[發明專利]公路隧道的平導壓入通風的橫通道控制方法

有效

• 申請號: 200810045366.5
• 申請日: 2008-02-13
• 公開（公告）號: CN101509389A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 曾艷華;何川;晏啟祥;方勇;張玉春;郭瑞;楊玉蓉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/08;E21F1/10
• 代理公司: 成都博通專利事務所
• 代理人: 陳樹明

1.一種公路隧道的平導壓入通風的橫通道控制方法，在隧道旁開設與隧道 平行的導坑即平導，隧道與平導之間設置有若干個連通隧道與平導的橫通道， 平導的兩端設置主風機，通過主風機向平導內壓風；再由控制系統控制橫通道的 開啟，將平導壓入的氣流送入隧道內，并由隧道兩端排出，其特征在于，所述 的控制系統控制橫通道開啟的具體作法為：

A、通風網絡的解算：控制系統輸入擬開啟的隧道、平導、橫通道結構和相 互關系的幾何信息，得出通風網絡圖；并按給定總需風量，進行通風網絡解算， 得到通風網絡中各風路的風量q_i，通風阻力p_i及自然風壓變化引起的風路風量變 化的均方差s，主風機的能耗e；

B、能耗及相對穩定性矩陣的獲得：改變擬開啟的橫通道數量、位置，重復 A步的步驟得到m個通風網絡主風機能耗構成的能耗矩陣E＝(e₁，e₂，...，e_m)， m個通風網絡中各風路風量變化的均方差s構成的相對穩定性矩陣 S＝(s₁，s₂，...，s_m)，m為通風網絡的序號；

C、相對能耗矩陣的確定：根據B步得到的能耗矩陣E＝(e₁，e₂，...，e_m)，通 風網絡相對穩定性矩陣S＝(s₁，s₂，...，s_m)，確定出轉換準數 將能耗矩陣除以k得到相對能耗轉換矩陣 E’＝(e′₁，e′₂，...，e′_m)；

D、通風網絡的選取：將B步的通風網絡相對穩定性矩陣S＝(s₁，s₂，...，s_m) 和C步的相對能耗轉換矩陣E’＝(e′₁，e′₂，...，e′_m)分別乘以其各自的權重a₁、a₂， 得到橫通道開啟的判別矩陣ES＝(e’₁×α₁+s₁×α₂，e’₂×α₁+s₂×α₂，...，e’_m×α₁+s_m×α₂)， 取ES中最小的元素所對應通風網絡，作為當前隧道的優選通風網絡，由控制系 統按該優選通風網絡的橫通道開啟數量及位置開啟相應的橫通道。

2.如權利要求1所述的一種公路隧道的平導壓入通風的橫通道控制方法， 其特征在于：所述的通風網絡中各風路風量變化的均方差s的具體計算方法為：

測出通風網絡各風路在一個周期內的自然風量的平均值qn_i并計算出其變 化的均方差σ_i，通過通風網絡解算分別得到自然風量為其平均值qn_i以及平均值 加上均方差qn_i+σ_i條件下的各風路的實際風量和q_i，再計算出各風路的相 對風流穩定系數各風路均值最后求得各風路實際風 量變化的均方差i＝1，2...n，其中i為風路的序號。

3.如權利要求1所述的一種公路隧道的平導壓入通風的橫通道控制方法， 其特征在于：根據優選通風網絡的開啟相應橫通道后，還對開啟的橫通道的開 啟度進行控制，其具體方法為：

采用通路法進行網絡風量的調節計算，即在每臺主風機工作的區域內，選 出A步算出的該網絡中阻力最大一條風路為標準阻力PH，則標準阻力與其他風 路的通風阻力P_i的差值，即為相應的通風阻力調節量 ΔP_pi＝P_H-P_i(i＝1，2，...H-1，H+1，...n)，進而求得相應橫通道的通風面積的變化 量其中A_i，q_i分別為相應橫通道的面積及風量，控制系統根 據橫通道通風面積變化量ΔA_i控制相應橫通道的開啟度。