本發(fā)明涉及公路隧道通風領域，特別涉及一種基于風速的公路隧道節(jié)能通風控制方法。

背景技術：

隧道通風方式的種類很多，按車道空間的空氣流動方式，大體上可以分為自然通風和機械通風兩種方式。機械通風又分為縱向通風方式、半橫向通風方式、全橫向通風方式和組合通風方式4種，其中縱向通風方式又分為射流式通風、集中送入式通風、豎(斜)井送排風通風方式、豎(斜)井排除式通風以及靜電吸塵式通風等；半橫向通風方式分為送風半橫向和排風半橫向式通風。

有效的通風控制是實現(xiàn)隧道正常運營以及通風系統(tǒng)節(jié)能運行的重要措施。隧道通風系統(tǒng)的控制方式主要有兩種：反饋控制法和固定程序法。

反饋控制法是根據(jù)傳感器直接檢測各種指標，將隧道內當前的各種指標與控制目標值進行比較，以不超過目標值為原則，經計算處理后給出控制信號對射流風機運行臺數(shù)進行控制。我國許多隧道目前采用這種控制方法進行通風控制。但由于交通量隨時變化，導致隧道內各種指標變化很大，因此，這種控制方法對風機的控制容易產生波動，啟停頻繁，不僅縮短風機使用壽命，還浪費大量電能。而且，由于檢測數(shù)據(jù)反饋有時間延遲，可能會出現(xiàn)某項指標已經超標風機才增加開啟數(shù)量，或者某項指標已經低于目標值但還未減少風機的開啟數(shù)量，從而導致電能的浪費，導致通風效果不理想。

固定程序法不考慮各項指標的變化情況，而是按時間和區(qū)間預先編程程序來控制風機的運轉，這種方法不能適應交通流和各指標的變化，主要用于市政公路隧道的通風控制中。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種基于風速的公路隧道節(jié)能通風控制方法，該方法根據(jù)檢測的風速歷史數(shù)據(jù)以及其變化趨勢，來控制射流風機的開啟數(shù)量，實現(xiàn)通風效果，同時又能提高風機的使用壽命，減少能量消耗。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種基于風速的公路隧道節(jié)能通風控制方法，在隧道中從前至后依此分散布置多組射流風機和風速風向檢測器，利用風速風向檢測器對風速進行檢測，根據(jù)檢測結果由數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)對隧道內的射流風機的啟停狀態(tài)進行控制；其特征在于，采集風速風向檢測器檢測隧道內某一點的風速檢測值，由控制器根據(jù)風速檢測值以及由其歷史數(shù)據(jù)計算出的變化率來對射流風機的啟停進行控制。

其中根據(jù)檢測結果由數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)對隧道內的射流風機的啟停狀態(tài)進行控制的做法是：

采集風速風向檢測器檢測隧道內某一點的風速檢測值vn，采用控制器根據(jù)風速檢測值以及由其歷史數(shù)據(jù)計算出的變化率來對射流風機的啟停進行控制：

1)當檢測點的風速值vn＜v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，開啟檢測點前后各一組射流風機，若風機已經是開啟狀態(tài)，則再往前后順延一組。

2)當檢測點的風速值vn＜v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，射流風機的啟閉狀態(tài)不變。

3)當檢測點的風速值vn≥v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，關閉檢測點前后各一組射流風機，若風機已經是關閉狀態(tài)，則再往前后順延一組。

4)當檢測點的風速值vn≥v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，射流風機的啟閉狀態(tài)不變。

其中：vn：檢測點此刻的風速值；

v0：目標風速值；

v1：n個采樣周期前的檢測點風速值；

kn：前n個采樣周期至此刻的時間內檢測點風速值的變化率；

δt：采樣周期；

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程框圖；

圖2為本發(fā)明實施例1的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例2的示意圖；

圖4為本發(fā)明中的隧道及其中布置的射流風機和風速風向檢測器的示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

參見附圖1，一種基于風速的公路隧道節(jié)能通風控制方法，在隧道中從前至后依此分散布置多組射流風機和風速風向檢測器，利用風速風向檢測器對風速進行檢測，根據(jù)檢測結果由數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)對隧道內的射流風機的啟停狀態(tài)進行控制。其中根據(jù)檢測結果由數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)對隧道內的射流風機的啟停狀態(tài)進行控制的做法是：

采集風速風向檢測器檢測隧道內某一點的風速檢測值vn，采用控制器根據(jù)風速檢測值以及由其歷史數(shù)據(jù)計算出的變化率來對射流風機的啟停進行控制：

1)當檢測點的風速值vn＜v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，開啟檢測點前后各一組射流風機，若風機已經是開啟狀態(tài)，則再往前后順延一組。

2)當檢測點的風速值vn＜v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，射流風機的啟閉狀態(tài)不變。

3)當檢測點的風速值vn≥v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，關閉檢測點前后各一組射流風機，若風機已經是關閉狀態(tài)，則再往前后順延一組。

4)當檢測點的風速值vn≥v0，且在前n個采樣周期至此刻的時間內風速值的變化率時，射流風機的啟閉狀態(tài)不變。

vn：檢測點此刻的風速值；

v0：目標風速值；

v1：n個采樣周期前的檢測點風速值；

kn：前n個采樣周期至此刻的時間內檢測點風速值的變化率；

δt：采樣周期。

實施例1

參閱圖2和圖4，一種基于風速的公路隧道節(jié)能通風控制方法，在隧道中從前至后依此分散多組射流風機和風速風向傳感器。隧道通風方式采用全射流式縱向通風。由控制器根據(jù)風速風向檢測器的檢測值以及歷史值通過數(shù)據(jù)處理對射流風機進行啟?？刂疲?/p>

1)在tn時刻，檢測得檢測點的風速值為vn＝2.5m/s，n個采樣周期前即t1時刻，檢測點的風速值為v1＝4.0m/s。

2)由圖2可知，tn時刻風速值vn小于目標風速值v0＝3.0m/s，且期間內風速值的變化率

3)開啟檢測點前后各一組射流風機，若風機已經是開啟狀態(tài)，則再往前后順延一組。

vn：檢測點此刻的風速值；

v0：目標風速值；

v1：n個采樣周期前的檢測點風速值；

kn：前n個采樣周期至此刻的時間內檢測點風速值的變化率；

δt：采樣周期。

實施例2

參閱圖3和圖4，一種基于風速的公路隧道節(jié)能通風控制方法，在隧道中從前至后依此分散多組射流風機和風速風向傳感器。隧道通風方式采用全射流式縱向通風。由控制器根據(jù)風速風向檢測器的檢測值以及歷史值通過數(shù)據(jù)處理對射流風機進行啟?？刂疲?/p>

1)在tn時刻，檢測得檢測點的風速值為vn＝3.5m/s，n個采樣周期前即t1時刻，檢測點的風速值為v1＝2.0m/s。

2)由圖3可知，tn時刻風速值vn大于目標風速值v0＝3.0m/s，且期間內風速值的變化率

3)關閉檢測點前后各一組射流風機，若風機已經是關閉狀態(tài)，則再往前后順延一組。

vn：檢測點此刻的風速值；

v0：目標風速值；

v1：n個采樣周期前的檢測點風速值；

kn：前n個采樣周期至此刻的時間內檢測點風速值的變化率；

δt：采樣周期。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。