本實用新型屬于市政工程領域，具體設計一種綜合管廊防火分區(qū)通風系統(tǒng)。

背景技術：

綜合管廊是一種可以容納給排水、電力、通信、燃氣等多種地下管線于一體的市政基礎設施。進入21世紀，我國的城市化進程加速推進，城市環(huán)境改善和各類公共資源短缺的壓力與日劇增，地下綜合管廊作為城市市政管線的綜合載體，可以實現(xiàn)各類市政管線的集約化、統(tǒng)一化、標準化的建設與管理，改變目前城市地下管線縱橫交錯、雜亂無章、維修頻繁的現(xiàn)狀，對提高城市地下空間的利用效率和地下市政管線的安全水平具有十分重要的現(xiàn)實意義。

由于綜合管廊處于地下，選用的通風方式既要確保管廊在正常運營時有良好的通風環(huán)境，又要確保管廊在事故工況下有利于通風換氣、控制火災的蔓延和人員的疏散。正常情況下，綜合管廊采用自然通風換氣狀態(tài)，管廊內(nèi)利用溫差和風壓作用形成空氣循環(huán)，并采用在自然通風基礎上輔以無風管的誘導式通風技術，即在管廊內(nèi)沿縱向方向布置誘導風機，使室外新鮮空氣從自然進風口進入管廊后以接力形式流向排風口，達到通風效果，改善管廊內(nèi)部空氣質(zhì)量。但目前綜合管廊防火分區(qū)通風系統(tǒng)普遍存在控制精度低、快速性差以及自動化程度不高的特點。于是，設計高精度的應用于綜合管廊防火分區(qū)通風系統(tǒng)的自動控制方法成為了綜合管廊通風控制領域一個亟待解決的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種綜合管廊防火分區(qū)通風系統(tǒng)，能夠快速、自動的對綜合管廊出口溫度進行控制。

本實用新型為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種綜合管廊防火分區(qū)通風系統(tǒng)，其特征在于：它包括溫度傳感器組、電流表、火災探測器、控制器、變頻器和誘導風機；其中溫度傳感器組包括設置在防火分區(qū)進口的第一溫度傳感器和設置在防火分區(qū)底部用于采集土壤基層溫度的第二溫度傳感器；電流表串聯(lián)在防火區(qū)內(nèi)的電纜中；火災探測器設置在防火分區(qū)內(nèi)；溫度傳感器組、電流表和火災探測器的輸出端分別與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端通過變頻器與誘導風機連接。

按上述方案，所述的控制器為PLC控制器。

按上述方案，所述的誘導風機為同步電動機。

本實用新型的有益效果為：通過對實時采集的信號進行判斷，分火災和非火災兩種情況分別通過調(diào)整誘導風機的轉(zhuǎn)速達到自動控制綜合管廊防火分區(qū)的出口溫度的目的，該能夠快速、自動的對綜合管廊出口溫度進行控制，從而顯著改善綜合管廊的通風效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的通風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型一實施例的硬件結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖3為本實用新型一實施例的非火災情況下的防火分區(qū)出口溫度給定值曲線。

圖4為本實用新型一實施例的火災情況下的防火分區(qū)出口溫度給定值曲線。

圖中：1-第一排風口，1-1-防雨百葉，1-2-第一誘導風機，2-第二排風口，2-1-防雨百葉，2-2-第二誘導風機，3-通氣口，3-1-防雨百葉，4-1-第一溫度傳感器，4-2-第二溫度傳感器，5-電流表，6-防火隔斷，7-火災探測器。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例和附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實施例的綜合管廊防火分區(qū)包括1個進口(即通氣口3)和2個出口(即第一排風口1和第二排風口2)，第一排風口1設有防雨百葉1-1和第一誘導風機1-2，第二排風口設有防雨百葉2-1和第二誘導風機2-2，通氣口3設有防雨百葉3-1。本實施例的綜合管廊防火分區(qū)內(nèi)設有電纜和土壤，電纜之間設有防火隔斷6，在電纜上設置電流表5，分別在通氣口3和土壤基層設有第一溫度傳感4-1和第二溫度傳感器4-2，在防火分區(qū)中設有火災探測器7。

本實施例的一種綜合管廊防火分區(qū)通風系統(tǒng)，包括溫度傳感器組、電流表5、火災探測器7、控制器、變頻器和誘導風機(即第一誘導風機1-2和第二誘導風機2-2)；其中溫度傳感器組包括設置在防火分區(qū)進口的第一溫度傳感器4-1和設置在防火分區(qū)底部用于采集土壤基層溫度的第二溫度傳感器4-2；電流表5串聯(lián)在防火區(qū)內(nèi)的電纜中；火災探測器7設置在防火分區(qū)內(nèi)；圖2為本實用新型一實施例的硬件結(jié)構(gòu)原理框圖，溫度傳感器組、電流表5和火災探測器7的輸出端分別與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端通過變頻器與誘導風機連接。

本實施例中，每個所述的防火分區(qū)設有2個出口，每個出口的控制方式相同；控制器為PLC控制器，其硬件結(jié)構(gòu)原理框圖如圖2所示；誘導風機為同步電動機。

本實用新型的工作原理為：根據(jù)火災探測器獲取防火分區(qū)內(nèi)的火災信號，判斷現(xiàn)在防火分區(qū)的狀態(tài)是火災還是非火災；利用預設的火災或非火災對應的防火分區(qū)的出口溫度給定值曲線，控制器輸出相應控制信號，進而改變變頻器的輸出頻率，從而控制誘導風機轉(zhuǎn)速。

誘導風機的轉(zhuǎn)速V(m/s)滿足：

$V=\frac{L}{qLH{R}_{e}In\[\frac{1}{1-\frac{T_2-T_1}{{\mathrm{nI}}^{2}r{R}_e+T_o-T_1}}\]}$

式中：L為防火分區(qū)的寬度(m)，H為防火分區(qū)的高度，q為空氣的定壓比熱(W·s/(cm³·℃))，R_e為土壤的熱阻(℃·cm/W)，n為防火分區(qū)的電纜根數(shù)(無量綱)，r為防火分區(qū)單位電纜長度的平均阻值(Ω/cm)；T₂為防火分區(qū)出口的溫度，由預設的防火分區(qū)出口的溫度給定值曲線決定。

誘導風機的轉(zhuǎn)速V(m/s)與變頻器的輸出頻率f(Hz)的關系為：

V＝60f/P

式中P為電機的極對數(shù)(無量綱)。

本系統(tǒng)應用之前，需要進行系統(tǒng)設置：預設綜合管廊一個防火分區(qū)的寬度L、綜合管廊一個防火分區(qū)的高度H、空氣的定壓比熱q、土壤的熱阻系數(shù)R_e、一個防火分區(qū)的電纜根數(shù)n、一個防火分區(qū)單位電纜長度的平均阻值r、在PLC控制器中分別輸入兩種情況的防火分區(qū)出口的溫度給定值曲線，第一種情況是正常情況(即非火災情況下)溫度給定值曲線1，如圖3所示；第二種情況是非正常情況(即火災情況下)溫度給定值曲線2，如圖4所示。根據(jù)采集到的綜合管廊一個防火分區(qū)火災報警信號為“真”或“假”，判斷調(diào)用PLC控制器的溫度給定值曲線1或溫度給定值曲線2。圖3和圖4僅給出一個具體的實例，而溫度給定值曲線是一個預設的曲線，具體應用時，可以根據(jù)實際經(jīng)驗及火災數(shù)據(jù)來進行合理的調(diào)整，從而對本系統(tǒng)和方法進行改進，以達到更好的通風效果。本實用新型僅保護通風系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和硬件結(jié)構(gòu)特點，其中的軟件可以根據(jù)實際經(jīng)驗進行設定。

以上實施例僅用于說明本實用新型的設計思想和特點，其目的在于使本領域內(nèi)的技術人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，本實用新型的保護范圍不限于上述實施例。所以，凡依據(jù)本實用新型所揭示的原理、設計思路所作的等同變化或修飾，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。