[发明专利]高速公路路段多隧道集合式智能通风控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路隧道通风系统的控制方法，尤其是高速公路路段上多座隧道通风系统的控制方法。

背景技术

公路隧道通风系统的控制方法目前主要有：固定程序控制、反馈控制。固定程序控制方法不考虑烟雾、一氧化碳浓度及交通量的变化情况，而是按时间区间(如白昼与夜晚，节假日与平时)预先编成程序来控制风机运转，该方法不能适应交通流的变化，主要用于市政公路隧道的通风控制中。反馈式控制法是通过分布在隧道内各点的烟雾透过率传感器和一氧化碳浓度传感器，直接检测行驶车辆排放出的烟雾浓度和CO浓度值，将隧道内当前的污染浓度(VI值和CO值)与控制目标值进行比较，以不超过目标值为原则，经计算处理后，给出控制信号，对风机的运转台数进行控制。我国许多隧道目前较普遍采用这种方式进行通风控制。但由于隧道污染物浓度的变化较大，这种控制方法对风机的控制容易产生波动，即开停频繁，导致其不仅消耗大量的电能，还缩短了风机的使用寿命，同时由于检测数据反馈的时延，难免产生污染物浓度已经超标，风机才增加开启数量；或者车流已经减少，污染浓度很低，仍未减少风机的开启数量，浪费能量；使得通风控制效果(隧道运营环境)不理想。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高速公路路段多隧道集合式智能通风控制方法，该方法能够提前预测隧道内交通流及烟雾、一氧化碳浓度变化，从而提前控制射流风机的开启数量；控制效果好，同时又减少能量消耗，提高风机的使用寿命。

本发明实现其发明目的，所采用的技术方案是：

一种高速公路路段多隧道集合式智能通风控制方法，在各隧道内利用车辆检测仪、烟雾浓度/一氧化碳检测仪、风速检测仪分别对各自隧道内的交通流、烟雾和一氧化碳浓度、风速进行检测，根据检测结果由数据处理及控制系统对隧道内的射流风机的开启或关闭状态进行控制，其特征在于：所述根据检测结果由数据分析及控制系统对隧道内的射流风机的开启状态进行控制的做法是：

第一隧道：

A1、交通流预测：数据处理及控制系统接收本隧道当前控制周期测出的交通流q_1t，结合本隧道的上一控制周期的交通流q_1(t-1)，按照以下公式计算出本隧道下一控制周期的交通流q_1(t+1)：

         q_1(t+1)＝β₁·q_1t+γ₁·q_1(t-1)

其中β₁，γ₁为q_1t，q_1(t-1)的权重系数，满足β₁+γ₁＝1；

B1、污染物浓度预测及控制：由数据处理及控制系统根据当前控制周期实测的烟雾和一氧化碳浓度值及交通流q_1t和风速，以及A1步预测出的下一控制周期本隧道的交通流q_1(t+1)，得出下一控制周期的烟雾、一氧化碳浓度的预测值，将预测值与烟雾、一氧化碳的控制目标值VI_E、CO_E进行模糊推理，对射流风机开启数量进行模糊控制；

第二、第三及以后隧道：

A2、交通流预测：数据处理及控制系统接收本隧道及前一隧道当前控制周期测出的交通流q_mt，q_(m-1)t，结合本隧道的上一控制周期的交通流q_m(t-1)，按照以公式计算出本隧道下一控制周期的交通流q_m(t+1)：

    q_m(t+1)＝α_m·q_(m-1)t+β_m·q_mt+γ_m·q_m(t-1)

其中α_m，β_m，γ_m为q_(m-1)t，q_mt，q_m(t-1)的权重系数，满足α_m+β_m+γ_m＝1。