[实用新型]一种高地温隧道环境实时预警与长期监测系统

说明书

本实用新型提供了一种高地温隧道环境实时预警与长期监测系统，其特征在于：包括隧道内环境监测系统、隧道外环境监测系统、预警系统和供电电源，供电电源与隧道内环境监测系统的输入端连接，隧道内环境监测系统的输出端和隧道外环境监测系统的输出端分别与预警系统连接。该系统不仅能够对隧道内外环境进行实时监测和播报，而且能够对隧道内外环境以及结构、岩石等温度进行长期监测，得到长期数据，通过对历史数据的处理与分析，在后续的监测中能够根据实时的监测数据对未来的环境做出预测预警工作，减少意外损失。

技术领域

本实用新型涉及一种高地温隧道环境实时预警与长期监测系统。

背景技术

公路或道路是构建城乡交通网路的重要基础设施之一，在我国经济社会各项发展中起先导引领作用，一直以来处于优先发展的地位并取得了巨大发展。公路隧道作为穿越山岭与江河等障碍的重要的地下建筑物在公路建设中无论是在克服障碍、改善线型、提高车速、缩短行车距离；还是降低交通事故发生率和保护环境等方面的优势越来越明显，并在公路建设中被大量采用，其规模和数量均快速发展。

隧道是个相对封闭的区域。车辆行驶时排出的废气、烟尘容易在隧道累积。汽车行驶排放的废气含有CO、NO、SO₂、醛类、有机化合物、碳氢化合物等多种有害成分，污染隧道内的空气，对人体的健康也造成重大威胁。同时，空气污染物的积累和扬尘会使隧道内的能见度降低，妨碍行车安全。通风换气是排除隧道内的有害气体、烟雾和灰尘，为隧道空间创造安全、健康、舒适的环境的重要手段，同时也是减少隧道火灾危害和损失的重要手段之一。

随着公路隧道工程技术的发展，以及为促进我国山区经济发展的需要，公路隧道的建造长度越来越长，形状结构也越来越复杂，所面对的自然环境条件也越来越多变。

公路隧道外围山体的高地热问题会直接影响隧道的开挖及施工进度，并且会对隧道的通风和火灾排烟造成一定的影响，而隧道通风以及排烟是保证隧道正常运行的必要手段。因此需要对隧道内空气、内壁以及山体温度进行实时、长期的监测。

此外，由于隧道是个相对封闭的空间，来往车辆和隧道内的风机等设备产生的大量热量难以排出，加上山体高温，若不进行特殊处理，隧道内的温度定会随着时间的推移而逐渐升高。因此有必要对其热环境进行长期监测，进而进行评价及分析，掌握其温度现状，并预测未来温度的发展趋势，在分析的基础上采取相应的针对性措施，以保证隧道运营期间稳定的热环境。同时，隧道内来往车辆造成的扬尘、以及车辆排出的尾气，使得隧道内空气中的CO₂、污染物等浓度升高，为保证隧道内的空气质量，有必要对隧道内环境中的污染物以及CO₂等浓度进行长期监测和控制。

目前国内基本没有出现带有高地热问题的隧道，更是缺少对高地热隧道的相关研究。通过对高地温隧道温度进行长期监测，实时获取隧道内及其岩壁的温度数据，并进行长期监测数据的整理与分析，可以了解隧道温度的变化情况。此外，进行隧道温度的长期监测能够为隧道结构等研究(如结构、材料性能的变化等)提供温度数据基础，同时可以为隧道通风以及火灾的智能化控制提供数据支撑。同时，通过对隧道内环境质量的监测，结合对隧道车流量的监控分析，可研究隧道交通量对隧道内环境中CO₂浓度、烟雾浓度以及颗粒物浓度的影响。由于高地温隧道极少出现，因此对应的高地温隧道环境监测的相关发明研究较少，并且缺少对长期数据的监测研究。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有技术没有针对高地温隧道的环境监测系统。