公路隧道机电监控智能区域控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种公路隧道机电监控智能区域控制器，其组成为：安装在隧道内的一氧化碳／污染物浓度检测器（ＣＯ／ＶＩ）、车辆检测器（ＴＣ）、风速检测仪（ＷＳ）作为检测器，这些检测器的输出端分别与中央模糊控制单元（ＦＬＣ）对应输入端相连；风机（１）、信号灯（２）作为被控设备，则分别与中央模糊控制单元（ＦＬＣ）的对应控制端相连。该控制器既能根据隧道内的空气质量，前馈式的开启或关闭风机，保证隧道空气良好而节约电能；还能够根据隧道内的车流量自动转换信号灯，使交通更加有序、高效。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

Intelligent regional controller for electromechanical monitoring of highway tunnel

The utility model discloses a highway tunnel monitoring intelligent regional controller, which is composed of: carbon monoxide / pollutant concentration detector installed in the tunnel (CO / VI), vehicle detector (TC), wind speed detector (WS) as the detector, the output end of the detector are respectively connected with the central fuzzy control unit (FLC) the corresponding input end is connected; the fan (1), signal lamp (2) as the controlled equipment, respectively, with the central fuzzy control unit (FLC) corresponding to the control terminal is connected. The controller can according to the quality of the air inside the tunnel, feed-forward to open or close the fan, to ensure good air tunnel and saving the electrical energy; also can automatically convert the signal light according to the traffic flow in the tunnel, which makes traffic more orderly and efficient.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种公路隧道机电监控智能区域控制器。技术背景从60年代开始，国外就相继开始研究先进的隧道控制系统，欧洲、美国、 曰本等西方发达国家先后开发了相应的隧道控制系统，随着计算机技术、图像 处理技术、通讯技术、控制技术的发展，以太网技术和总线技术突破了原有的 技术瓶颈，使隧道的监视与控制系统高速信息共享成为可能。1990年以前， 我国一直以来都没有一套真正属于自己的系统来填补这项空白。近10年来， 我国交通部门每年投入大量科研经费，已摸索出成套隧道施工技术。1998年通 车的浙江省甬台高速公路大溪岭隧道，是我国自行设计施工，采用国产材料设 备为主的现代化大型隧道，隧道内设置了照明、通风、防火、视频监控等完善 的运营机电设施。但目前高速公路隧道内的照明、通风及信号灯的转换均为人工设定的固定 时刻开启或转换；在人为感觉隧道空气恶劣后，也才由人工开启风机进行通风， 改善隧道空气状况。这种固定方式，不能4艮据隧道内的车流量自动转换信号灯； 也不能根据隧道内的空气质量，实时或前馈式的开启或关闭风^U保证隧道空 气良好而节约电能，其照明也不能4艮据隧道内光线而自动调整，并且通风、信 号灯等用电设备发生故障也不能及时发现而排除，造成极大的安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提出一种公路隧道机电监 控智能区域控制器，该控制器既能根据隧道内的空气质量，前馈式的开启或关 闭风机，保证隧道空气良好而节约电能；还能够根据隧道内的车流量自动转换 信号灯，使交通更加有序、高效。本技术解决其技术问题，所采用的技术方案为 一种公路隧道机电监 控智能区域控制器，其组成为安装在隧道内的一氧化碳/污染物浓度检测器、 车辆检测器、风速检测仪作为检测器，这些检测器的输出端分别与中央模糊控 制单元对应输入端相连；风机、'信号灯作为被控设备，则分别与中央模糊控制单元的对应控制端相连。本技术的工作过程和原理是①由车辆检测计测得当前控制周期内的交 通流数据；再由中央模糊控制单元以当前交通流为基础，利用交通流预测模型 计算预测下一个控制周期的交通流数据；并根据计算结果，输出控制信号由信 号灯控制端控制信号灯的转换，既避免隧道内出现交通堵塞，又有效地利用隧 道的资源，使交通更加畅通、有序、高效；再由一氧化碳/污染物浓度检测仪、 检测仪测得当前控制周期内，隧道的烟雾浓度、 一氧化碳浓度和风速值，再结 合交通流数据，由中央模糊控制单元通过污染物扩散模型预测出下一个控制周 期内的污染物及一氧化碳浓度，结合风机当前的运行状况，经过模糊运算得出 下一个控制周期内，风机开启/关闭的台数和位置，并在下一个控制周期内，由 中央模糊控制单元的控制端，控制相应台数及位置的风机的开启/关闭。使得污 染重的地方风机能够及时开启，改善空气质量，而没有污染或受污染轻的地方 则不用开启或少开启风机。不断地重复以上的检测-前馈预测-控制过程，即可 以保证隧道内的交通状况及空气质量处于良好状态。并且可以大大地节约电能消耗，降低风机的开启频率，延长风机的使用寿命。 与现有技术相比，本技术的有益效果是本技术能根据隧道内的空气质量，实时或前馈式的开启或关闭风机， 保证隧道空气良好而节约电能；还能够根据隧道内的车流量自动转换信号灯， 使交通更加有序、高效。在保证隧道内行车环境良好的同时，可以大大地节约 电能消耗，降低风机的开启频率，延长风机的使用寿命。上述的检测器还有光线检测器，相应的被控设备则为照明灯。这样通过光 线检测器将检测出的隧道内的光线照明状态，送入中央模糊控制单元，中央模 糊控制单元计算比较后控制相应位置的照明灯的开启/关闭状态。从而保证隧道 内光线良好，又能在隧道内光线充足时，关闭相应部分的照明灯，进一步减少 电能的消耗。上述的检测器还有检测被控设备电流信号的电流采集仪。 电流采集仪将采集到的风机、信号灯及照明灯的电流信号，传递给中央模 糊控制单元，再结合被控设备的开启状态数据，当某一位置的风机、信号灯及 照明灯正处于开启状态，而采集到的该被控设备的电流信号为零，或偏离其工 作时的正常电流幅度范围，则中央模糊控制单元判定对应的被控设备发生故障，通过相应控制端，使该被控设备断电，并给出该设备发生故障的报警或显示等 信号，提醒或通知维护人员进行检测与处理。从而及时发现并处理设备故障， 能可靠排除安全隐患，有效防止安全事故。上述的检测器还有火灾检测器；中央模糊控制单元设有灭火控制端，与自 动灭火器相连。火灾检测器在火灾苗头发生时，将检测到相应的信号，送入中央模糊控制 单元，由中央模糊控制单元及时控制自动灭火器开启，进入自行灭火状态，同 时中央模糊控制单元给出报警信号，通知安全维护及消防队员及时赶到，从而 有效防止火灾事故的发生。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。附图说明图l是本技术实施例的结构示意图。具体实施方式实施例图1示出，本技术的一种具体实施方式为 一种公路隧道机电监控智 能区域控制器，其组成为安装在隧道内的一氧化碳/污染物浓度检测器C0/VI、 车辆检测器TC、风速检测仪WS作为检测器，这些检测器的输出端分别与中央 模糊控制单元FLC对应输入端相连；风机l、信号灯2作为被控设备，则分别 与中央模糊控制单元FLC的对应控制端相连。本例的检测器还有光线检测器GX,相应的被控设备则为照明灯3;火突 检测器HZ,中央模糊控制单元FLC设有灭火控制端，与自动灭火器4相连；本例中检测器还有检测被控设备电流信号的电流采集仪IS。为能及时发现每一个用电设备的故障，应给每一个用电设备安装一个电流 采集仪IS,电流采集仪IS可以是以互感线圈为感应元件的任何现有电流采集 仪IS。本技术在实施时，中央模糊控制单元FLC对被控设备的控制是以一个 控制周期为单位进行控制，也即在同一控制周期内，被控设备的状态不会改变。 通常控制周期可以是5-30分钟。周期性的控制方式较之瞬态控制方式能有效 降低中央模糊控制单元FLC的计算与控制复杂度,降低系统的开发与运行成本， 同时也避免了频繁开启被控用电设备的开启频度。权利要求1、一种公路隧道机电监控智能区域控制器，其特征是安装在隧道内的一氧化碳/污染物浓度检测器(CO/VI)、车辆检测器(TC)、风速检测仪(WS)作为检测器，这些检测器的输出端分别与中央模糊控制单元(FLC)对应输入端相连；风机(1)、信号灯(2)作为被控设备，则分别与中央模糊控制单元(FLC)的对应控制端相连。2、 根据权利要求1所述的一种公路隧道机电监控智能区域控制器，其特 征在于所述的检测器还有光线检测器(GX)，相应的被控设备则为照明灯(3)。3、 根据权利要求1或2所述的一种公路隧道机电监控智能区域控制器， 其特征在于所述的检测器还有检测被控设备电流信号的电流采集仪(IS)。4、 根据权利要求1或2所述的一种公路隧道机电监控智能区域控制器， 其特征在于所述的检测器还有火突检测器(HZ);中央模糊控制单元(FLC) 设有灭火控制端，与自动灭火器(4)相连。专利摘要本技术公开了一种公路隧道机电监控智能区域控制器，其组成为安装在隧道内的一氧化碳/污染物浓度检测器(CO/VI)、车辆检测器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公路隧道机电监控智能区域控制器，其特征是：安装在隧道内的一氧化碳／污染物浓度检测器（ＣＯ／ＶＩ）、车辆检测器（ＴＣ）、风速检测仪（ＷＳ）作为检测器，这些检测器的输出端分别与中央模糊控制单元（ＦＬＣ）对应输入端相连；风机（１）、信号灯（２）作为被控设备，则分别与中央模糊控制单元（ＦＬＣ）的对应控制端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金朝辉，何川，王明年，王茜，黄新胡，邵璀华，宋海兵，许雯，陈睿，刘荣，倪伟，
申请(专利权)人：成都西南交大科技园管理有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]