隧道施工通風(fēng)數(shù)值模擬與自動控制技術(shù)研究.pdf

1、在隧道工程中，施工通風(fēng)是決定隧道能否修建的重要因素。在關(guān)虎沖隧道施工通風(fēng)實踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合隧道施工通風(fēng)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(kuò)散效應(yīng)，并提出了隧道施工通風(fēng)自動控制技術(shù)，探討了該技術(shù)方案的關(guān)鍵技術(shù)難題，包括自動控制通風(fēng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)、PLC及模糊PID控制技術(shù)、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(jìn)時，如果兩條隧道的通風(fēng)

2、功率不一樣，一條隧道掌子面爆破作業(yè)后產(chǎn)生的有毒有害氣體會沿著雙洞隧道間的人行橫道擴(kuò)散，進(jìn)而影響另一條隧道的空氣質(zhì)量。分析了隧道內(nèi)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(fēng)有毒有害氣體擴(kuò)散效果的研究，提出了更為合理的通風(fēng)管理措施。
　　2、實現(xiàn)了隧道施工通風(fēng)自動控制，編制了相應(yīng)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(jìn)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(biāo)，

3、通過PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換，上傳至控制軟件對采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進(jìn)行對比分析，根據(jù)預(yù)設(shè)評判標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)機(jī)運行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)出控制指令，通過變頻器等控制執(zhí)行單元對風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)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(diào)控的實際效果，開始新一輪的自適應(yīng)控制過程，形成對風(fēng)機(jī)自動控制的閉環(huán)控制。
　　3、結(jié)合隧道施工通風(fēng)自動控制系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用效果，制定了隧道施工通風(fēng)自動控制系統(tǒng)施工工法，主要內(nèi)容包括通風(fēng)控制系統(tǒng)構(gòu)建、通風(fēng)參數(shù)計算