基于风速的隧道通风控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及公路隧道通风技术领域，尤其涉及一种基于风速的隧道通风控制方法及系统。其中，隧道通风控制方法，包括：设定隧道内的风速目标值；采集隧道内的实时风速值；根据实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量。隧道通风控制系统，包括风机组、检测装置和控制装置，风机组设置于隧道内，检测装置对应于风机组设置，控制装置分别与风机组和检测装置连接，其中，检测装置被配置为检测风机组位置的实时风速值，控制装置被配置为根据实时风速值和预设的风速目标值，控制风机组的运行状态以改变隧道内的通风风量。本发明专利技术的基于风速的隧道通风控制方法及系统，能够精确地控制隧道的通风风量，并且节约电能。

Tunnel ventilation control method and system based on wind speed

The invention relates to the ventilation technology field of highway tunnels, in particular to a wind tunnel ventilation control method and system based on wind speed. The method of tunnel ventilation control includes setting the wind speed target in the tunnel, collecting the real-time wind speed value in the tunnel, adjusting the ventilation volume of the tunnel according to the real time wind speed value and the wind speed target value. The tunnel ventilation control system consists of a wind turbine, a detection device and a control device. The wind turbine is set in the tunnel. The detection device corresponds to the wind turbine set. The control device is connected with the wind turbine and the detection device respectively. The detection device is configured as a real-time wind speed value for detecting the position of the wind turbine, and the control device is configured to be configured to be configured as a control device. According to the real-time wind speed and preset wind speed target value, the operation state of the wind turbine is controlled to change the ventilation volume in the tunnel. The tunnel ventilation control method and system based on wind speed can precisely control the ventilation volume of the tunnel and save energy.

【技术实现步骤摘要】
基于风速的隧道通风控制方法及系统
本专利技术涉及公路隧道通风
，尤其涉及一种基于风速的隧道通风控制方法及系统。
技术介绍
隧道通风的方式按车道空间的空气流动方式，可以分为自然通风和机械通风两种方式。其中，机械通风方式又分为纵向通风方式、半横向通风方式、全横向通风方式和组合通风方式四种。进一步地，纵向通风方式又分为射流式通风、集中送入式通风、竖(斜)井送排风通风方式、竖(斜)井排除式通风以及静电吸尘式通风等方式，半横向通风方式又分为送风半横向和排风半横向式通风。无论是何种通风方式，有效的通风控制都是实现隧道正常运营以及通风系统节能运行的重要措施。目前，隧道的通风系统的控制方式主要有两种：反馈控制法和固定程序法。其中，反馈控制法是根据传感器直接检测隧道内有关通风的各种指标，将隧道内的实时检测值与控制设定值进行比较，以不超过设定值为原则，经比较处理后，根据比较结果控制射流风机的运行台数，以实现隧道的通风系统的反馈控制。我国许多隧道目前采用这种控制方法进行通风控制。但由于实时环境检测值滞后性较大，并且隧道内的交通量是随时变化的，射流风机的运行数量改变后，也不能立即改变当前隧道环境的相应指标的参数值。因此，这种控制方法对射流风机的控制容易产生波动。并且，这种控制方式会使得射流风机启停频繁，不仅容易缩短射流风机的使用寿命，还会产生大量的电能浪费。另外，由于隧道环境的指标的实时参数检测值反馈有严重的滞后性，会出现实时检测值已超过控制设定值，才增加射流风机的运行数量，或者实时检测值已低于控制设定值，但还未减少射流风机的运行数量，从而导致电能的浪费，及通风效果不理想。而固定程序法是不考虑隧道环境各项指标的变化情况，仅按已设计的各个时间对应的运行数量控制射流风机的运转。但是这种控制方法不能适应交通量变化大的隧道，无法对隧道内的通风量进行实时调整，未能做到能效的合理利用，导致了电能的浪费。因此，针对以上不足，需要提供一种控制的精确性更高并且能够节约电能的隧道通风控制方法及系统。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决现有技术中的通风控制方法及系统，对隧道通风的控制精确性不高，容易造成电能浪费的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于风速的隧道通风控制方法，包括：设定隧道内的风速目标值；采集隧道内的实时风速值；根据实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量。进一步地，采集隧道内的实时风速值的方法包括：在隧道内设置多个检测点，在多个检测点分别采集实时风速值。进一步地，采集隧道内的实时风速值的方法包括：在隧道内每隔设定时间采集实时风速值。进一步地，根据在不同时刻采集的实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量的方法包括：根据多个实时风速值，确定隧道内的风速变化率；根据风速变化率、实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量。进一步地，隧道内设有多个风机，调节隧道的通风风量的方法为：通过控制多个风机的运行状态，调节隧道的通风风量。本专利技术还提供了一种基于风速的隧道通风控制系统，包括风机组、检测装置和控制装置，风机组设置于隧道内，检测装置对应于风机组设置，控制装置分别与风机组和检测装置连接，其中，检测装置被配置为检测风机组位置的实时风速值，控制装置被配置为根据实时风速值和预设的风速目标值，控制风机组的运行状态以改变隧道内的通风风量。进一步地，风机组包括多个风机，多个风机在隧道内由隧道的入口至隧道的出口均匀布置；控制装置通过控制多个风机的运行状态改变隧道内的通风风量。进一步地，检测装置包括多个风速检测器，各个风机至少对应设置一个风速检测器。进一步地，控制装置包括滤波单元和控制单元，其中，滤波单元被配置为对实时风速值进行均值滤波，控制单元被配置为根据滤波后的实时风速值和风速目标值，控制风机组的运行状态。进一步地，控制装置还包括计算单元，计算单元被配置为根据滤波后的实时风速值确定风速变化率，控制单元还被配置为根据滤波后的实时风速值、风速变化率和风速目标值，控制风机组的运行状态。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本专利技术的基于风速的隧道通风控制方法，能够检测隧道内的实时风速值，并且利用实时风速值与预设的风速目标值进行比较，根据比较结果控制运行的风机的数量增加或者减少，以控制隧道内的通风风量，从而降低风量反馈控制的滞后性，提高通风风量的控制精确性，并且节约隧道通风所消耗的电能。本专利技术的基于风速的隧道通风控制系统，设置了用于检测风机组周围环境的实时风速值，并且根据实时风速值与预设的风速目标值的比较结果，控制风机组的运行状态，以控制隧道内的通风风量，从而具有控制效力和精确性较高、节约电能的优点附图说明图1是本专利技术实施例的基于风速的隧道通风控制方法的流程示意图；图2是本专利技术一个实施例的基于风速的隧道通风控制方法的具体流程图；图3是本专利技术实施例基于风速的隧道通风控制系统的结构示意图；图4是设置有本专利技术实施例的基于风速的隧道通风控制系统的隧道结构图。图中：1：风机组；11：风机；2：检测装置；21：风速检测器；3：检测装置；31：滤波单元；32：计算单元；33：控制单元。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供的基于风速的隧道通风控制方法，包括：S1、设定隧道内的风速目标值，该风速目标值为能够使隧道环境的通风状态保持到最佳的风速值。S2、采集隧道内的实时风速值，具体的采集方法包括：在隧道内设置多个检测点，在多个检测点分别采集实时风速值，以能够控制隧道内的多个位置的通风风量，从而能够均匀地控制隧道内的通风风量。在隧道内每隔设定时间采集实时风速值，并将不同时刻采集的实时风速值存储。S3、根据实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量。当采集了不同时刻的实时风速值后，可以根据在不同时刻采集的实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量。具体地，可以根据多个不同时刻采集的实时风速值，确定隧道内的风速变化率，然后根据风速变化率、实时风速值和风速目标值，调节隧道的通风风量，使隧道内的通风控制具有较低的滞后性和较高的精确性。在本专利技术实施例中，隧道内设有多个风机，可以根据隧道内多个位置的实时风速值与风速目标值分别控制对应位置的风机的运行状态，以通过控制多个风机的运行状态，调节隧道不同位置的通风风量，从而使隧道内的通风均匀。如图2所示，为本专利技术一个实施例的基于风速的隧道通风控制方法，利用风速风向检测器采集实时风速值，控制方法的具体工作过程如下：步骤1、设定当前隧道内营运风速的风速目标值Vr，单个采集的设定时间间隔tc，单个风速风向检测器采样样本数n，风机运行间隔设定时间tr。步骤2、采集每个在分布隧道内的风速风向检测器的实时风速值Vn。步骤3、将每个风速风向检测器所采集到的实时风速值进行均值滤波计算，得到滤波后的实时风速值Vc。步骤4、计算每个风速风向检测器检测到的风速变化率K。步骤5、比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于风速的隧道通风控制方法，其特征在于：包括：设定隧道内的风速目标值；采集所述隧道内的实时风速值；根据所述实时风速值和所述风速目标值，调节所述隧道的通风风量。

【技术特征摘要】
1.一种基于风速的隧道通风控制方法，其特征在于：包括：设定隧道内的风速目标值；采集所述隧道内的实时风速值；根据所述实时风速值和所述风速目标值，调节所述隧道的通风风量。2.根据权利要求1所述的基于风速的隧道通风控制方法，其特征在于：采集所述隧道内的实时风速值的方法包括：在所述隧道内设置多个检测点，在所述多个检测点分别采集所述实时风速值。3.根据权利要求1所述的基于风速的隧道通风控制方法，其特征在于：采集所述隧道内的实时风速值的方法包括：在所述隧道内每隔设定时间采集所述实时风速值。4.根据权利要求3所述的基于风速的隧道通风控制方法，其特征在于：根据在不同时刻采集的所述实时风速值和所述风速目标值，调节所述隧道的通风风量的方法包括：根据多个所述实时风速值，确定所述隧道内的风速变化率；根据所述风速变化率、所述实时风速值和所述风速目标值，调节所述隧道的通风风量。5.根据权利要求1所述的基于风速的隧道通风控制方法，其特征在于：所述隧道内设有多个风机，调节所述隧道的通风风量的方法为：通过控制所述多个风机的运行状态，调节所述隧道的通风风量。6.一种基于风速的隧道通风控制系统，其特征在于：包括风机组、检测装置和控制装置，所述风机组设置于隧道内，所述检测装置对应于所述风机组设置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊福，张平，侯晓俊，李云峰，况军，朱云，曹晋，苏梁，乔建敏，于伟，
申请(专利权)人：中国铁建电气化局集团有限公司，北京中铁建电气化设计研究院有限公司，吉林大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：北京,11