［摘要］：煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風(fēng)工程關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風(fēng)工程在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。
［關(guān)鍵詞］：
　　

一、現(xiàn)場(chǎng)工程情況

　　煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風(fēng)工程關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風(fēng)工程在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。其中主扇風(fēng)機(jī)在煤礦生產(chǎn)中有著最重要的地位，隨著開(kāi)采和掘進(jìn)的不斷延伸，巷道延長(zhǎng)，盡管風(fēng)量基本不變，但風(fēng)壓要求卻不斷增加，風(fēng)機(jī)需用功率也隨之增加。根據(jù)反風(fēng)及開(kāi)采后期運(yùn)行狀況來(lái)確定的主扇風(fēng)機(jī)及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率通常遠(yuǎn)大于煤礦長(zhǎng)期開(kāi)采所需的正常運(yùn)行功率。五溝煤礦主扇風(fēng)機(jī)采用500KW/6KV電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，電機(jī)采用直接啟動(dòng)的方式。

目前采用高壓電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)，存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

●電能的嚴(yán)重浪費(fèi)。煤礦的服務(wù)年限大多在60年以上，投產(chǎn)初期到井田穩(wěn)定開(kāi)采一般在10年左右，這就意味著有這10年的時(shí)間里，主扇風(fēng)機(jī)一直處在較輕負(fù)載下運(yùn)行。由于工頻運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，只能通過(guò)改變風(fēng)機(jī)葉片的角度進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，因此造成能源浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。

●啟動(dòng)困難，機(jī)械損傷嚴(yán)重。主扇風(fēng)機(jī)采用直接啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣有著較大的威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀電動(dòng)機(jī)。而電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的單軸轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生較大的機(jī)械振動(dòng)應(yīng)力，嚴(yán)重影響到電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)及其它機(jī)械的使用壽命。

●自動(dòng)化程度低。主扇風(fēng)機(jī)依靠人工調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓，更不具備風(fēng)量的自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功能，自動(dòng)化程度低。在故障狀態(tài)下，如風(fēng)流短路，將對(duì)礦井正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。
為了礦井的安全生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本，提升該煤礦的自動(dòng)化水平，對(duì)主扇風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造具有非常重要的意義。

二、高壓變頻改造方案

1、主回路工程方案

　　考慮到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的情況，煤礦主扇軸流風(fēng)機(jī)變頻工程采用一拖二手動(dòng)旁路方式，采用一臺(tái)變頻器分別單獨(dú)傳動(dòng)二臺(tái)風(fēng)機(jī)中的一臺(tái)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)，正常情況下，允許有一負(fù)載工作在變頻狀態(tài)，另一負(fù)載工作在工頻狀態(tài)，也可以兩臺(tái)都在工頻狀態(tài)；

　　該系列變頻采用若干個(gè)低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出。變頻器具有對(duì)電網(wǎng)諧波污染極小，輸入功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、dv/dt及共模電壓等問(wèn)題的特性，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機(jī)，不需要更換電機(jī)。

一拖二手動(dòng)旁路工程

基本原理：它是由8個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS1～QS8組成（見(jiàn)左圖）。其中QS2和QS3,QS5和QS6安裝機(jī)械互鎖裝置；各隔離開(kāi)關(guān)間有電氣互鎖。如果兩路電源同時(shí)供電，M1工作在變頻狀態(tài)，M2工作在工頻狀態(tài)時(shí)，QS3、QS7和QS4、QS5、QS8分閘，QS2、QS1和QS6處于合閘狀態(tài)；M2工作在變頻狀態(tài)，M1工作在工頻狀態(tài)時(shí)，與M1工作在變頻狀態(tài)，M2工作在工頻狀態(tài)時(shí)類似；如果檢修變頻器，QS3和QS6可以處于任一狀態(tài)，其它隔離開(kāi)關(guān)都分閘，兩臺(tái)負(fù)載可以同時(shí)工頻運(yùn)行；當(dāng)一路電源檢修時(shí)，可以通過(guò)分合隔離開(kāi)關(guān)使任一電機(jī)變頻運(yùn)行。

特點(diǎn)：

　　正常情況下，允許有一負(fù)載工作在變頻狀態(tài)，另一負(fù)載工作在工頻狀態(tài)，也可以兩臺(tái)都在工頻狀態(tài)。

　　同時(shí)工頻運(yùn)行時(shí)1#電機(jī)通過(guò)QS7、QS3 ，2#電機(jī)通過(guò)QS8、QS6切換完成反風(fēng)功能，變頻運(yùn)行時(shí)通過(guò)變頻設(shè)備內(nèi)部設(shè)置即可完成電機(jī)轉(zhuǎn)向的正反方向的轉(zhuǎn)換完成反風(fēng)功能。

2、控制工程方案

　　變頻工程控制方式可以采用下述4種方式，現(xiàn)場(chǎng)用戶可以根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的一種或幾種控制方式。

A、閉環(huán)控制方式

　　變頻工程可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求在變頻操作界面上設(shè)定需要的壓力或流量值、或通過(guò)模擬給定形式給定需要的壓力或流量值，變頻設(shè)備根據(jù)設(shè)定值和現(xiàn)場(chǎng)壓力或流量的反饋值自動(dòng)閉環(huán)控制調(diào)節(jié)設(shè)備轉(zhuǎn)速，使工程壓力或流量值運(yùn)行在要求的設(shè)定值。

B、本控開(kāi)環(huán)控制方式

　　變頻工程可以通過(guò)本控方式在變頻設(shè)備控制柜監(jiān)控界面手動(dòng)設(shè)定負(fù)載設(shè)備需要運(yùn)行的轉(zhuǎn)速值，變頻設(shè)備自動(dòng)將負(fù)載設(shè)備傳動(dòng)到要求轉(zhuǎn)速值。

C、總線控制方式

　　變頻工程也可以通過(guò)RS485、Profibus/Device Net 與工廠控制工程通訊進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

D、遠(yuǎn)控開(kāi)環(huán)控制方式

　　變頻調(diào)速工程可由現(xiàn)場(chǎng)DCS監(jiān)控操作工程進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，根據(jù)運(yùn)行工況按設(shè)定程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載設(shè)備電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制。

具體控制接口情況如下：

　　變頻工程和現(xiàn)場(chǎng)DCS監(jiān)控操作工程進(jìn)行通訊連接，從現(xiàn)場(chǎng)DCS監(jiān)控操作工程上發(fā)出變頻器的啟動(dòng)、停機(jī)等信號(hào)。變頻器反饋以下信號(hào)接入到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控操作工程上： (1)報(bào)警及故障信息：重故障報(bào)警、輕故障報(bào)警；(2)調(diào)速裝置的狀態(tài)信息：待機(jī)狀態(tài)、正常運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、工程旁路狀態(tài)；（3）電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速、電壓等。

以下為變頻器與現(xiàn)場(chǎng)DCS監(jiān)控操作工程工程具體接口：
1）．變頻器需要提供的開(kāi)關(guān)量輸出6：
(1) 變頻器待機(jī)狀態(tài)指示：表示變頻器已待命，具備啟動(dòng)條件。
(2) 變頻器運(yùn)行狀態(tài)指示：表示變頻器正在運(yùn)行。
(3) 變頻器控制狀態(tài)指示：節(jié)點(diǎn)閉合表示變頻器控制權(quán)為現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程控制；節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)表示變頻器控制權(quán)為本地變頻器控制。
(4) 變頻器輕故障指示：表示變頻器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
(5) 變頻器重故障指示：表示變頻器發(fā)生重故障，立即關(guān)斷輸出切斷高壓。
(6)電機(jī)在工頻旁路：表示風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)處于工頻旁路狀態(tài)。
以上所有數(shù)字量采用無(wú)源接點(diǎn)輸出，定義為接點(diǎn)閉合時(shí)有效。除特別注明外，接點(diǎn)容量均為AC220V、3A/DC24V，1A。
2）．變頻器需要提供的模擬量2路：
(1) 變頻器輸出轉(zhuǎn)速
(2) 電機(jī)電流
變頻器提供2路4～20mADC的電流源輸出（變頻器供電），帶負(fù)載能力均為250Ω。
3）．需要提供給變頻器的模擬量1路：
(1)變頻器轉(zhuǎn)速給定值
現(xiàn)場(chǎng)提供1路4～20mADC二線制電流源輸出，帶載能力必須大于250Ω，4～20mADC對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速低高限，須呈線性關(guān)系。
4）．需要提供給變頻器的開(kāi)關(guān)量有2路：
(1) 啟動(dòng)指令：干接點(diǎn)，3秒脈沖閉合時(shí)有效，變頻器開(kāi)始運(yùn)行。
(2) 停機(jī)指令：干接點(diǎn)，3秒脈沖閉合時(shí)有效，變頻器正常停機(jī)。
5、變頻器與其他電氣設(shè)備接口
1）．變頻器給高壓開(kāi)關(guān)柜的有2路：
(1)高壓緊急分?jǐn)啵鹤冾l器出現(xiàn)重故障時(shí)，自動(dòng)分?jǐn)喔邏洪_(kāi)關(guān)，閉點(diǎn)有效。
(2)高壓合閘允許：變頻器自檢通過(guò)或工程處于工頻狀態(tài)，具備上高壓條件，閉點(diǎn)有效。
以上所有數(shù)字量采用無(wú)源接點(diǎn)輸出，定義為接點(diǎn)閉合時(shí)有效。除特別注明外，接點(diǎn)容量均為DC220V，3A。

2）．高壓開(kāi)關(guān)柜給變頻器的狀態(tài)信號(hào)1路：

(1)高壓開(kāi)關(guān)分閘信號(hào)：高壓開(kāi)關(guān)處于分?jǐn)鄷r(shí)，輔助節(jié)點(diǎn)閉合；1個(gè)。

變頻工程具有如下特點(diǎn)：

　　變頻工程，既可以變頻調(diào)速運(yùn)行，也可以投工頻運(yùn)行；

　　為變頻器提供的交流220V控制電源掉電時(shí)，變頻器可以通過(guò)內(nèi)部配置UPS供電使控制工程繼續(xù)運(yùn)行達(dá)30分鐘；現(xiàn)場(chǎng)如果采用交、直流220V雙路供電時(shí)，變頻裝置能按照交流電源優(yōu)先的原則進(jìn)行交、直流無(wú)擾切換供電，保證供電可靠性。

　　在現(xiàn)場(chǎng)速度給定信號(hào)掉線時(shí)，變頻器提供報(bào)警的同時(shí)，可按原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，維持機(jī)組的工況不變；

3、有關(guān)變頻改造后風(fēng)機(jī)效率情況說(shuō)明

　　風(fēng)機(jī)設(shè)備工頻運(yùn)行時(shí)，為保證生產(chǎn)工藝要求的壓力及流量值，一般通過(guò)改變風(fēng)門擋板的開(kāi)度滿足要求，相應(yīng)的風(fēng)道風(fēng)阻曲線也會(huì)發(fā)生變化；故工頻運(yùn)行擋板調(diào)節(jié)方式是一種保持風(fēng)機(jī)特性曲線及效率范圍不變，改變風(fēng)道風(fēng)阻曲線來(lái)滿足實(shí)際工藝需求的方式，由于風(fēng)道風(fēng)阻曲線的變化就有可能會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行在低效率區(qū)的情況。

　　主扇風(fēng)機(jī)變頻改造后，其各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的壓力和流量曲線相對(duì)工頻時(shí)的曲線是平行往下移動(dòng)的，相應(yīng)的各速度點(diǎn)的風(fēng)機(jī)高效運(yùn)行區(qū)也是跟著各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的壓力和流量曲線移動(dòng)的；變頻改造后，在保持風(fēng)道風(fēng)阻曲線不變的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到滿足工藝要求壓力和流量的目的；故變頻運(yùn)行調(diào)節(jié)方式是一種保持風(fēng)道風(fēng)阻曲線不變，改變壓力和流量曲線來(lái)滿足實(shí)際工藝需求的方式，由于風(fēng)機(jī)效率曲線是跟著各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的壓力和流量曲線移動(dòng)變化的，故變頻改造后能保證風(fēng)機(jī)一直運(yùn)行在高效率區(qū)。

4、工程排熱方案

　　高壓變頻器屬于大型電子設(shè)備，對(duì)環(huán)境要求比較嚴(yán)格。統(tǒng)計(jì)多臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度過(guò)高而引起的設(shè)備故障比例較大，因此總結(jié)了三種方案為：1、加裝風(fēng)道；2、加裝空調(diào)；3、加裝空冷器。三種方案各有其適用的范圍。

1、加裝風(fēng)道。常規(guī)的設(shè)計(jì)是在機(jī)柜上面安裝風(fēng)道，將變頻器產(chǎn)生的熱量直接排放到室外，由變頻器室的進(jìn)風(fēng)口不斷補(bǔ)充冷風(fēng)，對(duì)工程進(jìn)行冷卻。在使用中需要注意的是如果變頻器柜頂風(fēng)機(jī)距出風(fēng)口較近（小于2米，中間無(wú)轉(zhuǎn)折），出風(fēng)口可不加裝輔助通風(fēng)機(jī)，否則需加裝通風(fēng)機(jī)。如果進(jìn)風(fēng)口的現(xiàn)場(chǎng)施工存在不便，風(fēng)道需有轉(zhuǎn)折，則可以考慮加裝風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫進(jìn)風(fēng)。
加裝風(fēng)道的優(yōu)點(diǎn)是成本低，可靠性高，排熱效果良好。適用于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較清潔的場(chǎng)合，否則就需要經(jīng)常清洗濾網(wǎng)。

2、加裝空調(diào)就是把高壓變頻調(diào)速工程放置于一個(gè)比較封閉且相對(duì)狹小的房間內(nèi)（主要是可以減小空調(diào)的容量），但要滿足工程維護(hù)的需要，然后在房間內(nèi)安裝空調(diào)，通過(guò)空調(diào)內(nèi)部的循環(huán)將高壓變頻調(diào)速工程產(chǎn)生的熱量排到室外。空調(diào)總體的制冷量為變頻器的發(fā)熱量加上空間制冷所需的制冷量。變頻器發(fā)熱需要根

摘要： 通過(guò)對(duì)前饋式通風(fēng)控制3種方式的比選，簡(jiǎn)述了長(zhǎng)大隧道采用前饋式智能通風(fēng)控制的優(yōu)點(diǎn)，建立了該工程的交通流基本參數(shù)和風(fēng)壓模型以及工程設(shè)計(jì)原則，通過(guò)工程實(shí)施隧道污染物 控制在設(shè)定值范圍。

關(guān)鍵詞： 隧道通風(fēng)；智能控制；建模；工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TP273+.5 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

The Tunnel Ventilation System with Feedforward Intelligent Control

Abstract: By comparing three means of feedforward ventilation system, the virtues of using intellectual prepositive feedback in long and large tunnels are specified. The essential parameters of traffic flow, wind pressure model and the engineering design principles are set up. The contaminations in tunnel can be controlled within designed limit in engineering project.

Key words: tunnel ventilation; intellectual control; modeling; engineering practice

０ 引言　

　　隧道是個(gè)閉塞空間，汽車尾氣排放的煙（塵）不易擴(kuò)散，其濃度較開(kāi)放空間在短時(shí)間內(nèi)會(huì)快速積累，當(dāng)污染物、煙（塵）量達(dá)到一定程度后，能見(jiàn)度就會(huì)下降，直接威脅行車安全。這種煙（塵）濃度累積同隧道長(zhǎng)度、交通流量、氣象、地形及地質(zhì)條件等緊密相關(guān)。

　　南京市九華山隧道長(zhǎng)2718m，為確保隧道外的新鮮空氣進(jìn)入，降低隧道內(nèi)有害物質(zhì)濃度，使空氣環(huán)境達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和滿足能見(jiàn)度等方面要求，則建立一種先進(jìn)、節(jié)能、高效的通風(fēng)自動(dòng)控制工程是關(guān)鍵。

1 　現(xiàn)有技術(shù)比選

　　近年來(lái)發(fā)展較快的先進(jìn)的風(fēng)機(jī)控制技術(shù)是前饋（FF）控制。前饋控制通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)的交通流，計(jì)算出以后一段時(shí)間內(nèi)煙霧（VI）和一氧化碳的濃度信息（前饋信號(hào)），結(jié)合傳感器測(cè)得的當(dāng)前煙霧，CO濃度信息（反饋信號(hào)），共同完成對(duì)風(fēng)機(jī)的控制。前饋控制法具有克服時(shí)滯效應(yīng)和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。前饋控制法可分為前饋式模糊控制工程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在線控制工程和前饋式智能控制工程。

1.1 　前饋式模糊控制工程

　　工程主要包括交通流預(yù)測(cè)模型、污染物擴(kuò)散模型、模糊控制器（FLC）、檢測(cè)元件、執(zhí)行元件及控制對(duì)象。工程缺點(diǎn)是模型的前饋信號(hào)不是精確信息，模型本身精度不夠。它是由交通流預(yù)測(cè)模型、空氣動(dòng)力學(xué)模型和污染物擴(kuò)散模型確定的，而這些模型計(jì)算較復(fù)雜，不便于使用。

1.2 　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在線控制工程

　　通過(guò)采用前饋-反饋復(fù)合控制方法，構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制工程，該工程包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制器、CO濃度傳感器、車流量檢測(cè)器及控制風(fēng)機(jī)開(kāi)啟的執(zhí)行器等。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的特性，通過(guò)在線學(xué)習(xí)，及時(shí)對(duì)外界條件的變化及控制效果作出反應(yīng)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證控制模型處于符合當(dāng)前控制條件的最佳狀態(tài)。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制需要大量正確的樣本便于學(xué)習(xí)，而在實(shí)際運(yùn)行中難以產(chǎn)生正確的樣本，這使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制效率不盡人意。

1.3　 前饋式智能控制工程

　　將模糊邏輯引入前饋控制法中，以人的控制經(jīng)驗(yàn)作為控制的知識(shí)模型，以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量以及模糊邏輯推理作為控制算法的數(shù)學(xué)工具，避開(kāi)了復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的建立；而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適宜于客觀過(guò)程規(guī)律的提煉，可以學(xué)習(xí)車流量，車速，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟數(shù)量與污染物擴(kuò)散等關(guān)系，能較快速、準(zhǔn)確地獲得正確樣本。將模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，可以形成更為簡(jiǎn)便有效的控制工程---前饋式智能控制工程。

　　前饋式智能控制工程由6個(gè)部分組成：交通流預(yù)測(cè)模型、污染物擴(kuò)散模型、FLC、檢測(cè)元件、執(zhí)行元件和控制對(duì)象，見(jiàn)圖1。

圖１　前饋式智能控制工程

　　 根據(jù)車輛檢測(cè)計(jì)測(cè)得的交通流數(shù)據(jù)，當(dāng)前運(yùn)行的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，污染物的當(dāng)前參數(shù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)下一個(gè)控制周期污染物濃度的增量。然后，由污染物的反饋量、預(yù)測(cè)增量和控制目標(biāo)量確定FLC的控制偏差e，經(jīng)過(guò)模糊推理，得到風(fēng)機(jī)的變化量。結(jié)合風(fēng)機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀況，確定風(fēng)機(jī)開(kāi)啟（關(guān)閉）的臺(tái)數(shù)和位置，從而得到新的污染物動(dòng)態(tài)，再進(jìn)入下一個(gè)控制周期。

　　九華山隧道風(fēng)機(jī)控制采取前饋式智能控制工程。

2　 前饋式智能控制工程建模

　　通風(fēng)控制工程中涉及到CO濃度、VI量、交通量（Q）、行車速度（V）、車流組成、隧道內(nèi)風(fēng)速情況及射流風(fēng)機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)（Njf）多個(gè)變量。但交通量（Q）、行車速度（V）、車流組成屬于交通流基本參數(shù)，而CO濃度、VI量大小又直接取決于隧道內(nèi)交通流。

2.1　 交通流參數(shù)的計(jì)算

　　交通流的基本參數(shù)有交通量、行車速度和車流密度。

　　某方向某斷面r個(gè)車道折算交通量之和為

�。ㄆ渲谐�數(shù) 1 ， 2 ， 3 為車輛折算系數(shù)）

　　根據(jù)交通量Q、行車速度V、車流密度K三者之間的關(guān)系，則某斷面、某車道的密度為

　　　

　　判斷隧道的交通流狀況（NS為服務(wù)水平，K為行車密度）：

　　若NS≤0.54且K≤23則為自由流（綠色）；

　　若0.54＜NS≤0.93則為飽和流（黃色）；

　　若NS＞0.93且K＞23則為阻塞流（紅色）。

　　根據(jù)交通狀況（自由流、飽和流、阻塞流）的變化在事件檢測(cè)中的影響，利用事件發(fā)生后相鄰兩檢測(cè)斷面間車流波動(dòng)所導(dǎo)致的交通流參數(shù)的異常變化，來(lái)判斷交通事件的發(fā)生，在交通事件處理完畢后，本工程可自動(dòng)恢復(fù)至正常狀態(tài)。

　　突發(fā)交通狀態(tài)檢測(cè)判斷模型與算法：

　　對(duì)應(yīng)于交通流變量（V0，Q0，K0），V0是指最大流量時(shí)的速度，Q0是指最大流量，K0是指臨界占有率。流量公式為Q1＝Q0－1.5（K-K0）2/3 。

　　以此作為最小非擁擠流量。當(dāng)K＜K0時(shí)，如果流量低于Q1時(shí)，認(rèn)為交通運(yùn)行狀態(tài)處于擁擠狀態(tài)，當(dāng)Q＞Q1時(shí)，該交通狀態(tài)居于非擁擠狀態(tài)。

2.2 　通風(fēng)量及機(jī)組臺(tái)數(shù)計(jì)算

　　CO濃度由低到高、透過(guò)率檢測(cè)值由好到壞分為幾個(gè)級(jí)別，投入的風(fēng)機(jī)數(shù)量和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間在隧道正常營(yíng)運(yùn)時(shí)間由此確定。計(jì)算原理如下。

2.2.１ 隧道內(nèi)需要的新鮮風(fēng)量

　　根據(jù)我國(guó)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》及世界銀行專家建議的公式進(jìn)行計(jì)算。

　�。�1）按稀釋CO計(jì)算新鮮風(fēng)量(m3/h)

　　汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的CO量與汽車的行駛速度、汽車行駛路段所在的海平面高度及路段的縱坡等有關(guān)。隧道內(nèi)需要的新鮮風(fēng)量，根據(jù)稀釋隧道內(nèi)空氣中CO濃度達(dá)到允許濃度來(lái)確定，根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》提供的公式進(jìn)行計(jì)算：

　　Qco＝K·fv·fi·fh·q co·N·G·L×106/δco

　�。�2）按稀釋煙塵計(jì)算新鮮風(fēng)量 (m3/h)

　　柴油車在隧道內(nèi)行駛時(shí)產(chǎn)生的煙塵量與行駛速度、柴油車密度、路段所在的海平面高度、路段的縱坡等有關(guān)。隧道內(nèi)需要的稀釋煙塵的新鮮風(fēng)量系與洞內(nèi)煙塵允許濃度有關(guān)，根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》提供的公式進(jìn)行計(jì)算：

　　QF =K·fL·fi·qt·G·D·L/k

　　（3）按稀釋NOx計(jì)算新鮮風(fēng)量(m3/h)

　　汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的NOx與車型、車速、道路坡度等有關(guān)，采用以下公式計(jì)算：

　　QZNOx=qNOx·(Ml+kt·Mt)·KS·L×106/CNOx

　　根據(jù)以上3種稀釋有害氣體所需的新鮮風(fēng)量，取其中最大者為控制設(shè)計(jì)新鮮風(fēng)量(Qs)。

2.2.2 　風(fēng)機(jī)組數(shù)及臺(tái)數(shù)計(jì)算

　　在隧道內(nèi)設(shè)置射流風(fēng)機(jī)進(jìn)行縱向通風(fēng)，在同一橫截面上風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)（即一組風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)）應(yīng)由風(fēng)機(jī)尺寸、隧道內(nèi)輪廓尺寸、風(fēng)機(jī)重量及通風(fēng)量等來(lái)確定。

　　根據(jù)隧道通風(fēng)所需要的全風(fēng)壓以及單組風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓，即可進(jìn)行隧道風(fēng)機(jī)組數(shù)的計(jì)算：

　　風(fēng)機(jī)組數(shù)＝(1.1～1.2)H/pj

廠房負(fù)壓風(fēng)機(jī)
廠房通風(fēng)
負(fù)壓風(fēng)機(jī)參數(shù)

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