可隔离大断面隧道洞内外对流换热的隔离系统与隔离方法

1.可隔离大断面隧道洞内外对流换热的隔离系统，其特征在于，其包括：对隔离系统进行统一管理的总控制系统，实时监测隔离系统中各个子系统参数和性能的变化并向所述总控制系统进行反馈及执行所述总控制系统指令的设备监控系统，可产生加热至目标温度的热风并将热风加压储存的热风储存装置，连通所述热风储存装置与隧道洞的气压室，设置于隧道洞内壁进行风流通的风管装置及设置于所述风管装置上进行风喷出的若干喷嘴装置，将经所述气压室后的风输送至所述风管装置及所述喷嘴装置的输风管道，设置于所述输风管道上的若干与所述喷嘴装置连通的热风出风口，可通过远程操作调控所述热风储存装置启停及工作参数的电气箱管控系统，监测和调控经过所述气压室进一步加热加压后的热风的风量、风速和风温的输送控制系统，对热风出风口的风速、风温以及隧道洞内外的环境温度和洞外风速信息进行采集的信息采集系统，及位于隧道洞内的第一温度传感器；其中，所述热风储存装置位于隧道洞外，包括可将自然风加热至目标温度的加热装置、可产生3000-5000m³/h的大风量和25-40m/s的大风速自然风的大功率风机、可对所述大功率风机的风扇进行角度调节的伺服电机及与所述设备监控系统电相连的第二温度传感器和风速传感器，所述电气箱管控系统可调控所述大功率风机及所述伺服电机的启停及工作参数；所述总控制系统与所述设备监控系统电相连，所述设备监控系统与所述电气箱管控系统、所述输送控制系统及所述信息采集系统电相连，所述电气箱管控系统与所述热风储存装置电相连。 2.根据权利要求1所述的隔离系统，其特征在于，所述电气箱管控系统还可对所述大功率风机及所述伺服电机进行智能故障诊断。 3.根据权利要求1所述的隔离系统，其特征在于，所述热风储存装置设置于隧道洞外、距离隧道洞2~5m处，和/或，所述第一温度传感器设置于隧道洞内、距离洞口2~5m处。 4.根据权利要求1所述的隔离系统，其特征在于，所述输风管道由若干可组装的管道单元组装得到。 5.根据权利要求4所述的隔离系统，其特征在于，每个管道单元下侧配置5个所述喷嘴装置及5个所述热风出风口。 6.根据权利要求4所述的隔离系统，其特征在于，每个所述管道单元的长度为2-2.5m。 7.根据权利要求1所述的隔离系统，其特征在于，所述喷嘴装置为椭圆形喷嘴，所述热风出风口为椭圆形出风口。 8.根据权利要求7所述的隔离系统，其特征在于，所述椭圆形出风口的长轴为0.4m、短轴为0.3m，两个热风出风口之间的间距为0.1m。 9.根据权利要求1所述的隔离系统，其特征在于，所述气压室为椭球体形状。 10.应用权利要求1-9中任一项所述的隔离系统的隔离方法，其特征在于，其包括：S1 设置所述隔离系统，其中所述热风储存装置设置于隧道洞口外2~5m处，所述第一温度传感器设置于隧道洞的洞口内2~5m处，所述气压室设置于隧道洞外；S2 通过所述第一温度传感器及所述第二温度传感器获得隧道洞内外环境的实时温度，并通过所述风速传感器获得隧道洞外的实时风速，通过所述信息采集系统采集实时温度信息和实时风速信息，并将其反馈至所述设备监控系统，所述设备监控系统进一步将实时温度信息和实时风速信息反馈至所述总控制系统，由所述总控制系统根据隧道洞外的风速、隧道洞内外的温度及温差情况下达处理指令至所述设备监控系统，所述设备监控系统进一步调控其他子系统完成处理指令；所述处理指令的内容包括：当隧道洞外温度高于0℃时，关闭所述电气箱管控系统和所述输送控制系统；当隧道洞外温度低于0℃高于-15℃时，开启所述电气箱管控系统和所述输送控制系统，调控系统进行低档运行，即调控至所述热风出风口的风速为25-30m/s，所述大功率风机的功率为5kW，所述大功率风机产出的自然风被加热至20-25℃；当隧道洞外温度低于-15℃或隧道洞外风速高于5m/s或隧道洞内温度小于隧道洞外温度时，开启所述电气箱管控系统和所述输送控制系统，调控系统进行高档运行，即调控至所述热风出风口的风速为30-40m/s，所述大功率风机的功率为6kW，所述大功率风机产出的自然风被加热至20-25℃；S3当隔离系统高档运行一定时间后，由所述总控制系统根据获得的新的实时温度信息和实时风速信息下达第二处理指令至所述设备监控系统，所述设备监控系统进一步调控其他子系统完成第二处理指令；所述第二处理指令包括：若当前隧道洞外温度高于0℃，则关闭所述电气箱管控系统和所述输送控制系统；若隧道洞外温度低于0℃、高于-15℃且风速低于5m/s且洞内温度高于洞外温度，则调控系统进行所述低档运行，否则，继续进行所述高档运行，至隧道洞内外温度差达到设定要求。 11.根据权利要求10所述的隔离方法，其特征在于，步骤S1中将所述输风管道沿隧道横断面设置于在隧道衬砌表面15-25cm处。 12.根据权利要求10所述的隔离方法，其特征在于，所述隔离方法还包括：当应用该隔离系统的隧道洞为入口直径大于10m的大断面隧道洞时，由所述总控制系统下达第三处理指令至所述设备监控系统，所述设备监控系统进一步调控其他子系统完成该第三处理指令，所述第三处理指令包括：由所述电气箱管控系统通过所述伺服电机调控所述大功率风机的叶片角度，从而使所述热风出风口处的风向为向隧道洞内水平偏斜3-5°；和/或，当所述喷嘴装置还设有与所述设备监控系统电相连的温度传感器和风速传感器即喷嘴温度传感器和喷嘴风速传感器时，若所述总控制系统判断根据喷嘴温度传感器得到的风温和/或根据喷嘴风速传感器得到的风速不高于设定的喷嘴处风温和/或风速值的20%时，维持系统按当前运行方式继续运行，若其超出设定的喷嘴处风温和/或风速值的20%时，由所述总控制系统下达第四处理指令至所述设备监控系统，所述设备监控系统进一步调控其他子系统完成该第四处理指令，所述第四处理指令包括：降低所述热风储存装置内的加热装置和/或大功率风机的运行功率，使热风出风口处的风温和/或风速低于设定值的20%；和/或，当所述气压室内还设有与所述设备监控系统电相连的加热装置和加压装置即气压室加热装置和加压装置，且所述喷嘴装置还设有所述喷嘴温度传感器和所述喷嘴风速传感器时，若所述总控制系统判断根据所述喷嘴温度传感器得到的风温和/或根据所述喷嘴风速传感器得到的风速低于隧道洞内要求的风温和/或风速时，下达第五处理指令至所述设备监控系统，所述设备监控系统进一步调控所述气压室加热装置和加压装置完成该第五处理指令，所述第五处理指令包括：增大所述气压室加热装置的加热功率和/或增大气压室加压装置的加压功率，使得热风出风口处的风温和风速提高至设定值区间。 13.根据权利要求10所述的隔离方法，其特征在于，所述设备监控系统中集成有即时通讯工具，当所述隔离系统出现风温异常并通过所述第一和/或第二温度传感器反馈至所述设备监控系统后，由所述设备监控系统通过即时通讯工具发送故障信息至技术人员。