一种多模隧道空气净化装置及其控制系统

本技术涉及隧道内空气净化技术的领域，尤其是涉及一种多模隧道空气净化装置及其控制系统。

背景技术：

1、隧道尤其是长隧道内部，其空气质量受到车辆尾气、尘埃颗粒、有害气体等多种污染物的严重影响，尤其是长隧道内通风不畅的情况下，这些污染物会危害隧道内过往车辆驾驶人员的身体健康，当有色污染气体堆积过重时，还可能对过往车辆造成视线上的影响。因此，在长隧道内部设置空气净化装置，改善隧道内污染物的含量，净化隧道内空气质量是必要的。

2、如今，隧道内部空气净化技术相对成熟，每条长隧道内部均设置有针对实际空气污染物种类定制的空气净化装置。空气净化装置一般吊挂在隧道顶端。

3、但，目前大多数隧道内的空气净化装置功能过于单一，一种空气净化装置仅能进行一项功能，如除烟、除尘、降尘等，因此，应用时需要在隧道内设置多个针对空气中不同污染物的多个空气净化装置，空间占用率高、安装复杂，且维护较为麻烦。

4、针对上述问题，可将上述除烟、除尘、降尘功能结合，设计一种兼具多种功能的空气净化装置，简化隧道内装置安装的成本。

技术实现思路

1、为了简化隧道内空气净化装置的安装成本，并减小空气净化装置的维护成本，本技术提供一种多模隧道空气净化装置及其控制系统。

2、一方面，本技术提供的一种多模隧道空气净化装置采用如下的技术方案：

3、一种多模隧道空气净化装置，包括；

4、弧形架，架体设置于一竖直面内，且适配隧道内壁弧度，所述弧形架两端安装于隧道两侧；

5、除尘组件，于所述弧形架两侧对称设置多个，用于吸收隧道内尘土；

6、除烟组件，于所述弧形架上等间距分布多个，用于吸收并净化隧道内尾气，所述弧形架内开设有连通所述除烟组件的通道；

7、检测组件，安装于所述弧形架上，用于检测隧道内的尾气与尘土浓度；

8、喷雾组件，于弧形架底侧等间距设置多个，用于向隧道内喷洒水雾。

9、通过采用上述技术方案，弧形架为空气净化装置的主体部分，其适配隧道内壁的弧度能够保证弧形架为平行于隧道洞壁的弧形，使弧形架与隧道洞壁的间距保持相等，在给每个除尘组件与除烟组件预留足够空间的同时，保证除尘组件与除烟组件分布均匀；

10、上述方案中，除尘组件与除烟组件的运作主要基于检测组件的检测结果，当检测组件检测到尾气浓度过高时，开启除烟组件吸收隧道内尾气，当检测组件检测到尘土浓度过高时，开启除尘组件吸收隧道内的尘土，为了提高除尘效果，在除尘组件吸除尘土后，喷雾组件能够喷洒水雾，吸附将空气中漂浮的残留尘土；

11、上述方案中，除烟组件设置等间距分布多个，避免除烟组件的尾气吸入口过于集中，影响尾气去除效果；

12、在实际应用时，除尘组件与除烟组件可以单独运作，或协同运作，比如，当隧道内尾气浓度过高时，可开启除尘组件辅助除烟组件吸收尾气，以提高尾气去除的效果，同样，当隧道内尘土浓度过高时，除烟组件也可辅助除尘组件吸收尘土，但前提是，除尘组件与除烟组件需要连通，且除烟组件内需要设置除尘相关组件，避免尘土进入除烟组件内部，阻止除烟组件的运行；

13、需要说明，检测组件内部设置一个标准值，检测组件实时监测尾气浓度与尘土浓度，当尾气浓度突破标准值后，说明有害气体堆积于此段隧道，当行驶车辆中的驾驶人员车窗开启时，能够危害驾驶人员的安全；当尘土浓度突破标准值后，说明大量尘土堆积于此段隧道，大量尘土堆积可能影响驾驶人员的视线，使原本视线较差的隧道更容易发生交通事故。

14、可选的，还包括；

15、吸风口，开设于所述弧形架底侧，用于吸收隧道内污染空气；

16、所述吸风口与所述喷雾组件相间分布。

17、通过采用上述技术方案，弧形架平行于内洞壁架设，仅通过内洞壁上设置的除尘组件或除烟组件吸取隧道内有害空气，当除尘组件或除烟组件运行效率不足时可能导致预设时间段内气体吸入量不足，影响空气净化效果；

18、所以，上述方案中在弧形架上设置吸风口，辅助除尘组件与除烟组件吸取隧道内部的空气，若在弧形架上等间距开设多个吸风口，即在同一隧道的竖直截面内设置多个吸气点，能够大大提高空气净化装置的吸气效率；

19、当吸风口辅助除烟组件吸入尾气前，为减小吸入的尘土量，可提前向隧道内喷洒水雾，利用与吸风口相间分布的喷雾组件，短时间内吸附吸风口附近的尘土，减小吸风口的尘土吸入量，或吸风口吸入尘土后，减小尘土对弧形架内部组件的影响；

20、通过吸风口进入弧形架内部的气体通过弧形架内连通除烟组件的通道进入除烟组件。

21、可选的，所述弧形架内用于连接所述除烟组件的通道内部设置有；

22、静电模块，设置于所述吸风口与所述喷雾组件之间，用于静电除尘。

23、通过采用上述技术方案，上述吸风口吸入尘土后，为避免尘土通过弧形架内的通道输送到除烟组件内，或尘土积聚在弧形架内，影响后续的空气净化效果；因此，在吸风口附近设置静电模块，通过静电除尘原理去除口气中夹杂的尘土；

24、为保证吸尘效果，静电模块应设置在弧形架内吸风口两侧，为节省设计成本，可将静电模块仅设置在空气流向的后端，当空气被吸入吸风口后，其向静电模块所在区域流动，去除空气内部的尘土颗粒，极大程度地减小尘土颗粒送入除烟组件的数量。

25、可选的，所述除尘组件所在高度不高于所述弧形架高度的二分之一，所述除烟组件的所在高度不低于所述弧形架高度的二分之一。

26、通过采用上述技术方案，尘土颗粒较重，一般分布于靠近底面高度处，尾气轻，一般分布于隧道顶部，上述方案根据隧道内部的通车情况，将用于除尘的除尘组件设置在弧形架下半部分，除烟组件设置在弧形架的上半部分；

27、上述方案中弧形架高度的二分之一指的是弧形架最高点与底面高度的二分之一。

28、可选的，所述除尘组件包括；

29、除尘筒，设置于所述弧形架上，一端开口，为进气口；

30、风机，设置于所述除尘筒的所述进气口一侧，将隧道内气体吸入所述除尘筒；

31、静电模块，设置于所述除尘筒背离所述进气口一端内部；

32、毛刷板，两侧均设置有软毛，转动连接于所述进气口一端部，随气流转动。

33、通过采用上述技术方案，除尘筒是除尘组件的主体架构，为一端开口的圆筒形结构，为提高除尘效果，多个除尘筒朝向弧形架下方中心的部分，使其本体倾斜设置；

34、除尘筒上设置风机，将隧道内部的空气吸收到除尘筒内，除尘筒内部的静电模块静电吸附吹入内部的尘土颗粒，随风机持续运作，外部涌入的空气将除尘筒内部净化完成的气体挤出，这样，仅在除尘筒一侧开口，使空气在除尘筒内有足够的停留时长，能够避免两端开口下气流直入直出、减少气流在静电模块的途径时间，从而影响空气净化效果；

35、上述方案中在端口处设置一两侧附着软毛的毛刷板，随气流的涌入而转动，使除尘筒处于开启、闭合的持续变换的状态下，其上设置的软毛能够吸附尘土，增强对尘土的吸附能力，也能减小除尘筒内部尘土的溢出量。

36、可选的，所述除烟组件包括；

37、除烟筒，设置于所述弧形架顶侧，两端开口，均为进烟口，所述除烟筒两端底侧开设有出烟口；

38、风机，设置于所述进烟口一端部，将隧道内的气体吸入所述除烟筒；

39、静电模块，设置于所述除烟筒对应所述进烟口与所述出烟口之间的部分；

40、吸附模块，设置于所述除烟筒内部，吸附尾气中的有害物质。

41、通过采用上述技术方案，除烟筒为除烟组件的主体架构，不同于除尘筒，除烟筒两端开口，为进烟口，且底侧开设两开口，为出烟口，共四个口；为保证除烟的高效，除烟筒水平设置，其垂直于弧形架所在竖直面设置，即两个进烟口平行于隧道；

42、两个风机设置在进烟口处，风机高速转动将隧道内的尾气吸入除烟筒中，利用静电吸附模块吸除空气中包含的烟尘，初步除尘，而后气体进入吸附模块中，吸附空气中的有害尾气，受持续吹入的气流的影响，吸附模块中的空气被挤出，从出烟口排出；

43、另，当除烟组件辅助除尘时，除烟组件中的风机低功率运作，缓慢吸取包含烟尘的空气，当空气通过进烟口与出烟口之间的部分时，静电模块吸附空气中的烟尘，空气再从出烟口流出，完成辅助除尘。

44、可选的，所述除烟筒筒壁连接所述弧形架内部通道的部分设置有过滤板。

45、通过采用上述技术方案，弧形架内的静电模块吸附弧形架内的尘土，吸附完成后尘土粘附在弧形架的底壁或侧壁上，当气流从吸风口进入弧形架后，吹散积聚在弧形架内的灰尘，因此，为避免灰尘随气流进入除烟组件中，在除烟筒筒壁与弧形架连接的部分设置过滤板。

46、另一方面，本技术提供的一种多模隧道空气净化装置的控制系统采用如下的技术方案：

47、一种多模隧道空气净化装置及其控制系统，其特征在于：包括检测模块、中控模块、除尘模块、除烟模块；

48、所述检测模块包括视线检测单元、尾气检测单元，所述视线检测单元与所述尾气检测单元内部均设有标准值，所述视线检测单元测量当前隧道内尘土浓度并与标准值比较，所述尾气检测单元测量当前车辆尾气浓度并与标准值比较，所述视线检测单元与所述尾气检测单元将检测数值、比较结果上传；

49、所述中控模块连接所述除烟模块、所述除尘模块、所述喷雾模块并向三者发送控制指令，所述中控模块接收或实时调取所述检测模块的检测数值与比较结果，当所述中控模块接收到所述检测模块上传的尘土浓度超标结果时，所述中控模块向所述除尘模块、所述喷雾模块发送运行指令；当所述中控模块接收到所述检测模块上传的尾气浓度超标结果时，所述中控模块向所述除烟模块、除尘模块发送运行指令；

50、所述除烟模块连接所述除烟组件，控制所述除烟组件运行；

51、所述除尘模块连接所述除尘组件，控制所述除尘组件运行。

52、通过采用上述技术方案，检测模块对应于上述检测组件，设置在检测组件内部，中控模块实时调取检测模块的检测结果，并根据检测结果控制除尘模块与除烟模块运行，进而控制除尘组件与除烟组件运行；

53、同时，为实现除烟模块辅助除尘的过程自动化，检测模块中的视线检测单元除标准值外还应设置一个极限值，当尘土浓度超过这个极限值之后，检测模块向除烟模块发送指令，控制除烟组件运行，辅助除尘以加快隧道内的除尘效率。