本发明专利技术涉及一种公路隧道环境控制装置及方法，该装置包括传感器模块、控制模块和风机系统模块，所述风机系统模块设置在隧道进口方的中部，所述风机系统模块一侧和上部设有传感器模块，由传感器模块采集隧道内的能见度，CO浓度，NO2浓度，颗粒物浓度的数据信号，并将该数据信号通过数据传输装置传送至控制模块，所述控制模块输出控制信号给风机系统模块，用于控制风机系统模块工作。本发明专利技术能够实现公路隧道的环境控制，保证隧道内的能见度，CO浓度，NO2浓度，颗粒物浓度，温度维持在合理范围内，同时还能够节约风机的能耗。同时还能够节约风机的能耗。同时还能够节约风机的能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种公路隧道环境控制装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种公路隧道环境控制装置及方法，属于隧道环境控制领域。
技术介绍
[0002]公路隧道是个相对封闭的区域，车辆行驶时排出的废气、烟尘容易在隧道累积。汽车行驶排放的废气含有CO、NO、SO2、醛类、有机化合物、碳氢化合物等多种有害成分，污染隧道内的空气，对人体的健康也造成重大威胁。同时，空气污染物的积累和扬尘会使隧道内的能见度降低，妨碍行车安全。通风换气是排除隧道内的有害气体、烟雾和灰尘，为隧道空间创造安全、健康、舒适的环境的重要手段，一般通过风机来实现。隧道风机设计选型是依照隧道在正常运营时，稀释洞内CO、烟尘、除异味及交通阻滞和防灾要求等工况的隧道需风量来决定的，相比于实际运行所需风量会有一定的富余。当前的通风控制方法通常是以时段、经验作为判断依据，采取台数控制法整台开启或关闭射流风机，该方式通风控制滞后、控制手段单
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、运营效率低且效果不明、能耗偏高，极不符合交通运输行业的发展趋势。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是：如何实现对公路隧道内环境的精准控制，降低隧道运营期间的风机能耗，而提供一种公路隧道环境控制装置及方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种公路隧道环境控制装置，包括传感器模块、控制模块和风机系统模块，所述风机系统模块设置在隧道进口方的中部，所述风机系统模块一侧和上部设有传感器模块，由传感器模块采集隧道内的能见度，CO浓度，NO2浓度，颗粒物浓度的数据信号，并将该数据信号通过数据传输装置传送至控制模块，所述控制模块输出控制信号给风机系统模块，用于控制风机系统模块工作。
[0005]进一步，所述传感器模块包括CO传感器，VI传感器，PM传感器，温度传感器，NO2传感器。
[0006]进一步，所述控制模块包括控制箱和电源。
[0007]进一步，所述风机系统模块包括第一变频射流风机、第二变频射流风机、第三变频射流风机。
[0008]一种公路隧道环境控制方法，采用公路隧道环境控制装置，其具体步骤如下：
[0009]第一步：控制模块控制风机系统模块以最低风量运转，进入第二步；
[0010]第二步：控制器模块读入传感器模块信号值，传感器模块中各传感器的实际运行时CO传感器读取的CO浓度为c1，VI传感器读取的能见度为v1，PM传感器读取的颗粒物浓度为p1，温度传感器读取的温度为t1，NO2传感器读取的浓度为r1，控制模块预先设定的CO浓度限制为c，能见度为v，颗粒物浓度为p，温度为t，NO2浓度为r，进入第三步；
[0011]第三步：控制模块判断传感器读取的值是否满足c1<c,t1<t,p1<p,r1<r,v1<v，若否，进入第四步；若是，进入第五步；
[0012]第四步：控制模块提高风机系统模块中的一级风机风量，进入第二步；
[0013]第五步：控制模块判断传感器读取的值是否满足c1<0.6c,t1<0.6t,p1<0.6p,r1<0.6P,r1<0.6r，v1<0.6v,若是进入第六步，若否，进入第七步；
[0014]第六步：控制模块降低风机系统模块中一级风机风量，进入第二步；
[0015]第七步：控制模块维持当前风量运行。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术的一种公路隧道环境控制装置及方法，能够实现公路隧道的环境控制，保证隧道内的能见度，CO浓度，NO2浓度，颗粒物浓度，温度维持在合理范围内，同时还能够节约风机的能耗。
附图说明
[0018]图1为公路隧道环境控制装置示意图；
[0019]图2为公路隧道环境控制系统装置安装示意图；
[0020]图3为公路隧道环境控制装置的工作流程图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0022]如图1至图3所示，本专利技术的一种公路隧道环境控制装置，包括传感器模块1、控制模块2和风机系统模块3。控制模块2通过数据传输装置与传感器模块1连接，并与风机系统模块3连接，风机系统模块3设置在隧道进口方的中部，风机系统模块3的一侧设有传感器模块1，传感器模块1的底部设有风机系统模块3。
[0023]传感器模块1包括CO传感器，VI(能见度)传感器，PM(颗粒物)传感器，温度传感器，NO2传感器。控制模块2由控制箱和电源组成。风机系统模块3包括第一变频射流风机、第二变频射流风机、第三变频射流风机。
[0024]如图1所示，公路隧道环境控制装置由传感器模块1，风机系统模块2，控制模块3组成。传感器模块1由CO传感器，VI(能见度)传感器，PM(颗粒物)传感器，温度传感器，NO2传感器以及相应的数据传输线组成；风机系统模块2由第一变频射流风机、第二变频射流风机、第三变频射流风机组成；控制模块3由控制箱和电源组成，通过数据传输线与传感器模块相连，并与风机模块电连接，控制箱可以读取各传感器的数据，并通过控制变频风机的频率来控制风机转速。
[0025]风机风量控制方法：通过控制器控制三台变频射流风机的频率和开启台数来改变风量。当三台风机均已最大频率运转时，风量最大，当只开启一台风机且以最低频率运转时，风量最小。控制器通过程序设定不同频率，可实现风量的分级调节。
[0026]如图2所示，隧道可划分为若干模块，每一模块由一个公路隧道环境控制系统控制。风机模块安装在隧道车流上游，向隧道下游吹风，传感器模块安装在风机模块最不利距离处，控制模块安装在传感器模块旁。
[0027]如图3所示，假定在实际运行时CO传感器读取的CO浓度为c1，VI传感器读取的能见度为v1，PM传感器读取的颗粒物浓度为p1，温度传感器读取的温度为t1，NO2传感器读取的浓度为r1，控制器预先设定的CO浓度限制为c，能见度为v，颗粒物浓度为p，温度为t，NO2浓度为r。
[0028]公路隧道环境控制系统控制方法如下：
[0029]第一步001：控制器控制风机以最低风量运转，进入第二步002；
[0030]第二步002：控制器读入各传感器信号值c1,t1,p1,r1,v1，进入第三步003；
[0031]第三步003：控制器判断传感器读取的值是否满足c1<c,t1<t,p1<p,r1<r,v1<v，若否，进入第四步004；若是，进入第五步005；
[0032]第四步004：控制器提高一级风机风量，进入第二步002；
[0033]第五步005：控制器判断传感器读取的值是否满足c1<0.6c,t1<0.6t,p1<0.6p,r1<0.6r,v本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种公路隧道环境控制装置，其特征在于：包括传感器模块、控制模块和风机系统模块，所述风机系统模块设置在隧道进口方的中部，所述风机系统模块一侧和上部设有传感器模块，由传感器模块采集隧道内的能见度，CO浓度，NO2浓度，颗粒物浓度的数据信号，并将该数据信号通过数据传输装置传送至控制模块，所述控制模块输出控制信号给风机系统模块，用于控制风机系统模块工作。2.根据权利要求1所述的公路隧道环境控制装置，其特征在于：所述传感器模块包括CO传感器，VI传感器，PM传感器，温度传感器，NO2传感器。3.根据权利要求1所述的公路隧道环境控制装置，其特征在于：所述控制模块包括控制箱和电源。4.根据权利要求1所述的公路隧道环境控制装置，其特征在于：所述风机系统模块包括第一变频射流风机、第二变频射流风机、第三变频射流风机。5.一种公路隧道环境控制方法，其特征在于，采用权利要求1
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4所述的公路隧道环境控制装置，其具体步骤如下：第一步：控制模块控制风机系统模块以最低风量运转，进入第二步；第二步：控制器模块读入传...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹振生，张少强，侯圣均，陈全胜，
申请(专利权)人：中电建路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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