[发明专利]一种隧道风机控制方法及系统有效

专利信息
申请号: 202110674226.X 申请日: 2021-06-17
公开(公告)号: CN113217450B 公开(公告)日: 2022-05-20
发明(设计)人: 于建游;张锦秋;郭鑫飞;马占海;奚文彬;段成刚;刘家俊 申请(专利权)人: 河北省高速公路延崇管理中心;河北工业大学
主分类号: F04D27/00 分类号: F04D27/00;E21F1/00
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 王爱涛
地址: 075400 河*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 一种 隧道 风机 控制 方法 系统
【说明书】:

发明涉及一种隧道风机控制方法及系统。该方法包括:根据隧道的长度、通车量和车型类别数,得到一氧化碳预测排放量和隧道烟尘预测排放量;根据一氧化碳预测排放量和隧道烟尘预测排放量确定一氧化碳调整值和隧道烟尘调整值;根据一氧化碳调整值和隧道烟尘调整值确定稀释一氧化碳的需风量和稀释隧道烟尘的需风量;并获取隧道换气的需风量;根据最大的需风量确定隧道需风量;根据隧道需风量确定隧道需风速和隧道需风速的范围;获取隧道实际风速和隧道内自然风速和隧道需风速的范围确定风机开启数量,得到隧道风速;根据隧道风速和隧道需风速,采用平滑算法控制风机开启或关闭。本发明能够充分利用自然风和活塞风,从而达到节约能源的目的。

技术领域

本发明涉及隧道通风控制领域,特别是涉及一种隧道风机控制方法及系统。

背景技术

公路特长隧道的营运通风有其特殊要求,它直接涉及到工程土建、设备投资规模以及隧道建成后的运营效率和安全问题。一方面,对于正常交通和阻滞交通工况,“机动车有害气体基准排放量均以2000年为起点,按每年2%的递减率计算至设计目标年份获得的排放量,作为隧道通风设计目标年份的基准排放量,最大折减年限不超过30年。”但随着我国汽车发动机技术的发展、国家汽车污染物排放法规的改善及油料质量的提升,这种按照固定2%递减率计算CO、VI排放量的方法,是充分保证隧道通风安全的统一规范值,但未能考虑不同地区特定隧道通行车辆的车型、汽柴比、尾气排放及保养程度不同造成的差异。而依据固定递减率计算得出的CO、VI排放量进行通风控制,会产生不同程度的能源浪费。另外,考虑用于稀释污染物的空气本身可能含有一定背景浓度的污染物,如果用其稀释隧道中的污染物,在同样需风量的情况下相对新鲜空气而言其稀释效果差,甚至可能产生安全隐患。

另一方面,在公路隧道运营阶段,机动车有害气体CO、VI的排放量是影响隧道营运通风的一个重要因素。目前,公路隧道常采用前反馈模糊控制法。对于正常交通和阻滞交通工况,公路隧道取一定数量的不同车速值,按照公路隧道的实际交通状态开启一定数量的风机,测定风机运行一定时长t0(注:t0为一控制周期,风机控制周期以10min为宜,故而t0选用10min)后的CO、VI值,依据其变化率,如果超出设定阈值,则启闭相应数量的风机,实现公路隧道通风控制。但这种控制方式存在以下缺点:如果自然风和活塞风与隧道风机方向一致,可能造成在t(t<t0)时间内已稀释CO、VI到设定阈值后风机未及时关闭,在利用自然风和活塞风方面相对滞后,造成不必要的能源浪费;如果自然风和活塞风与隧道风机方向相反,亦可能造成在t(t<t0)时间内CO、VI超过设定阈值后风机未及时开启,导致隧道内CO、VI超标,存在一定的安全隐患。

鉴于此,亟需一种能够解决现有技术中上述缺点的隧道纵向射流通风风机控制方法或系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道风机控制方法及系统,能够充分利用自然风和活塞风,从而达到节约能源的目的。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

一种隧道风机控制方法,包括:

获取隧道的长度、通车量以及车型类别数;

根据隧道的长度、通车量以及车型类别数,得到一氧化碳预测排放量以及隧道烟尘预测排放量;

根据所述一氧化碳预测排放量和所述隧道烟尘预测排放量分别确定一氧化碳调整值以及隧道烟尘调整值;

根据所述一氧化碳调整值确定稀释一氧化碳的需风量;根据所述隧道烟尘调整值确定稀释隧道烟尘的需风量;同时获取所述隧道的隧道换气的需风量;

根据所述稀释一氧化碳的需风量、所述稀释隧道烟尘的需风量以及所述隧道换气的需风量中最大的需风量确定隧道需风量;

根据所述隧道需风量确定隧道需风速以及隧道需风速的范围;

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