一种隧道风机控制方法技术

本发明专利技术提供一种隧道风机控制方法，涉及交通设施管理领域。该隧道风机控制方法，包括以下步骤：S1、计算一氧化碳co一定时间t范围内变化率；S2、计算能见度vi一定时间t范围内变化率；S3、计算风速fs一定时间t范围内变化率；S4、计算二氧化氮No2一定时间t范围内增长率；S5、计算车流量Car一定时间t范围内增长率；S6、将S1

【技术实现步骤摘要】
一种隧道风机控制方法


[0001]本专利技术涉及交通设施管理
，具体为一种隧道风机控制方法。

技术介绍

[0002]高速公路隧道是高速公路中的咽喉，隧道属于半封闭环境，由于山体环境以及车辆在隧道内行驶时，产生的汽车尾气，会生成大量对人体有害的气体，如一氧化碳co、二氧化氮No2、能见度vi等，二氧化氮No2是汽车尾气的主要产物，人体过量吸入可能导致昏迷、中毒等不良后果，为了实施对隧道环境的监测，预防不良空气条件对司乘人员和检修人员产生影响，隧道内每1到2公里，会安装一氧化碳co、能见度vi、风速fs、二氧化氮No2等气体传感器，并与通风设备进行联动，减小交通事故隐患。
[0003]通常情况下隧道出入口、出口、中间段，会安装2到3组风机，气体传感器会实时检测隧道内co、vi、fs、No2的数据信息，然后将检测到的实际值与系统事先预设的控制阀值进行自动比较，得到隧道内的通风环境状况，最后根据比较分析的结果提出风机的控制方案，供管理部门选择，现有隧道内风机多数为22KW的射流风机，对其控制方案，均是根据某一种传感器的阀值，进行开启和关闭，如一氧化碳量程为0
‑
300pmm，实时值超过30ppm，启动1台风机；实时值超过70ppm，启动2台风机；实时值超过100ppm，启动3台风机；实时值超过120ppm，启动4台风机等，上述方案中，风机开的过少，有害气体无法排除隧道，风机开的太多，又浪费电能，不符合节能减排政策，如何有效、合理、科学的进行通风，就显得格外重要。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种隧道风机控制方法，解决了现有技术中风机控制大都只能选择一种调控变量，进而导致隧道内通风调节控制死板效率较低、能耗较高的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种隧道风机控制方法，包括以下步骤：
[0006]S1、计算一氧化碳co一定时间t范围内变化率，合理安排风机的通风工作状态，以控制隧道内一氧化碳co的浓度，避免浓度过高时人体因呼吸作用吸入过量而中毒产生危险，其中，风机的通风工作状态为风机处于通风工作状态的数量；
[0007]S2、计算能见度vi一定时间t范围内变化率，以控制隧道内能见度vi满足驾驶需求，避免能见度vi过低时车辆行驶出现危险；
[0008]S3、计算风速fs一定时间t范围内变化率，合理安排风机结合自然风的通风工作状态，以控制隧道内风速fs，确保满足通风标准；
[0009]S4、计算二氧化氮No2一定时间t范围内增长率，合理安排风机的通风工作状态，以控制隧道内二氧化氮No2的浓度，避免浓度过高时人体因呼吸作用吸入过量而中毒产生危险；
[0010]S5、计算车流量Car一定时间t范围内增长率，合理安排风机的通风工作状态，以满
足隧道内存在不同数量车辆时的通风需求；
[0011]S6、将S1
‑
S5步骤的结果代入下列公式，从而得出通风指数y
[0012][0013]式中：
[0014]y：预测通风指数
[0015]e为自然对数并取值2.718
[0016]Δ_Car：车流量Car t范围内变化率
[0017]Δ_co：一氧化碳变化率
[0018]Δ_vi：能见度vi变化率
[0019]Δ_fs：风速fs变化率
[0020]Δ_No2：二氧化氮No2变化率
[0021]t：时间范围；
[0022]S7、将S6中求得的y值换算成所需启动的风机数量值，具体为：
[0023]将y带入比较式：a≤y＜a+1
[0024]式中：
[0025]a的取值范围为自然数
[0026]当y使得比较式成立时，则所需启动的风机数量值即为a的取值数值。
[0027]优选的，所述S1中计算一氧化碳co一定时间t范围内变化率的公式如下：
[0028]公式一：
[0029]式中：
[0030]Δ_co：一氧化碳变化率
[0031]Max[Tco(t)]：t范围一氧化碳的最大值
[0032]Min[Tco(t)]：t范围一氧化碳的最小值
[0033]Avg[Tco(t)]：t范围一氧化碳的平均值。
[0034]优选的，所述S2中计算能见度vi一定时间t范围内变化率的公式如下：
[0035]公式二：
[0036]式中：
[0037]Δ_vi：能见度vi变化率
[0038]Max[Tvi(t)]：t范围能见度vi的最大值
[0039]Min[Tvi(t)]：t范围能见度vi的最小值
[0040]Avg[Tvi(t)]：t范围能见度vi的平均值。
[0041]优选的，所述S3中计算风速fs一定时间t范围内变化率的公式如下：
[0042]公式三：
[0043]式中：
[0044]Δ_fs：风速fs变化率
[0045]Max[Tfs(t)]：t范围风速fs的最大值
[0046]Avg[Tfs(
‑
t)]：前一个t范围的风速fs平均值。
[0047]优选的，所述S4中计算二氧化氮No2一定时间t范围内增长率的公式如下：
[0048]公式四：
[0049]式中：
[0050]Δ_No2：二氧化氮No2变化率
[0051]Max[TNo2(t)]：t范围二氧化氮No2的最大值
[0052]Min[TNo2(t)]：t范围二氧化氮No2的最小值
[0053]Avg[TNo2(t)]：t范围二氧化氮No2的平均值。
[0054]优选的，所述S5中计算车流量Car一定时间t范围内增长率的公式如下：
[0055]公式五：
[0056]式中：
[0057]Δ_Car：车流量Car变化率
[0058]Sum[TCar(t)]：t范围车流量Car的总和
[0059]Sum[TCar(
‑
t)]：前一个t范围车流量Car的总和。
[0060]通过以上技术方案，即可根据一定时间t范围内通风系数变化绘制曲线，计算出通风指数y，根据通风指数y的变化范围，最终判定启动风机数量。
[0061]本专利技术提供了一种隧道风机控制方法。具备以下有益效果：
[0062]本专利技术通过基于多元数据融合的风机控制策略算法，使多元数据有效融合，解决单一阀值控制不足的问题，使风机从单一控制上升为呈线性控制，提高风机自动控制的智能化、科学化、合理化，从而使风机启动和停止，更加贴合隧道行车环境，在安全行车环境下，减少风机开启时间，达到节能减排，同时深度挖掘场景数据，使数据有效融合，互联互通，建筑一个数字的、智能化、智慧化的隧道场景。
附图说明
[0063]图1为本专利技术的方法步骤示意图；
[0064]图2为本专利技术实施例中通风指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道风机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、计算一氧化碳co一定时间t范围内变化率，合理安排风机的通风工作状态，以控制隧道内一氧化碳co的浓度，避免浓度过高时人体因呼吸作用吸入过量而中毒产生危险，其中，风机的通风工作状态为风机处于通风工作状态的数量；S2、计算能见度vi一定时间t范围内变化率，以控制隧道内能见度vi满足驾驶需求，避免能见度vi过低时车辆行驶出现危险；S3、计算风速fs一定时间t范围内变化率，合理安排风机结合自然风的通风工作状态，以控制隧道内风速fs，确保满足通风标准；S4、计算二氧化氮No2一定时间t范围内增长率，合理安排风机的通风工作状态，以控制隧道内二氧化氮No2的浓度，避免浓度过高时人体因呼吸作用吸入过量而中毒产生危险；S5、计算车流量Car一定时间t范围内增长率，合理安排风机的通风工作状态，以满足隧道内存在不同数量车辆时的通风需求；S6、将S1
‑
S5步骤的结果代入下列公式，从而得出通风指数y式中：y：预测通风指数e为自然对数并取值2.718Δ_Car：车流量Car t范围内变化率Δ_co：一氧化碳变化率Δ_vi：能见度vi变化率Δ_fs：风速fs变化率Δ_No2：二氧化氮No2变化率t：时间范围；S7、将S6中求得的y值换算成所需启动的风机数量值，具体为：将y带入比较式：a≤y＜a+1式中：a的取值范围为自然数当y使得比较式成立时，则所需启动的风机数量值即为a的取值数值。2.根据权利要求1所述的一种隧道风机控制方法，其特征在于：所述S1中计算一氧化碳co一定时间t范围内变化率的公式如下：公式一：式中：Δ_co...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成，万长恩，宋玉光，王伟珍，赵久发，
申请(专利权)人：北京博宇通达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：