基于模糊控制技术的隧道通风控制软件系统

蒋昀

摘 要：文章介绍了模糊控制技术来开发公路隧道通风控制系统。专家的知识和经验或运营商，开发一套模糊控制规则，从车辆检测器、CO浓度传感器和VI传感器实时数据，模糊控制器的操作，控制指令，控制风机的操作。

关键词：隧道通风；模糊控制；自动控制

引言

在公路隧道机械通气模式，最初都是横向通风模式，这种通风方式的首次成功应用荷兰隧道，盾构法的施工，圆形截面，车道上拱的下部空间空气管，设置上面的天花板，拱形空间排风管道，将流经隧道后较低的空间设计的排风管道上部横向通风方式，这种方式显然通风的隧道截面较大，容易获得管道空间使用。为了减少隧道的横截面面积，节省工程投资，使用一个风道和隧道出现妥协通风模式相结合，所谓的半横向通风。1934年，英国和西方隧道（3226）采用半横向通风，然后在大量的长度不是很长公路隧道，采用的通风方式。和短隧道建成，原来依靠自然风可以满足要求，但随着交通量的显著增加，需要增加通风设备，设置专用的管道是不可能的，然后采用纵向通风模式。

隧道通风控制方法可分为手动控制、自动控制（实时控制）和基本控制（顺序控制）三种。

手动控制方式的特点是简单、灵活操作，操作员根据测试数据的采集（有限公司VI检测器、线圈等）和控制系统相关的技巧，独立的起停控制风扇。但它需要大量的人力手动控制，并不能实现最优控制，所以主要的特殊情况紧急手动控制。在一些假警报探测设备，手动控制比自动控制更准确、更有效。手动控制可以分别在区域控制器控制和隧道，隧道区域控制器上的手动功能主要用于维护。

自动控制系统的原理是收集测试数据发送到中央控制计算机，控制计算机根据预设控制过滤模型，预测，计算，通风系统状态值，然后计算出相应的控制动作。自动控制的关键是准确的控制模型，应用在正常情况下，隧道控制模型是不同的，不同的控制模型根据隧道的实际参数，包括形状、长度的隧道、交通流量和组成、气候、等开发，和需要不断调整完善的现场试验。

基本控制方式是系统运行一段时间后，根据积累的经验，得出系统状态按照控制方式的时间变化规律。这种控制方式只能根据过去的经验控制，控制滞后问题的变化性能差，不能作为控制系统在正常情况下的主要方法。

1 基于模糊技术的自动控制方法

1.1 介绍模糊控制技术

模糊控制方法是控制对象的模糊模型的基础上，通过近似推理和模糊控制器，系统控制的方法，这依赖于专家知识和经验或运营商，开发一套模糊控制规则，从车辆检测器、CO浓度传感器和VI传感器实时数据，模糊控制器的操作，控制指令，控制风机的操作。

在要求完整的隧道控制系统中，不仅包括通风控制子系统，但也包括交通控制子系统，照明控制子系统、监控子系统等等。这些子系统相互补充，可以互相配合使用，极大地限制每个子系统的功能。如在交通控制子系统，需要使用车辆检测器可用于通风控制子系统，央视屏幕分辨率也可以帮助通风控制辅助决策的作用。这是该控制方案的一个重要特点，控制流程如图1所示。

1.2 公路隧道通风系统的结构和实现

通风系统由车站隧道监控房间主控制器，隧道区域控制器、电气控制柜、射流风机风扇，风速和风向，VI探测器探测器等。

设置在一氧化碳和烟雾穿透率检测器，根据隧道通风模式，一氧化碳浓度高和烟低透射率设置有限公司VI探测器，为快速、准确、连续自动测定一氧化碳浓度的隧道，隧道烟雾通过的所有数据，由区域控制器采集数据和监控系统将检测数据与控制标准，起停控制提供了基础参数的数据。

风速和风向是安装在隧道探测器、自动测定隧道与风向平行，风速数据隧道壁和测试操作的数据。

区域控制器，和通风控制柜通过中间继电器触点输出相连，以确保风机的远程控制，每组射流风机（两个），一个独立的控制，尽量减少相互的影响。

射流风机监控系统的自动控制是一个风扇作为一组两个部分，分别返回每个状态信号的风机通风系统，包括正向和反向的风扇、停止、故障信号，采用相应的输入和输出之间的电磁隔离措施。

使用jet使用公路隧道纵向通风风扇控制系统根据各种因素影响隧道通风，确定射流风机的开集，调整通风率稀释污染物浓度的隧道。风扇开集短缺将导致隧道污染物的浓度，和开放的太多会造成能源浪费，增加通风运营费用。良好的通风控制系统必须能夠满足隧道空气卫生标准的条件下，最小化的数量。

公路隧道交通不仅在改变，时间和车辆行驶速度变化，这使得交通通过风、气流速度和相应的污染物浓度变化，与此同时，与传感器来检测污染源影响的变化两者之间存在有限的时间延迟，因此稳定流动状态计算不能解决上述问题，为了分析污染物的浓度时变过程，动态控制隧道通风，通风控制系统必须建立动态数学模型的一个组成部分，这一问题建立了空气动力学模型、污染、交通模型和控制器模型。

2 控制软件开发和运行环境

VC.net2003平台开发，控制软件采用实时监控ACCESS2003输出控制数据存储的数据库备份。微软Microsoft WindowsXP/7.0操作系统软件的正常运行。显示分辨率：推荐使用1280×1024，超过24真彩色。

3 软件运行情况总结

从使用效果，软件可以方便隧道通风风扇控制。设计结果也可以站起来的实际使用测试。基于模糊控制的仿真测试中，模糊控制系统可以在污染物浓度在允许的范围内尽可能的达到目的，减少风扇打开频率，减少能源消耗。因此，软件可以实现发展更好的实用性。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.公路隧道通风照明设计规范[S].北京，2000.

[2]王国欣，马荣全，肖龙鸽.隧道施工4D可视化监测系统的开发[J].隧道建设，2012（06）.