一种超长公路隧道智能通风控制优化方法

专利主权项内容

1.一种超长公路隧道智能通风控制优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在隧道入口位置布置入口交通量数据检测设备，在隧道出口位置布置出口交通量数据检测设备，在隧道入口前面，距离隧道入口L的位置布置入口前交通量数据检测设备；0所述入口交通量数据检测设备、所述出口交通量数据检测设备和所述入口前交通量数据检测设备均连接到通风控制器；步骤2，预设置通风控制周期ΔT；在每个通风控制周期ΔT，所述入口交通量数据检测设备检测到的入口交通量数据、所述出口交通量数据检测设备检测到的出口交通量数据以及所述入口前交通量数据检测设备检测到的入口前交通量数据，均实时发送给所述通风控制器；所述通风控制器将隧道沿长度方向划分为n个通风区段，并根据实时接收到的所述入口交通量数据、所述出口交通量数据以及所述入口前交通量数据，进行智能通风优化解算，得到每个通风区段当前开启的射流风机的最佳台数，并根据解算到的最佳台数，实时控制开启对应台数的射流风机；对于第i通风区段，i＝1, 2, ..., n，采用以下方法，确定当前开启的射流风机的最佳台数k：i步骤2.1，在当前通风控制周期ΔT，所述通风控制器根据实时接收到的所述入口交通量数据、所述出口交通量数据以及所述入口前交通量数据，解算得到当前通风控制周期ΔT的每种车型的交通量；再根据得到的每种车型的交通量，得到第i通风区段的隧道稀释烟尘需风量Q、第i通风区段的隧道稀释CO需风量Q和第i通风区段的隧道换气需风量Q；req(VI)_ireq(CO)_ireq(ac)_i步骤2.2，采用下式，得到第i通风区段的隧道需风量Q：iQ＝max(Q, Q, Q) (1)ireq(VI)_ireq(CO)_ireq(ac)_i步骤2.3，采用下式，得到第i通风区段的排风口升压力Δp和第i通风区段的送风口升压力Δp的表达式：eb其中：Q为第i通风区段的通风井排风量；Q为第i通风区段的目标风量；v为与第i通风区段的通风井排风量Q对应的通风井排风风速；v为第i通风区段的目标风速，v＝Q/A, A为隧道净空断面积；α为通风井排风口方向与隧道轴向的夹角；ρ为隧道区域的空气密度；Q为第i通风区段的通风井送风量；Q为第i+1通风区段的目标风量；v为与通风井送风量Q对应的通风井送风风速；v为第i+1通风区段的目标风速，v＝Q/A；β为通风井送风口方向与隧道轴向的夹角；eirieeiriririrrbir(i+1)bbir(i+1)r(i+1)r(i+1)r步骤2.4，采用下式，得到第i通风区段的隧道通风阻力Δp的表达式：r其中：ζ为第i通风区段的隧道局部阻力系数；λ为第i通风区段的隧道沿程阻力系数；L为隧道长度；D为隧道断面当量直径；irr步骤2.5，采用下式，得到第i通风区段的交通通风力Δp的表达式：t其中：A为第i通风区段内车辆等效阻抗面积；A为隧道净空断面积；n为隧道内车辆数；v为隧道内车辆平均速度；mrct步骤2.6，采用下式，得到第i通风区段的隧道内自然通风力Δp的表达式：m其中：v为自然风作用引起的第i通风区段内风速；ζ为第i通风区段入口局部阻力系数；ee步骤2.7，由此建立第i通风区段纵向通风方式压力平衡方程为：Δp+Δp+kΔp＝Δp-Δp+Δp (7)beijrtm其中：k为第i通风区段需要布置的射流风机的数量，为待求值；Δp为单台射流风机升压力；ij步骤2.8，求解步骤2.7建立的第i通风区段纵向通风方式压力平衡方程，得到第i通风区段当前开启的射流风机的最佳台数，即确定的k值。i。微信公众号马克数据网