一種隧道施工救生艙的內部供電系統的制作方法

本實用新型屬于隧道施工救援配套設備相關領域，更具體地，涉及一種隧道施工救生艙的內部供電系統。

背景技術：

隨著我國交通建設的快速發展，隧道工程的建設數量、規模及穿越地質的復雜程度均發生了質的變化，由于各種原因，隧道施工過程中關門坍塌事故時有發生。據調查，70％的軟弱圍巖坍塌發生在掌子面后方，塌方發生后掌子面人員被困。隧道施工救生艙為隧道施工行業應急救援設備，坍塌事故發生后，為幸存人員提供安全避難空間，幫助避難人員順利逃生，減少災害帶來的損失。

為了便于運行，隧道施工救生艙內應具有動力保障系統，能為救生艙提供行走時的動力，且在失去外部供電的情況下能維持救生艙額定工況下的能源需要。現有的救生艙的供電技術或采用手搖發電機，或不能接入外部電源并自動轉換，或在續航節能方面沒有進行優化，不能高效的投入隧道施工救生艙的使用。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種內部供電統，其中結合隧道施工救生艙的特點，相應設計了隧道施工救生艙的內部供電系統，并對其關鍵組件如外部交流電源、內部直流電源和電源轉換單元的結構組成、及其相互布置方式進行研究和設計，可有效改善隧道施工救生艙內的供電情況，具有成本低廉、安全可靠、續航能力強等優點。

為實現上述目的，本實用新型提出了一種隧道施工救生艙的內部供電系統，該內部供電系統包括外部交流電源、內部直流電源和電源轉換單元，其特征在于：

所述外部交流電源設于隧道施工救生艙的外部，并配備有變壓器轉換為統一電源；所述內部直流電源設于隧道施工救生艙的內部，并配備有逆變器轉換為統一電源；所述電源轉換單元用于執行所述變壓器或者逆變器的切換，由此確保為救生艙內部所有用電單元的正常供電；此外，所述外部交流電源的電源接口設置為豎直向下，并采用快插接頭連接，同時在該快插接頭上方設置防護罩。

作為進一步優選地，所述救生艙內部頂部設置有熱傳感器，該熱傳感器用于檢測艙內是否有人。

作為進一步優選地，所述救生艙的艙門入口處設置有接觸式傳感器。

作為進一步優選地，所述內部供電系統還配備有用電單元控制單元，該用電單元控制單元包括應急照明設備控制端和其他用電設備控制端，其中所述應急照明設備控制端根據救生艙艙門的開或關，實現應急照明設備的開啟；所述其他用電設備控制端用于實現其他用電設備的開啟。

作為進一步優選地，所述外部交流電源與所述內部直流電源相連，并用于對此內部直流電源執行充電。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點：

1.本實用新型的供電系統同時具備外部電源和內部電源，救生艙內部和外部的供電能自動轉換，轉換時間不大于1s，外部交流電和內部直流電源通過變壓器或逆變器轉換為統一電源為系統內部電器設備供電，內部用電系統采用了統一的用電標準，具有成本低廉、安全可靠等優點。

2.本實用新型救生艙內電源的控制進行了優化設計，設置了開關門傳感器、熱傳感器，避免平時人為誤操作造成的內部直流電源電量流失，真 正使用時導致電量不夠的情況出現。且外部電源設有安全保護裝置，保證在意外情況下的供電安全及災變條件下外部電源中斷時救生艙內部的供電安全。

3.本實用新型在使用直流電源供電或直流電源正在充電時，使用熱傳感器來控制用電設備的電源接通與斷開，可有效確保直流電源蓄電池的電量充足；當熱傳感器感應到救生艙內有人時，用電設備電源方可接通，當蓄電池電量充足時，使用外部交流電源供電時，由人手動控制用電設備的電源的接通與斷開，實現了用電設備的多形式控制，實現了電量的合理利用，進一步節約電量。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的內部供電系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的內部供電系統的原理圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖1-2所示，本實用新型實施例提供的一種隧道施工救生艙的內部供電系統，該內部供電系統包括外部交流電源、內部直流電源和電源轉換單元，其中外部交流電源設于隧道施工救生艙的外部，并配備有變壓器轉換為統一電源；內部直流電源設于隧道施工救生艙的內部，并配備有逆變器轉換為統一電源；電源轉換單元用于執行變壓器或者逆變器的切換，由此確保為救生艙內部所有用電單元的正常供電。此外，各用電單元還可以在電源控制單元的控制下，選擇性地開啟或關閉，可有效避免人為誤操作造成的電量流失，節約用電。

下面將分別對系統中的各個單元進行詳細的說明。

外部交流電源1設于隧道施工救生艙的外部，其通過外部電源接口與隧道施工救生艙相連，以為救生艙的移動提供動力能源，并在救生艙處于備用狀態下對救生艙的內部直流電源充電。內部直流電源2設于隧道施工救生艙的內部，外部交流電源1和內部直流電源2通過轉換為統一的電源為電源控制單元和用電單元供電，即為供電系統的內部電器設備供電。

作為本實用新型的關鍵改進之一，為了保證供電安全，外部電源及電源接口設有完善的安全保護裝置，保證在意外情況下的供電安全及災變條件下外部電源中斷時救生艙內部的供電安全。具體而言，外部交流電源需要與救生艙內部相連，考慮到塌方時所產生的碎石、土塊等可能會產生各類不利影響，本實用新型中將外部交流電源的電源接口設置為豎直向下，并采用快插接頭連接，同時在該快插接頭上方設置譬如鋼結構的防護罩，由此可有效防止塌方所產生沖擊對接頭的破壞，確保救生艙內部供電系統的正常運行。

所述用電單元主要包括應急照明設備和除應急照明設備以外的其他用電設備等，該應急照明設備具體可為應急照明燈，其啟動后可延時關閉，即用于提供臨時的照明。

按照本實用新型的一個優選實施例，上述內部供電系統還可以配備有電源控制單元，其用于控制用電單元的開關，其主要包括應急照明設備控制端和其他用電設備控制端。其中應急照明設備控制端根據救生艙艙門的開或關，實現應急照明設備的開啟，具體為當艙門被打開或關閉時，觸發救生艙艙門附近的開關門傳感器3，進而啟動應急照明設備，并延時關閉，即開關門傳感器用于控制應急照明設備。其他用電設備控制端用于實現其他用電設備的手動或自動的開啟，首先根據直流電源是否供電或充電，來決定其他用電設備是否開啟，若直流電源沒有供電或充電時，被困人員手動開啟其他用電設備；若直流電源在供電或充電，則根據救生艙內是否有 人，來決定其他用電設備是否開啟；若救生艙內有人，則自動開啟其他用電設備，若沒有人，則不開啟其他用電設備。

相應地，開關門傳感器控制應急照明設備，當門被打開或關閉時，傳感器被觸發，應急照明啟動，并延時關閉，人員進入救生艙后，手動啟動其他用電設備。在使用直流電源供電，或者直流電源正在充電時，為了確保直流電源蓄電池的電量充足，使用熱傳感器來控制用電設備的電源接通與斷開，熱傳感器感應到救生艙內有人時，用電設備電源方可接通。當蓄電池電量充足，使用外部交流電源供電時，由人手動控制用電設備電源的接通與斷開。

按照本實用新型的另一優選實施例，可采用熱傳感器4識別技術，實現救生艙內是否有人的判斷，具體為，熱傳感器4例如設于隧道施工救生艙的頂部，其優選為三個，其中兩個設于底部長邊的兩端，另一個設于另一長邊的中間。以此方式，在檢測到艙內有人存在時，方可通過電路開關來啟動艙內內部電源，由此避免平時人為誤操作造成的電能流失。此外，上述內部供電系統還可以設置有電量檢測器，該電量檢測器與所述內部直流電源譬如鋰蓄電池相連，并實時檢測其電量自然下降或意外流失到設置的安全閾值時，所述電源轉換單元切換至使內部直流電源與外部交流電源相連，以便對內部直流電源執行充電。

本實用新型在內部電源控制方面上具有兩大特點，一是頂部設置傳感器，當艙內有人時，艙內內部電源方可啟動，當人員撤離后，自動斷電；二是在進門處設置接觸式傳感器，當開關門后，應急照明燈光啟動，隨后應急照明燈光自動延時關閉，手動啟動普通照明燈光。主要宗旨是節約用電，避免平時人為誤操作造成的電量流失，真正使用時導致電量不夠的情況出現。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作 的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。