一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，包括依次連接的中央控制計算機、模糊智能控制器以及風機控制柜，其中，模糊智能控制器的輸入端還連接有CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀，風機控制柜的輸出端連接有至少一個現場控制器，且現場控制器的輸出端均連接有至少一臺風機。本實用新型專利技術的有益效果為：本實用新型專利技術所述的基于模糊控制的隧道通風節能控制系統安全可靠、人機交互頁面好，操作性能優異，智能化程序較高，不受網絡通風失效影響，系統能獨立完成正常工況節能運營，用以最大限度的減少人工干預。除滿足控制功能要求外，還可有效兼容多種通訊協議，兼容性和擴充性好。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及隧道通風節能控制
，具體涉及一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統。?
技術介紹
隨著我國高速公路不斷發展，高速公路建設不斷向山區擴展，高速公路，尤其是高速公路隧道越來越多、越來越長。由于隧道是一個相對封閉的區域，汽車在其中行駛時排出的廢氣不像在其他路段時會隨自然風和交通風擴散到大氣中。特別是對于距離長、交通量大的隧道，自然風和交通風對隧道內空氣的置換能力差，所以必須采取機械通風方式，否則汽車排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物、亞硫酸氣體和煙霧粉塵等有害物質將造成隧道內空氣的污染。當CO質量濃度很大時，會危及人的身體；煙霧粉塵則會惡化視野，降低車輛安全行駛的視距；尤其在隧道內因交通事故而塞車、甚至發生火災的特殊情況下，機械通風就顯得越發重要。為了保證人員在隧道中的安全，需要對隧道中有害廢氣的質量濃度和能見度進行觀測和控制，因此在隧道中建立通風監控系統非常有必要。?同時我國公路隧道通風設計規范中，通常設計裕度較大。隧道通風設計時一般是按照最不利情況考慮的，而最不利情況出現的幾率很小，為此，自適應調節范圍較大。但是依然存在著控制細節規范性較差、與監控系統有機結合不夠的問題；同時，對于通風系統如何避免沖擊電流也做得不到位，且風機勞逸平衡控制注意不夠，這些都涉及到隧道安全和相關設備使用壽命的問題，因而不容忽視。?
技術實現思路
為解決現有技術中的公路隧道通風設計還存在設計裕度較大、控制細節規范性較差、與監控系統有機結合不夠并且不能有效避免沖擊電流的技術缺陷，本技術設計出一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系?統，實現了精確控制隧道通風節能控制的相關裝置的目的，同時也減少了沖擊電流、有效的延長了風機的使用壽命。?為實現上述目的，本技術采用的技術方案為：?一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，包括依次連接的中央控制計算機、模糊智能控制器以及風機控制柜，其中，模糊智能控制器的輸入端還連接有CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀，風機控制柜的輸出端連接有至少一個現場控制器，且現場控制器的輸出端均連接有至少一臺風機。上述模糊智能控制器為內置具有黑匣子數據記錄功能的控制器，能獨立自動完成節能控制的運行。該基于模糊控制的隧道通風節能控制系統實現了精確控制隧道通風節能控制的相關裝置的目的，同時也減少了沖擊電流、有效的延長了風機的使用壽命。?進一步的，風機為采用放射式配電的射流風機。風機采用放射式配電，并采用就地遠程控制，每臺風機均由變配電所專線供電，具備電氣互鎖功能。所謂電氣互鎖就是將一個繼電器的常閉觸電接入另一個繼電器的線圈控制回路里。這樣，一個繼電器得電動作，另一個繼電器線圈上就不可能形成閉合回路。?優選的，風機上均連接有變頻器。在風機上連接變頻器可以進行調頻，控制風機轉速。?本技術的有益效果為：本技術所述的基于模糊控制的隧道通風節能控制系統安全可靠、人機交互頁面好，操作性能優異，智能化程序較高，不受網絡通風失效影響，系統能獨立完成正常工況節能運營，用以最大限度的減少人工干預。除滿足控制功能要求外，還可有效兼容多種通訊協議，兼容性和擴充性好，同時，日常調試、維護方便，克服了風機門限控制的缺點，有效緩解風機頻繁起停的問題，節省了能源。且可以實現依據隧道內的CO濃度和煙霧濃度數值的分布情況進行延時順序起動，這樣可減少沖擊電流，平衡各臺風機的勞逸程度，從而有效地延長風機的使?用壽命。?附圖說明圖1為本技術所述基于模糊控制的隧道通風節能控制系統的連接關系示意圖；?圖2為本技術所述模糊智能控制器的控制原理圖。?具體實施方式下面結合附圖對本技術的結構進行詳細解釋說明。?如圖1所示，本技術提供的一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，包括依次連接的中央控制計算機、模糊智能控制器以及風機控制柜，其中，模糊智能控制器的輸入端還連接有CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀，風機控制柜的輸出端連接有至少一個現場控制器，且現場控制器的輸出端均連接有至少一臺風機。上述模糊智能控制器為內置具有黑匣子數據記錄功能的控制器，能獨立自動完成節能控制的運行。該基于模糊控制的隧道通風節能控制系統實現了精確控制隧道通風節能控制的相關裝置的目的，同時也減少了沖擊電流、有效的延長了風機的使用壽命。?本技術提供的一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，風機為采用放射式配電的射流風機。風機采用放射式配電，并采用就地遠程控制，每臺風機均由變配電所專線供電，具備電氣互鎖功能。所謂電氣互鎖就是將一個繼電器的常閉觸電接入另一個繼電器的線圈控制回路里。這樣，一個繼電器得電動作，另一個繼電器線圈上就不可能形成閉合回路。?本技術提供的一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，風機上均連接有變頻器。在風機上連接變頻器可以進行調頻，控制風機轉速。?基于上述基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，本技術同時公開了一種基于模糊控制的隧道通風節能控制方法，包括以下步驟：?(1)、CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀檢測隧道內的CO和煙霧的濃度；?(2)、CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀分別將檢測到的隧道內的CO濃度?和煙霧濃度的數據輸出給模糊智能控制器和中央控制計算機；?(3)、中央控制計算機控制模糊智能控制器計算處理接收到的CO濃度和煙霧濃度的數據；?(4)、模糊智能控制器將計算處理后得到的控制信號輸出給風機控制柜；?(5)、風機控制柜進一步將接收到的控制信號輸出給現場控制器；?(6)、現場控制器控制射流風機啟動/停止。通過上述方法可以實現精確控制射流風機啟動/停止的目的，最終達到保持隧道內視野清晰和空氣新鮮，確保人體健康和行車安全的目的。?如圖2所示，本技術提供的一種基于模糊控制的隧道通風節能控制方法，步驟(3)中模糊智能控制器的計算處理過程進一步包括以下步驟：?(a)、數據采集及模型初始化步驟，采集隧道內的CO濃度和煙霧濃度，根據模糊控制器預先給定的CO濃度和煙霧濃度，計算出CO濃度以及煙霧濃度的偏差和偏差變化率；?(b)、CO濃度和煙霧濃度偏差變量模糊化步驟，根據步驟(1)計算出的偏差按編制好的程序計算出CO濃度以及煙霧濃度的隸屬度和模糊量；?(c)、CO濃度和煙霧濃度偏差變化率模糊化步驟，根據步驟(1)計算出的偏差變化率按編制好的程序計算出CO濃度以及煙霧濃度的隸屬度和模糊量；?(d)、模糊推理步驟，以步驟(2)和步驟(3)計算出來的模糊量為輸入參數，按編制好的程序在模糊規則庫中查表計算出模糊控制量；?(e)、去模糊化處理步驟，把步驟(4)計算出的模糊控制量，通過編制好的程序計算出來控制量。上述模糊智能控制器的計算處理過程采用了隧道通風模糊控制，將隧道通風系統看成一個“黑匣子”，制定了一套控制規則，并根據“最優規則排序無關”規則對建立的規則進行調整和優化。?本技術所述的基于模糊控制的隧道通風節能控制方法是以專家的豐富實踐經驗和思維過程建立的以模糊規則為依據進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，其特征在于，包括依次連接的中央控制計算機、模糊智能控制器以及風機控制柜，其中，模糊智能控制器的輸入端還連接有CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀，風機控制柜的輸出端連接有至少一個現場控制器，且現場控制器的輸出端均連接有至少一臺風機。

【技術特征摘要】
1.一種基于模糊控制的隧道通風節能控制系統，其特征在于，包括依次連接的中央控制計算機、模糊智能控制器以及風機控制柜，其中，模糊智能控制器的輸入端還連接有CO濃度檢測儀和煙霧濃度檢測儀，風機控制柜的輸出端連接有至少一個現場控制器，且現場控制器的輸出端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵宗翰，
申請(專利權)人：昆明聯誠科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：云南;53