隧道施工通風數(shù)值模擬與自動控制技術研究.pdf

1、在隧道工程中，施工通風是決定隧道能否修建的重要因素。在關虎沖隧道施工通風實踐的基礎上，結合隧道施工通風存在的普遍問題，本文采用數(shù)值模擬分析了雙洞隧道施工過程中有毒有害氣體擴散效應，并提出了隧道施工通風自動控制技術，探討了該技術方案的關鍵技術難題，包括自動控制通風系統(tǒng)的組成結構、風機變頻技術、PLC及模糊PID控制技術、隧道環(huán)境數(shù)據(jù)采集、通訊原理等。概括起來取得了以下新的研究成果:
　　1、研究發(fā)現(xiàn)隧道獨頭掘進時，如果兩條隧道的通風

2、功率不一樣，一條隧道掌子面爆破作業(yè)后產生的有毒有害氣體會沿著雙洞隧道間的人行橫道擴散，進而影響另一條隧道的空氣質量。分析了隧道內不同區(qū)域受有毒有害氣體的污染程度。根據(jù)爆破后的雙洞等功率通風有毒有害氣體擴散效果的研究，提出了更為合理的通風管理措施。
　　2、實現(xiàn)了隧道施工通風自動控制，編制了相應的控制語言，該程序能夠根據(jù)各傳感器發(fā)送傳輸過來的數(shù)據(jù)，對其進行分析判斷，發(fā)出具體的控制指令。其工作流程可以表述為傳感器實時測監(jiān)現(xiàn)場數(shù)據(jù)指標，

3、通過PLC進行數(shù)據(jù)采集與轉換，上傳至控制軟件對采集的數(shù)據(jù)與設定值進行對比分析，根據(jù)預設評判標準對風機運行參數(shù)進行調節(jié)，發(fā)出控制指令，通過變頻器等控制執(zhí)行單元對風機進行調控，形成一次控制過程，接著通過傳感器二次數(shù)據(jù)采集反饋上一次調控的實際效果，開始新一輪的自適應控制過程，形成對風機自動控制的閉環(huán)控制。
　　3、結合隧道施工通風自動控制系統(tǒng)現(xiàn)場應用效果，制定了隧道施工通風自動控制系統(tǒng)施工工法，主要內容包括通風控制系統(tǒng)構建、通風參數(shù)計算