一种公路交通隧道变频调控通风照明系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种公路交通隧道变频调控通风照明系统，实现节能减耗，包括控制对象、监控单元、上位机、变频器、下位机以及以太交换机，所述控制对象包括通风装置与照明装置，用于提供安全且舒适的交通运营环境；所述监控单元包括VI传感器、CO传感器、车辆监控器以及光敏电阻，用于实时监控隧道内的CO、粉尘浓度以及车流量信息，同时，实时监控控制对象的被控制效果；所述上位机直接发送控制指令，控制对象的启停状态以及隧道内的实时亮度；所述下位机用于对控制对象进行直接控制；所述变频器用于下位机和控制对象通风装置与照明装置的连接，分别对通风装置与照明装置进行变频调速与无级调光处理；所述以太交换机用于下位机与上位机的通信。

A Frequency Conversion Control Ventilation and Lighting System for Highway Traffic Tunnels

【技术实现步骤摘要】
一种公路交通隧道变频调控通风照明系统
本技术属于交通隧道建设
，具体涉及一种公路交通隧道变频调控通风照明系统。技术背景隧道是道路工程中的一种基本形式，在施工技术不断提高的背景下，隧道的修建逐渐增多。尽管公路隧道以能改变路线线性、缩短历程、节省时间与土地资源、提高运输效率等优势得到了大规模的采用，其运营依旧却在能耗方面让国家承受了巨大的压力。这一背景下，以往的通风、照明方法的不适用性愈发突出。
技术实现思路
本技术提供一种公路交通隧道变频调控通风照明系统，应用变频技术控制，实现节能环保目的。本技术的技术方案是：一种公路交通隧道变频调控通风照明系统，包括控制对象、监控单元、上位机、变频器、下位机以及以太交换机，所述控制对象包括通风装置与照明装置，用于提供安全且舒适的交通运营环境；所述监控单元包括VI传感器、CO传感器、车辆监控器以及光敏电阻，用于实时监控隧道内的CO、粉尘浓度以及车流量信息，同时，实时监控控制对象的被控制效果；所述上位机直接发送控制指令，控制对象的启停状态以及隧道内的实时亮度；所述下位机用于对控制对象进行直接控制；所述变频器用于下位机和控制对象通风装置与照明装置的连接，分别对通风装置与照明装置进行变频调速与无级调光处理；所述以太交换机用于下位机与上位机的通信，相较于串口而言通信倍率更高、距离更远，可实现N：N通信与远程监控。方案进一步地，所述下位机为PLC控制器。方案进一步地，所述上位机为计算机，还能实时显示CO/VI浓度曲线及其历史浓度值趋势线、CO/VI浓度值。方案进一步地，所述通风装置包括多个风机，等间距设置在整个隧道内。方案进一步地，所述照明装置包括LED灯，等间距设置在整个隧道内。本技术的优点是：在系统运行中利用变频技术进行通风装置(风机)与照明装置(LED灯)的调节与控制，降低能耗，实现公路交通隧道节能环保。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术进行试验验证方案1和方案2结果图；其中：1、风机，2、LED灯，3、光敏电阻，4、VI传感器，5、CO传感器，6、车辆监控器，7、变频器，8、PLC控制器，9、以太交换机，10、上位机。具体实施方式下面结合附图对本技术做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本技术。本技术的具体实施方式是：如图1所示，一种公路交通隧道变频调控通风照明系统，包括控制对象、监控单元、上位机10、变频器7、下位机以及以太交换机9，所述控制对象包括通风装置与照明装置，所述通风装置包括多个风机1，等间距设置在整个隧道内，所述照明装置包括LED灯2，等间距设置在整个隧道内，用于提供安全且舒适的交通运营环境；所述监控单元包括VI传感器4、CO传感器5、车辆监控器6以及光敏电阻3，用于实时监控隧道内的CO、粉尘浓度以及车流量信息，同时，实时监控控制对象的被控制效果；所述上位机10为计算机直接发送控制指令，并实时显示CO/VI浓度曲线及其历史浓度值趋势线、CO/VI浓度值、控制对象的启停状态以及隧道内的实时亮度；所述下位机为PLC控制器8用于对控制对象进行直接控制；所述变频器7用于下位机和控制对象通风装置与照明装置的连接，分别对通风装置与照明装置进行变频调速与无级调光处理；所述以太交换机9用于下位机与上位机10的通信，相较于串口而言通信倍率更高、距离更远，可实现N：N通信与远程监控。系统设计完成之后，将其在模拟公路隧道中进行了应用验证效果，模拟隧道内外部均进行监控系统的设置，用于隧道内亮度、VI、CO、车辆行驶速度等因素的检测，通风设备与照明设备接受变频调控。试验分3种方案进行：方案1，采用传统方法进行隧道通风照明控制；方案2，照明控制及其他条件不变，用变频通风控制替换传统通风控制；方案3，通风控制及其他条件不变，用变频照明控制替换传统照明控制。将方案1和方案2进行对比，试验结果如图2所示，设要求流量为65％，需增大管网阻力，此时新的负荷曲线表示为“管路阻力+节流管网曲线”，风压对应点为A，相较于qv为100％的情况，因为加大了管网阻力，增大的损失风压为BC段。对此，实施节流调节任务时，流量越小，风压损失越大，此即节流调节的不足。若对变速调节予以采用，通过对风机转速进行调节，设置转速为70％n，工况点为E，流量为65％，相较于节流调节，其风压少了BE段，轴功率面积亦大幅减少，两者之差即轴功率的节省(ABEF面积)。将方案1和方案3进行对比，试验结果如表1所示，采用方案3进行变频照明调控可降低约40％的能耗。以上对本技术的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本技术并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路交通隧道变频调控通风照明系统，其特征在于，包括控制对象、监控单元、上位机、变频器、下位机以及以太交换机，所述控制对象包括通风装置与照明装置，用于提供安全且舒适的交通运营环境；所述监控单元包括VI传感器、CO传感器、车辆监控器以及光敏电阻，用于实时监控隧道内的CO、粉尘浓度以及车流量信息，同时，实时监控控制对象的被控制效果；所述上位机直接发送控制指令，控制对象的启停状态以及隧道内的实时亮度；所述下位机用于对控制对象进行直接控制；所述变频器用于下位机和控制对象通风装置与照明装置的连接，分别对通风装置与照明装置进行变频调速与无级调光处理；所述以太交换机用于下位机与上位机的通信，相较于串口而言通信倍率更高、距离更远，可实现N：N通信与远程监控。

【技术特征摘要】
1.一种公路交通隧道变频调控通风照明系统，其特征在于，包括控制对象、监控单元、上位机、变频器、下位机以及以太交换机，所述控制对象包括通风装置与照明装置，用于提供安全且舒适的交通运营环境；所述监控单元包括VI传感器、CO传感器、车辆监控器以及光敏电阻，用于实时监控隧道内的CO、粉尘浓度以及车流量信息，同时，实时监控控制对象的被控制效果；所述上位机直接发送控制指令，控制对象的启停状态以及隧道内的实时亮度；所述下位机用于对控制对象进行直接控制；所述变频器用于下位机和控制对象通风装置与照明装置的连接，分别对通风装置与照明装置进行变频调速与无级调光处理；所述以太交换机用于下位机与上位机...

【专利技术属性】
技术研发人员：董敏娥，王建堂，宋薇，张军艳，
申请(专利权)人：陕西交通职业技术学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61