[发明专利]双向隧道用射流风机的隧道通风控制系统

说明书

技术领域

本发明是关于双向通行的道路隧道的通风设备装置，主要是关于使用了变频器驱动射流风机的纵流式通风方式的道路隧道的通风技术。

背景技术

在道路隧道中，浮游着大量对人体有害的来自汽车发动机的排放物质或尘埃，长此以往会造成隧道内污染物质浓度变高。在此，要确保隧道内的良好环境，有必要将隧道内的污染物质排放出去。要排除隧道内污染物质，仅靠自然通风力或交通通风力来实现通风是不够的，需要使用设置在隧道内的通风设备来进行强制通风。

隧道的通风方式有多种多样。在我国很多3000m以下的中小型双向通行的道路隧道都普遍采用了一种叫「纵流式换气方式」的通风方式。

所谓的「纵流式通风方式」，是一种将隧道断面全体作为通风管道使用的通风方式，所使用的通风设备有、将道路隧道内的空气赶出隧道外的射流风机、可以净化道路隧道内空气的电动集尘机等设备，将上述设备进行适当的组装，对隧道入口到出口方向形成的空气流进行排气。也有在道路隧道的中央附近设置排风竖井，将道路隧道内的空气与道路隧道外的空气进行交换的集中排气的方式。

传统的「纵流式通风方式」中所使用的射流风机的马达驱动器是利用起动电流达到额定电流数倍的感应马达进行驱动的。

图10示意的是传统技术中使用了普通射流风机的纵流式通风方式的双向通行的道路隧道。该图中的隧道1的类型，是交通方向为两个方向的双向通行隧道。在类似于隧道1类型的双向通行的道路隧道中，内部设置有复数台可以进行纵向通风的射流风机。在图10中的示例中，设有4台的射流风机分别是10a、10b、10c、10d。在双向通行道路隧道1中，从图左到图右发生纵向空气流A，隧道内的污染空气从左至右的被排出。这是由通风控制装置对射流风机10的运转进行控制的。

如图10的例图中，在隧道1内的入口附近、中央部附近、出口附近都分别设置了风向风速检测仪(AV)，在通风井的入口处附近设置了污染浓度检测仪的烟雾透过率检测仪(VI)、一氧化碳浓度检测仪(CO)(图中没有标示)。在此，烟雾透过率检测仪(VI)是根据透过物质的光的比例来对污染浓度进行测量的装置，此外，一氧化碳浓度检测仪(CO)是测量一氧化碳浓度的装置。交通量测量器是对通过双向通行的道路隧道1内的车辆的交通量进行测量的装置。

在使用了传统射流风机的纵流式通风方式中，通过双向通行道路隧道1内部设置的风向风速检测仪、烟雾透过率检测仪、一氧化碳浓度检测仪、交通量测量器所采集的各种环境成分数值为基础，利用通风控制装置(图中没有标示)对设置在双向通行道路隧道1内部的射流风机10a～10d的运转台数进行调整。也就是说在双向通行道路隧道1中设置环境成分分析仪器、对如煤烟、一氧化碳、交通量、或者风向风速等的环境数值进行测量，根据由环境成分分析仪器采集到的测量数据，只运转所需通风量时所需的射流风机的台数10a～10d，因此事先将污染物质浓度设定在容许值以下，从而确保隧道使用人员的安全性、舒适性。就向来的双向通行隧道的费用对效果比来看，采用对污染浓度(VI、CO)的反馈控制来决定射流风机的运转台数的方法，也有采用控制运转速度等方法。

例如、通风控制装置，通过交通量测量器读入现在的交通量，然后用所读入的交通量与汽车排气量系数和道路隧道的构造系数相乘算出煤烟排放量，然后从煤烟排放量和煤烟浓度的控制目标值算出所需通风量Q。与此同时，通风控制装置通过烟雾透过率检测仪将现在道路隧道内的空气污染浓度作为反馈值读入，同上算出所需通风量Q与反馈值的偏差值，通过该偏差值进行PID控制器的(比例·积分·微分)演算，根据所取得的PID控制器的演算结果来控制、操作射流风机10。

发明内容

发明所要解决的技术问题

传统纵流式通风方式存在着以下问题。

第一个问题是，为确保污染浓度(VI、CO)进行反馈控制技术的纵流式通风方式中，存在着耗电量大的问题。在传统的双向通行隧道中，多采用为确保污染浓度(VI、CO)进行反馈控制来决定运转台数，为了让射流风机直接在隧道内利用强制通风力来产生风速，主要对污染浓度进行反馈控制的话，会形成纯滞后控制导致供风过剩、或供风不足的情况的多发。