一、核心结构组成
防爆道闸通过特殊材料与机械设计,满足爆炸环境下的安全需求,其结构可分为以下模块:
1. 防爆箱体
(1) 材质:采用防爆钢板(如Q235B)焊接成型,表面喷塑处理,具备耐腐蚀、抗冲击性能。
(2) 结构:箱体内部通过隔板分隔为储气仓与工作仓,储气仓连接充气管,工作仓内置动力装置,两仓间通过导气管与单向阀连通,防止气体逆流引发危险。
(3) 防护等级:通常达到IP56,可防尘防水,适应恶劣环境。
2. 动力与传动系统
(1) 动力装置:包含摆动杆、液压缸(或电机)及导向槽。液压缸固定端铰接于箱体内壁,伸缩端通过圆环与摆动杆上的固定轴连接,固定轴沿圆弧形导向槽滑动,将液压缸的直线运动转化为转动轴的旋转运动。
(2) 传动组件:采用涡轮蜗杆减速器或同步带轮,实现扭矩转换与低速高扭矩输出,确保闸杆平稳启闭。
(3) 闸杆:铝合金八角方杆,内置加强筋,抗风能力强;长度可选2-6米,支持直杆、曲杆、折叠杆等多种形式。
3. 防爆控制模块
(1) 主控单元:采用防爆型PLC或单片机,运行多任务操作系统,实现逻辑控制与安全校验。
(2) 传感器阵列:集成地感线圈、红外对射、压力检测装置及车牌识别模块,实时监测车辆位置与通行状态。
(3) 通信接口:支持RS485、以太网或无线通信,可接入智能停车场管理系统,实现远程监控与数据交互。
4. 安全防护装置
(1) 物理防护:机械限位采用双行程开关设计,主开关用于正常停机,副开关作为冗余备份,防止主开关失效导致闸杆过冲。
(2) 电子防护:
(3) 遇阻保护:压力传感器检测到阻力时,控制器立即切断动力并反向驱动闸杆抬起。
(4) 地感保护:地感线圈持续监测车辆位置,若闸杆下落过程中车辆未完全通过,则自动保持抬杆状态。
(5) 力矩限制:电机控制器实时监测输出扭矩,超过设定值时自动停机,防止设备损坏。
二、工作原理
防爆道闸通过“感知-决策-执行”闭环控制,实现安全可靠的车辆通行管理,其工作流程如下:
1. 车辆检测与权限验证
(1) 车牌识别:摄像头捕捉车牌图像,通过OCR技术识别车牌号,与数据库比对验证权限。
(2) 地感线圈检测:双线圈技术区分金属车辆与非金属干扰,确认车辆位置与行驶方向。
(3) 红外对射扫描:多束光幕形成检测区域,确认闸杆下方无障碍物,防止砸车伤人。
2. 动力驱动与闸杆运动
(1) 电机启动:主控单元根据传感器信号,控制电机正转或反转。
(2) 传动转换:涡轮蜗杆减速器将电机高速旋转转化为低速大扭矩输出,驱动闸杆上升或下降。
(3) 平衡调节:双弹簧预紧结构与闸杆重力矩动态平衡,电机仅需克服摩擦力即可驱动闸杆,降低能耗并延长寿命。
3. 安全保护与异常处理
(1) 遇阻停机:压力传感器检测到闸杆运动受阻时,控制器立即切断电机电源并反向驱动闸杆抬起,避免设备损坏或人员受伤。
(2) 超时保护:电控部分记录电机运行时间,若超过预定值(如10秒),则强制停机,防止因传感器失效导致闸杆运行超限。
(3) 防冲撞设计:闸杆采用钢材框架配合填充材料,防冲撞等级满足特定标准(如抗1吨车辆以5km/h速度撞击)。
4. 远程监控与系统协同
(1) 数据交互:通过物联网技术,将设备状态、通行记录等数据上传至云端管理平台,支持远程状态监测与故障诊断。
(2) 多系统联动:可与消防系统、安防系统集成,实现应急通道自动开启或异常情况联动报警。
三、典型应用场景
防爆道闸广泛应用于存在爆炸风险的场所,如:
1. 石油化工行业:加油站、炼油厂、储罐区出入口,防止车辆通行引发静电或火花。
2. 燃气站与粉尘环境:天然气加气站、面粉厂、煤矿等,避免可燃气体或粉尘爆炸。
3. 交通枢纽与商业场所:机场、车站、大型商场的货运通道,确保高流量车辆安全通行。