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浅谈高速公路隧道通风照明节能环保控制方案-乐鱼平台

本文摘要:融合我国公路隧道通风灯光技术的拒绝,以先进设备的掌控和优化理论为基础,对公路隧道通风灯光技术及动态控制策略展开深入研究,创建隧道通风灯光节约能源综合系统,并明确提出一些行之有效的节能环保措施。关键词:公路隧道;通风;灯光;节约能源0章节高速公路隧道的交通安全与节能环保问题是现今我国公路隧道运营管理中的一项最重要内容,如何在保证行车安全性的前提下,提升隧道运营效率、减少能源消耗,沦为隧道科研设计、建设和运营单位急需解决的问题。

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融合我国公路隧道通风灯光技术的拒绝,以先进设备的掌控和优化理论为基础,对公路隧道通风灯光技术及动态控制策略展开深入研究,创建隧道通风灯光节约能源综合系统,并明确提出一些行之有效的节能环保措施。关键词:公路隧道;通风;灯光;节约能源0章节高速公路隧道的交通安全与节能环保问题是现今我国公路隧道运营管理中的一项最重要内容,如何在保证行车安全性的前提下,提升隧道运营效率、减少能源消耗,沦为隧道科研设计、建设和运营单位急需解决的问题。

公路隧道运营过程中能耗极大,其中还包括隧道通风系统和灯光系统。本文充分考虑山西省的实际情况,谈谈公路隧道通风灯光节能环保综合控制技术,并创建隧道通风灯光系统控制方案。1隧道通风节能环保掌控方案1.1系统阐述隧道内汽车废气的废气使得行经时带起路面上的烟气和粉尘容易蔓延,对人体十分危害,也影响行车安全性,因此隧道内保持良好的空气通风是行车安全性的必要条件。隧道的通风监控分三个层次,上层是中央计算机系统(本地控制中心),中间是由各区域控制器构成的掌控层,下层是风机和各种检测设备(风速风向检测器、车辆检测器、能见度检测器、CO浓度检测器、亮度检测器等)。

图1隧道通风监控系统1.2系统包含本系统由监控分中心工作站、隧管所管理计算机、隧道本地控制器、通风控制柜、隧道内风机硬启动器、CO/VI检测器、相连电缆、电源电缆等构成。CO/VI检测器设于隧道内,由本地控制器收集数据,监控系统将检测数据与标准值展开较为,并通过隧道本地控制器和风机电子硬启动器掌控风机的启停。通风掌控子系统使用在隧道变电站集中控制的方式,现场所有隧道内设置的风机硬启动器通过现场设备网络连在一起,然后终端到隧管所及值班室的本地控制器(PLC设备),对风机的掌控是通过变电站的PLC已完成的。

监控系统在隧管所及值班室另设监控管理计算机、本地控制器,在隧道内埋设本地控制器设备,并与风机适当掌控设备连接,以确保对风机的遥控。监控系统自动控制风机是将一个断面上的两台风机同时展开掌控,由通风系统回到每组风机的状态信号,即风机的正并转、翻转、暂停、故障等信号,输入输出之间应当有适当的电磁隔绝措施。1.3智能扩展长大隧道的隧道通风控制系统,考虑到其大迟缓、强劲非线性等特点,必须找寻优化的掌控方案,以大于的掌控动作高效的已完成控制目标,构建节约能源目的。

智能控制以具备高度非线性和不确定性的系统为研究对象,主要用来解决问题传统掌控方法难以解决的简单系统的掌控问题。对于中宽隧道的通风掌控,一方面可以从提高掌控对象的建模方法应从,使用具备杰出自自学能力的模型识别方法,以提升控制器输入的有效性。

另一方面可以使用新型的控制结构和先进设备的优化控制算法来提升掌控品质。隧道的通风系统是一个简单的、多变量、非线性系统,创建准确、适合的动态模型是对其展开性能分析、掌控及优化研究的最重要前提和基础。近年来,许多新型的建模方法和建模工具被明确提出,基于现场数据的神经网路建模方法就是其中之一。

隧道监控系统中存储着大量的动态数据,这些数据体现了系统最现实的信息,可以利用这些数据对其展开神经网络建模。建模过程如图所示:图2隧道通风系统神经网络建模过程2隧道通风节能环保措施2.1在展开通风方案设计中,考虑到使用静电除尘器,滤烟除尘,以中止或增加横(横)井,减少土建、设备费用和运营费用。静电除尘器在日本、挪威等公路隧道中有数成熟期应用于。

维持隧道内环境指标在标准范围内。隧道内CO长时间运营时允许浓度:CO浓度<250ppm,交通受阻(隧道内各车道皆以怠速行经,平均值车速为10Km/h)时可为300ppm,经历时间不多达20min;隧道内烟雾允许浓度为7.0×10-3(m-1);隧道内风速长时间运营时引荐为10m/s。

2.2隧道风机不应具备运行时间统计资料功能;因风机低速瞬间冲击电流相当大,故各台风机的启动理应一段时间的延时,以增加对变电站供电的冲击。风机启动后无法立刻暂停,必须运营平稳后再行暂停。

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风机在运营中如果必须翻转必需再行暂停后再启动翻转;风机的开闭次数不应过频,避免风机经常出现波动现象。2.3在启动风机和暂停一个当前工作的风机之前,下列因素必须考虑到:①为了在风机启动时避免浪涌功率,控制算法中引进迟缓函数;②无法同时启动/暂停多达两个以上的风机;③风机启动命令收到之后,风机的对系统状态也将被加以检查.当风机的对系统状态被证实,风机的启动已完成。如果风机的对系统状态无法被证实,指出风机掌控命令告终。风机命令告终警告功能也将在控制器工作站开始,并且被指定到警报打印机。

3隧道灯光节能环保掌控方案3.1系统包含隧道灯光控制系统由监控分中心掌控工作站、隧道管理所及值班室掌控工作站、隧道管理所及值班室本地控制器、箱式变电站内本地控制器、透射检测器、灯光控制柜、隧道内灯具、相连电缆等构成。监控分中心计算机、隧道本地控制器都可展开灯光掌控,在隧道至隧道管理所及值班室的通信经常出现故障时,可必要在本地控制器上操作者,以确保隧道长时间运营。

灯光系统设计将在隧道变电站另设灯光控制柜等设备,能已完成本地的人工控制,并且腾出监控装置遥控、遥信的条件,获取掌控通信接口,监控系统在隧道管理所及值班室另设工作站、本地控制器等设备。灯光系统不应具备洞内灯泡亮度严重不足的报警功能,即需要通过洞内透射仪收集数据与设定值较为后提醒确保部门替换灯具。对于中宽隧道可设置透射检测器,分别加装在左右线隧道进口外的门架上,检测器镜头朝向洞口加装,仿真司乘人员的视角,检测洞口外亮度值,透射检测器的输入通过PLC的模拟量输出地下通道展开数据采集,通过以太网(EtherNetIP)相连及软件的IOServer与计算机通讯,收集工作状态,并上传遍中心控制系统,由中心控制系统根据透射控制参数展开隧道灯光掌控,超过对隧道的动态监控。

一般来说,车行斜洞内的照明灯正处于点燃状态,以便节约能源。当再次发生火灾或者检修隧道时,可由隧道管理站远程控制打开或者本地手动打开。

其与车行横洞卷帘门正处于网络状态,状态信息和掌控命令经本地控制器传至隧道管理站。3.2控制算法隧道灯光最显然目的是符合司机视觉拒绝。

隧道灯光节约能源掌控主要包括两方面:线性规划计算出来灯光市场需求;动态准确的输入灯光掌控。影响灯光掌控的输出因素简单,主要有:交通量、洞外亮度、时间因素、外部事件等。交通量越大,灯光市场需求越大;洞外亮度越大,导致洞内洞外亮度比越大,灯光市场需求越大。

外部事件主要包括交通事故、隧道确保、人工外部指令等。灯光节约能源控制算法具备灵活性强壮的结构,有所不同的应用于情况调用有所不同的算法构件,每个算法构件都有自己独立国家号召及启动时条件。表格1灯光控制算法结构表格序号构件功能及号召条件优先级栏中1手动掌控手动功能3最低2事件号召事故等应急灯光预案输入23自动控制依据洞外照度及交通量等14时序掌控传感器信号故障0一般地,手动掌控方式主要用作公路等级低、隧道长度较短的隧道,由人工电源有所不同的灯光电路。

时序掌控方式使用时序控制器掌控隧道灯光的各个电路,常见于灯光电路较较少的短隧道。自动控制方式是利用光照度计分别收集隧道内外的亮度参数,由计算机系统或灯光控制器自动控制各个灯光电路的电源。4隧道灯光安全性节约能源措施目前大多数隧道皆考虑到了灯光系统的设计,多使用传统灯光方式,稍于激进。

迫使运营和确保成本过低,不少隧道仅有打开其中的1/2到1/4左右的灯具,导致隧道内光线较暗、亮暗交叠不均匀分布,使行车者的视觉近于不难受。另外,一些隧道通过转变布灯方式、实施集中于调光掌控等方法,虽有一定的节约能源效果,但在实际运营中还是不存在着电能的浪费、新技术应用率较低等问题。

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主要展现出在照明灯不具能耗低、掌控方式智能化水平较低、忽略灯光显色性与照度之间的关系、并未定量考虑到隧道灯光的全寿命周期成本[1]等方面。4.1隧道灯光光源的自由选择灯光光源一般分成白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类。目前更为环保的灯光光源主要有高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯、电磁感应灯和LED灯等。

LED灯作为一种新型的半导体光源,是普遍认为的当今最不具发展潜力的节能环保技术,具备号召较慢、低光效、低显色性、结构稳固、不怕震动、工作电压较低、电流小、方向性好、运营成本低等优点。特别是在是其使用寿命可以宽约十万小时,传统的光源在这方面无法与之比起,因此,在一些确保和换灯艰难的场合,用于LED作为光源,可大大降低人工费用。4.2新能源供电方式的用于若隧道无常规供配电电网系统,尤其是偏僻山区的短隧道,可使用太阳能光伏发电技术展开供电,这样也可大大节约常规供配电电网建设费用。

使用太阳能光伏发电系统不作隧道交通安全诱导系统的供电来源,其电缆投资成本主要还包括太阳能电池组、储能装置(蓄电池组)、直流—交流逆变器、掌控装置、相连装置和电缆隧道诱导设施等的购买与加装费用。风力发电作为一种环保、经济且可持续发展的新能源生产方式,应用于前景十分辽阔,对其合理利用也可给隧道供电。若将两者融合一起,使隧道的灯光使用太阳能和风能发电有序离网供电系统,不仅节省电能,还可比较提升照明灯的使用寿命。

5结束语安全性、环保、经济、节约能源是当前公路建设执着的目标,在公路隧道运营管理中奇贞引人注目。近年来,在计算机和人工智能等技术的推展下,各种精致智能优化策略被陆续明确提出,为解决问题简单问题获取了新的思路和手段。将先进设备的智能控制方法与较慢、平稳且有效地的优化技术相结合早已沦为智能控制系统的一个最重要发展方向。参考文献:[1]赵忠杰.公路隧道机电工程[M].北京:人民交通出版社,2007[2]刘木清,周小丽.灯光自动控制技术[M].北京:机械工业出版社,2008作者讲解:王少山(1987——),男,山西省应县人,助工,2009年毕业于大连理工大学软件工程专业。


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