的。

通過上述檢測方法，能夠自動的對智能防爆和泄爆蓋板的性能與健康狀況進行判斷并可以上傳數(shù)據(jù)，達到在線監(jiān)測的目的。從而可以自動化的、在線的對活門的性能進行快速精確的檢測。有利于后續(xù)對活門進行定期維護保養(yǎng)，確保智能防爆和泄爆蓋板的運動部件保持良好運行狀態(tài)，確保戰(zhàn)時工程防護效果。

另外，本發(fā)明的具體實現(xiàn)方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。