專利名稱：中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及節(jié)能控制系統(tǒng)，具體為一種用于中、長隧道運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般來說，在交通隧道內(nèi)良好的空氣狀態(tài)是行車安全的必備條件，同時(shí)，良好的通風(fēng)還能夠把隧道內(nèi)的有害氣體或者污染物質(zhì)的濃度降低，以保證汽車行駛的安全性和舒適性。因而隧道的通風(fēng)條件經(jīng)常是作為隧道施工的一個(gè)重要指標(biāo)。我國目前絕大部分隧道通風(fēng)都采用實(shí)時(shí)控制的直接控制方法，即門限控制方式，此方法的缺點(diǎn)是有較大的時(shí)間延遲，控制不及時(shí)，其靜態(tài)偏差大，這就造成風(fēng)機(jī)頻繁起停，影響了風(fēng)機(jī)使用壽命，也不節(jié)能。從另外一方面說，由于我國公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范中，設(shè)計(jì)裕度較大。隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)一般是按照最不利情況考慮的，而最不利情況出現(xiàn)的幾率很小，為此，自適應(yīng)調(diào)節(jié)范圍·較大。但是依然存在著控制細(xì)節(jié)規(guī)范性較差、與監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合不夠的問題；同時(shí)，對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)如何避免沖擊電流也做得不太到位，且風(fēng)機(jī)勞逸平衡控制注意不夠，這些都涉及到隧道安全和相關(guān)設(shè)備使用壽命的問題，因而不容忽視。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，這種智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)針對(duì)隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)的非線性、時(shí)變和分布參數(shù)大滯后的特點(diǎn)，利用神經(jīng)模糊控制方法，自適應(yīng)智能節(jié)能控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括多個(gè)內(nèi)置PLC的智能控制器，智能控制器前端通過工業(yè)以太網(wǎng)自愈環(huán)連接中央控制計(jì)算機(jī)，側(cè)旁則連接一氧化碳檢測儀、能見度測量儀以及交通流數(shù)據(jù)信息收集裝置；同時(shí)，在智能控制器后端還連接有風(fēng)機(jī)控制柜，所述風(fēng)機(jī)控制柜通過多節(jié)點(diǎn)的控制接頭連接后部現(xiàn)場控制器，并通過控制現(xiàn)場控制器控制連接在其后部的風(fēng)機(jī)。在本實(shí)用新型中，所述風(fēng)機(jī)為放射式配電，并采用就地遠(yuǎn)程控制，每臺(tái)均由變配電所專線供電，并具備電氣互鎖功能。在本實(shí)用新型中，所述智能控制器內(nèi)置有火災(zāi)探測器，且在火災(zāi)探測器后部連接有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制開關(guān)。在本實(shí)用新型中，所述智能控制器為自適應(yīng)模糊神經(jīng)智能控制器，且內(nèi)置記錄儀，采用黑匣子獨(dú)立運(yùn)行方式，并與模糊神經(jīng)控制相結(jié)合，可根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制，進(jìn)而獨(dú)立自動(dòng)完成節(jié)能控制的運(yùn)行。在本實(shí)用新型中，應(yīng)保證風(fēng)機(jī)為延時(shí)順序軟啟動(dòng)，以降低對(duì)隧道照明電壓的影響。在本實(shí)用新型中，所述智能控制器利用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，可根據(jù)一氧化碳測量儀和能見度測量儀收集隧道內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)此環(huán)境參數(shù)進(jìn)行PLC自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及停止，根據(jù)火災(zāi)探測器的信號(hào)進(jìn)行PLC自動(dòng)控制或手動(dòng)控制，火災(zāi)工況下，排煙風(fēng)機(jī)以手動(dòng)控制為主。有益效果本實(shí)用新型所述的控制系統(tǒng)安全可靠、人機(jī)交互頁面有好，操作性能優(yōu)異，智能化程序較高，不受網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)失效影響，系統(tǒng)能獨(dú)立完成正常工況節(jié)能運(yùn)營，用以最大限度的減少人工干預(yù)。除滿足控制功能要求外，還可有效兼容了多種通訊協(xié)議，兼容性和擴(kuò)充性好，同時(shí)，日常調(diào)試、維護(hù)方便，同時(shí)，克服了風(fēng)機(jī)門限控制的缺點(diǎn)，有效緩解風(fēng)機(jī)頻繁起停的問題，節(jié)省了能源，節(jié)能效果達(dá)11%以上。且可以實(shí)現(xiàn)依據(jù)隧道內(nèi)的一氧化碳濃度和能見度數(shù)值的分布情況進(jìn)行延時(shí)順序起動(dòng)，這樣就減少了沖擊電流，平衡了各臺(tái)風(fēng)機(jī)的勞逸程度，從而有效地延長了風(fēng)機(jī)的使用壽命。

圖I為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的單元示意圖。圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的利用軟件控制的邏輯順序圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。在如圖I所示的中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)的較佳實(shí)施例中，中央控制計(jì)算機(jī)I后部連接有多個(gè)智能控制器4用以控制整條隧道的通風(fēng)設(shè)備。在此實(shí)施例的某一功能單元中，智能控制器4通過一氧化碳測量儀2和能見度測量儀3收集隧道內(nèi)某一段距離內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)此環(huán)境參數(shù)進(jìn)行PLC自動(dòng)控制，而交通流數(shù)據(jù)信息收集裝置5則用以收集此段距離的交通流數(shù)據(jù)信息，并對(duì)控制端的智能控制器4進(jìn)行反饋；同時(shí)，在智能控制器4后端還連接有風(fēng)機(jī)控制柜6，風(fēng)機(jī)控制柜6后部并列連接有四臺(tái)現(xiàn)場控制器(分別為現(xiàn)場控制器I 701、現(xiàn)場控制器II 702、現(xiàn)場控制器III 703以及現(xiàn)場控制器IV 704)，而每個(gè)現(xiàn)場控制器后部均連接有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)(分別對(duì)應(yīng)為風(fēng)機(jī)I 801、風(fēng)機(jī)II 802、風(fēng)機(jī)III 803、風(fēng)機(jī)IV 804、風(fēng)機(jī)V 805、風(fēng)機(jī)VI 806、風(fēng)機(jī)VII 807以及風(fēng)機(jī)VDI808)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)均采用放射式配電，由變配電所專線供電，并具備電氣互鎖功能。在本實(shí)施例中，由于風(fēng)機(jī)I 801、風(fēng)機(jī)II 802工況復(fù)雜，需要在多種工作環(huán)境下進(jìn)行切換，因而在風(fēng)機(jī)I 801、風(fēng)機(jī)II 802與現(xiàn)場控制器I 701之間連接有變頻器I 901以及變頻器II 902。參照?qǐng)D2的本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的利用軟件控制的邏輯順序圖，在本實(shí)施例中，通過中央控制計(jì)算機(jī)I以及智能控制器4的協(xié)同控制，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及停止。同時(shí)，所述智能控制器4內(nèi)置有火災(zāi)探測器，根據(jù)火災(zāi)探測器的信號(hào)進(jìn)行PLC自動(dòng)控制或手動(dòng)控制，同時(shí)，在火災(zāi)探測器后部連接有手動(dòng)控制開關(guān)，在自動(dòng)控制阻斷或者癱瘓的火災(zāi)工況下，可利用手動(dòng)控制開關(guān)手動(dòng)控制排煙風(fēng)機(jī)。且在本實(shí)施例中，智能控制器4內(nèi)置有兩套控制方式的系統(tǒng)軟件，一套是按傳統(tǒng)硬件配置方案和控制方式的有模糊神經(jīng)、參數(shù)預(yù)測算法的節(jié)能控制系統(tǒng)；一套是以智能節(jié)能控制器為主的通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)。節(jié)能控制器投入和撒出不影響原系統(tǒng)，這樣為系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)提供了方便。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括多個(gè)內(nèi)置有PLC的智能控制器，其特征在于，智能控制器前端通過工業(yè)以太網(wǎng)自愈環(huán)連接中央控制計(jì)算機(jī)，側(cè)旁則連接一氧化碳檢測儀、能見度測量儀以及交通流數(shù)據(jù)信息收集裝置；同時(shí)，在智能控制器后端還連接有風(fēng)機(jī)控制柜，所述風(fēng)機(jī)控制柜通過多節(jié)點(diǎn)的控制接頭連接后部現(xiàn)場控制器，并在現(xiàn)場控制器后部連接風(fēng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)為放射式配電，并具備電氣互鎖功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制器內(nèi)置有火災(zāi)探測器，且在火災(zāi)探測器后部連接有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制器為內(nèi)置具有黑匣子數(shù)據(jù)記錄功能的模糊神經(jīng)智能控制器能使自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)控制與模糊神經(jīng)控制相結(jié)合，并能獨(dú)立自動(dòng)完成節(jié)能控制的運(yùn)行。
專利摘要中長隧道用智能通風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)，提供了一種可安裝于中、長距離隧道內(nèi)，用于為隧道提供通風(fēng)環(huán)境的新型通風(fēng)系統(tǒng)，其通過智能控制器前端通過工業(yè)以太網(wǎng)自愈環(huán)連接中央控制計(jì)算機(jī)，且在智能控制器側(cè)旁分別連接有一氧化碳檢測儀、能見度測量儀以及交通流數(shù)據(jù)信息收集裝置；同時(shí)，在智能控制器后端還連接有風(fēng)機(jī)控制柜，所述風(fēng)機(jī)控制柜通過多節(jié)點(diǎn)的控制接頭連接后部現(xiàn)場控制器，并在現(xiàn)場控制器后部連接風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、自動(dòng)化程度高，能獨(dú)立完成正常工況節(jié)能運(yùn)營，同時(shí)，克服了風(fēng)機(jī)門限控制的缺點(diǎn)，節(jié)能效果明顯。
文檔編號(hào)F04D27/00GK202707551SQ201220390558
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者李念恩, 王虎符, 廖軍, 周瑜明 申請(qǐng)人:長沙恩德科技有限公司