一种隧道通风分区级联控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种隧道通风分区级联控制系统，属于隧道通风设备技术领域。它解决了现有技术设计能耗消耗大等问题。本隧道通风分区级联控制系统用于隧道，包括控制器，其特征在于：将隧道分为多个隧道分区，每隧道分区内各设有用于检测该隧道分区内的车流量和车速的分区车流量检测器、以及用于对该隧道分区通风的分区风机等。本隧道通风分区级联控制系统的优点在于：根据不同的隧道分区内的具体情况、对风机采用不同的转速，这样在保证隧道内通风要求的同时，实现了资源的优化，节约电能、以减少资源不必要的浪费，另外最终还能解决传统隧道通风控制系统阀中存在的时效性等传统性问题。性问题。性问题。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道通风分区级联控制系统


[0001]本技术属于通风设备
，尤其是涉及用于隧道中的通风设备。

技术介绍

[0002]当前，公路隧道安全节能地运行受到了人民群众越来越多的关注。而2012年9月国家交通运输部出台的节假日高速公路免费通行政策，虽然让我们体会到节假日回家的便捷，但随之而来的就是高速公路的出行问题。
[0003]在公路中，公路隧道扮演着重要的角色。公路隧道的修建不但解决了交通行程长，地形崎岖，道路不便等诸多因素，而且还有效地节约了出行者的宝贵时间并且对生态环境起到了一定的保护作用。
[0004]但随着交通量的不断增长，汽车在公路隧道行驶的过程中排出的CO、VI等有害气体不仅会妨碍行车安全，而且还会大大增加对车辆行驶员身体的危害。许多地方公路隧道在城市边，行人和非机动车通行在所难免，隧道内的空气质量对这部分通行者的要求就更高。此外，当公路隧道内部发生火灾时，隧道内部的通风控制系统可以及时有效的对隧道内部进行排风，这样可以确保驾驶人员在隧道内有良好的行车环境以及行车安全。
[0005]隧道风机因功率大(通常每台在18
‑
30Kw之间)，能耗非常大，一般运行起来占隧道总能耗的70％左右，如果风机在正常额定功率不加以调节，又通常在非必要的时段内运行，其浪费的能耗将是惊人的。但现有的隧道通风控制系统只考虑了定时定量排风，未考虑隧道环境质量的变化、行人和非机动车通行的环境要求、应急工况(包括堵车、交通事故、火灾等)通风要求、节能的要求等，暴露出诸多的弊端。
技术内容
[0006]本技术的目的是提供一种解决上述问题中的至少一部分的隧道通风分区级联控制系统。
[0007]为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：本技术的隧道通风分区级联控制系统，用于隧道，包括控制器，其特征在于：将隧道分为多个隧道分区，每隧道分区内各设有用于检测该隧道分区内的车流量和车速的分区车流量检测器、以及用于对该隧道分区通风的分区风机，本系统还包括若干与隧道分区一一对应的且与隧道分区内的分区车流量检测器、以及控制器电连接的分区需风量估算模块,分区需风量估算模块通过对分区车流量检测器检测到的车流量和车速数据估算出该隧道分区的有害气体的浓度进而估算出需要增加的通风量，控制器根据各个分区需风量估算模块输送的数据区别控制各隧道分区内的分区风机的转速。
[0008]在述的隧道通风分区级联控制系统中，本系统还包括若干与隧道分区一一对应的分区需风量校正模块、以及与其电连接的设于每个隧道分区上的分区环境检测组件，该分区需风量校正模块设于与其对应的一个分区需风量估算模块和控制器之间，所述分区需风量校正模块根据与其对应的分区环境检测组件获得的数据校正与其对应的分区需风量估
算模块得到的数据。
[0009]在述的隧道通风分区级联控制系统中，分区环境检测组件包括分区CO浓度检测器和分区VI检测器。
[0010]在述的隧道通风分区级联控制系统中，分区环境检测组件还包括分区湿度检测器。
[0011]在述的隧道通风分区级联控制系统中，分区需风量估算模块估算的有害气体包括CO、NO2和CO2中的任一一种或多种。
[0012]在述的隧道通风分区级联控制系统中，分区风机设于与其对应的隧道分区的上部。
[0013]在述的隧道通风分区级联控制系统中，分区风机为无极调速风机。
[0014]在述的隧道通风分区级联控制系统中，所有分区风机的风口沿隧道延伸方向呈同一方向设置。
[0015]与现有技术相比，本隧道通风分区级联控制系统的优点在于：不同于现有技术，本方案根据不同的隧道分区内的具体情况、对风机采用不同的转速，这样在保证隧道内通风要求的同时，实现了资源的优化，节约电能、以减少资源不必要的浪费，另外最终还能解决传统隧道通风控制系统阀中存在的时效性等传统性问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1提供了本技术实施例在隧道内遇到火情时调整风机转速以将产生的大量烟雾排出隧道的工作原理图。
[0018]图2提供了本技术实施例中的控制系统应用于各个隧道分区排风的流程框图。
[0019]图3提供了风机风量、风压与风机转速关系的曲线图。
[0020]图中，隧道1、隧道分区11、分区车流量检测器2、分区风机3、分区需风量估算模块4、分区需风量校正模块5、分区CO浓度检测器61、分区VI检测器62、分区湿度检测器63、控制器7、变频器8、火灾点9。
具体实施方式
[0021]下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。
[0022]如图1至3所示，本隧道通风分区级联控制系统，用于隧道1，包括控制器7，其特征在于：将隧道1分为多个隧道分区11，每隧道分区11内各设有用于检测该隧道分区11内的车流量和车速的分区车流量检测器2、以及用于对该隧道分区11通风的分区风机3，本系统还包括若干与隧道分区11一一对应的且与隧道分区11内的分区车流量检测器2、以及控制器电连接的分区需风量估算模块4,分区需风量估算模块4通过对分区车流量检测器2检测到
的车流量和车速数据估算出该隧道分区11的有害气体的浓度进而估算出需要增加的通风量，控制器根据各个分区需风量估算模块4输送的数据区别控制各隧道分区11内的分区风机3的转速。
[0023]根据需要，上述的分区需风量估算模块4估算的有害气体可在CO、NO2和CO2中的任一一种或多种中进行选择。
[0024]在这里先说明一下隧道内需要的风量与风机的转速两者的关系，风机的机械特性具有二次方律特征，即转矩与转速的二次方程正比例变化。在低速时由于流体的流速低，所以负载的转矩很小，随着风机上的电动机的转速增加，流速加快，负载转矩和功率(轴功率)越来越大。
[0025]负载转矩T
L
和转速n之间的关系的公式为：
[0026]T
L
＝T0+K
T
n2，T0为空载时的转矩，K
T
为二次方律负载的转矩常数；
[0027]负载的机械功率(轴功率)P和转矩T
L
、转速n之间的关系的公式为：
[0028]P＝T
L
n/9550；
[0029]可得出功率(轴功率)P和转速n之间的关系为：
[0030]P＝P0+K
p
n3，P0为空载时的损耗,K
p
为二次方律负载的功率常数。
[0031]当所需风量减少时，降低风机的转速n，会使得风机上的电动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道通风分区级联控制系统，用于隧道（1），包括控制器（7），其特征在于：将所述的隧道（1）分为多个隧道分区（11），每所述的隧道分区（11）内各设有用于检测该隧道分区（11）内的车流量和车速的分区车流量检测器（2）、以及用于对该隧道分区（11）通风的分区风机（3），本系统还包括若干与隧道分区（11）一一对应的且与隧道分区（11）内的分区车流量检测器（2）、以及控制器（7）电连接的分区需风量估算模块（4）,所述的分区需风量估算模块（4）通过对分区车流量检测器（2）检测到的车流量和车速数据估算出该隧道分区（11）的有害气体的浓度进而估算出需要增加的通风量，所述的控制器（7）根据各个分区需风量估算模块（4）输送的数据区别控制各隧道分区（11）内的分区风机（3）的转速。2.根据权利要求1所述的隧道通风分区级联控制系统，其特征在于，本系统还包括若干与隧道分区（11）一一对应的分区需风量校正模块（5）、以及与其电连接的设于每个隧道分区（11）上的分区环境检测组件，该分区需风量校正模块（5）设于与其对应的一个分区...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑标，潘建龙，傅长荣，陈林海，李利平，周攀，吴焕富，李哲，刘旭东，
申请(专利权)人：丽水市海威光控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：