【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于设施布置，尤其涉及大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法。
技术介绍
1、洞库是修建在岩石山体中的仓库。是地下工程的一种建筑形式。通常对施工现场布置的侧重点确定相应研究指标，根据研究指标建立施工现场布置的目标函数，采用多目标优化算法求解目标函数得出最佳现场施工布置。然而，采用数学模型进行施工现场布置具有对特定研究指标针对性强、科学合理等优点，但影响施工现场布置优劣的因素众多，且建筑形式和施工场地形状各异，数学模型很难全面考虑施工现场布置的所有因素。采用数学模型求解施工现场布置难以统筹全局，得到的结果也往往是片面的。对于考虑因素众多和地形复杂的施工场地，其数学模型也必然复杂难懂，建立和求解的数学模型对工程人员的数学建模能力和相关专业软件的使用能力要求较高，大大增加了施工人员进行施工现场布置的难度，且求解出来的施工现场布置还需按照实际情况进行修正，虽然在一定程度上理论可行，但实际意义不大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，根据得到的临时设施间综合相互关系，建立以临时设施间物流费用最小和密切程度最大为目标的目标函数，由施工现场的可布置场地形状、防止临时设施相互堆叠和保持安全距离等约束条件，建立惩罚函数，排出不符合约束条件的施工现场布置，提升了大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置的合理性和工作效率，具体采用以下技术方案来实现。
2、本专利技术提供了大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，包括：
4、获取大型地下洞库群的测定数据，并根据测定数据建立对应的通风网络，其中，测定数据包括空气密度、巷道断面积、测点风速、测点速压和测点间风量；
5、基于场地布置模型和通风网络建立通风运动模型，并根据通风运动模型和测定数据对大型地下洞库群进行通风调控以完成通风排烟设施布置。
6、作为上述技术方案的优选，获取大型地下洞库群组合式通风排烟设施的场地布置规划信息，包括：
7、根据设施之间具有流量关系、所处位置之间具有距离关系，以及设施之间的流量与设施所处位置之间距离的乘积作为布置问题的代价；
8、预设集合f＝{1,2...n}表示n个设施，集合l＝{1,2...n}表示n个位置，i和j表示两个设施的编号，fij指对应设施之间的往来物流量，dij表示对应设施之间的距离，则fijdij表示将设施i和设施j布置于相应位置所需的代价，对应的布置问题的优化目标可用以下表达式为其中，π表示布置问题的集合，p(i)和p(j)表示设施i和j布置的位置；
9、根据表达式(1)将场地材料从一个临用设施运输到另一个临用设施的代价可表示为物流量与运输距离的乘积，施工现场材料总运输费用的表达式为其中，n表示的是设施的总数量，dij表示设施i和设施j之间的路径长短，eij表示设施i到设施j材料运输单位距离消耗的费用。
10、作为上述技术方案的优选，采用slp算法对设施布置现场临用设备之间的物流关系和非物流关系进行分析，通过加权计算得到各个设施之间的综合相关关系，对应的表达式为其中，bij表示临时设施i与临时设施j之间的关联因子，取值随距离dij的增大而减小，cij表示临时设施i与临时设施j之间的密切度，对应的总目标函数为f＝minf1+maxf2；
11、将求设施关系目标函数f2的最大值转换为求其倒数f3的最小值，f3的表达式为其中，f1、f3均与变量dij有关，且f1、f3均与变量dij成正相关，则多目标问题的总目标函数可表示为的最小值。
12、作为上述技术方案的优选，根据场地布置规划信息建立场地布置模型，包括：
13、场地布置模型包括输入部分、优化部分和输出部分，输入部分包括先确定施工现场的可用场地，由拟建建筑的3d建筑模型和施工进度计划确定施工所需的各种物料的最高消耗率，通过物料最高消耗率和相邻两批次进货的时间间隔确定物料最高存储量，再结合各种物料的具体形状和施工现场的实际可用场地情况确定存储设施的尺寸，根据物料消耗水平和所需加工机器的尺寸和加工能力，确定所需加工机器的数量，结合施工方便和加工安全确定加工设施的尺寸，再根据临时设施间的物流关系和非物流关系确定临时设施间的综合相互关系，为下一步建立数学模型提供依据；
14、根据确定的临时设施的物流关系和非物流关系建立目标函数，根据场地布置的约束条件建立惩罚函数对目标函数修正，使其组我诶粒子群算法的适应度值函数；
15、按粒子群算法得到的结果进行布置，并根据实际情况进行调整以完成最佳施工现场布置。
16、作为上述技术方案的优选，存储设施的尺寸由其存储物料的尺寸和数量确定，存储设施的材料存储数量取决于材料的消耗量和连续两次送货之间的时间间隔，对应的表达式为ac＝c×r×s×t，其中，ac表示存储设施的尺寸；c表示常数且大于1，用于表示材料存储的间隔要求和取放的方便所需的空间，r表示单位数量的材料所需占用的面积，s表示物料在施工阶段内的峰值消耗速率，t表示两次发货之间的时间间隔；
17、加工设施的尺寸却绝育加工机器的大小和数量，加工机器的数量取决于单位时间需加工材料的数量，对应的表达式为其中，aj表示加工设施的大小，k表示加工活动方便和安全设置的常数，k的值大于1，v表示加工速率；
18、物流分析是求总运输费用，是临时设施间的运输费用的总和，对应的表达式为其中，f1表示总运输费用，n表示临时设施的总数，eij表示设施i与设施j之间物料运输单价；临时设施间运输物料种类不同、物料的形状不同；fij是设施i与设施j之间运输的物料总量，dij表示设施i与设施j之间的距离dij的计算表达式为dij＝|xi-xj|+|yi-yj|，其中，xi、yi分别表示临时设施i的矩心在施工现场中的坐标，xj、yj表示临时设施j的矩心在施工现场中的坐标；
19、非物流分析是求解临时设施密切程度的大小，对应的表达式为f2表示临时设施间总的密切程度，rij表示临时设施i与j之间的密切程度；cij表示临时设施i与j之间的关联因子，关联因子cij通过临时设施i与j之间的距离dij和临时设施间可能的最大距离dmax来确定。
20、作为上述技术方案的优选，以临时设施间物流费用最少和非物流关系最大为目标建立的目标函数为f＝w1f1-w2f2，函数f的最小值为目标值，w1、w2表示权重因子，w1、w2的取值取决于在具体施工活动中临时设施之间的物流费用和密切程度的相对重要程度，若物流费用重要程度高，w1的取值就大，反之w1的取值小；
21、根据约束条件引入惩罚函数对目标函数进行修正，将修正后得到的函数作为粒子群算法的适应度函数，约束条件的表达式为(1)、(2)、公式(1)、公式(2)分别表示临时设施均位于施工现场可布置场本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，获取大型地下洞库群组合式通风排烟设施的场地布置规划信息，包括：
3.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，根据场地布置规划信息建立场地布置模型，包括：
5.根据权利要求4所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，存储设施的尺寸由其存储物料的尺寸和数量确定，存储设施的材料存储数量取决于材料的消耗量和连续两次送货之间的时间间隔，对应的表达式为Ac＝C×R×S×T，其中，Ac表示存储设施的尺寸；C表示常数且大于1，用于表示材料存储的间隔要求和取放的方便所需的空间，R表示单位数量的材料所需占用的面积，S表示物料在施工阶段内的峰值消耗速率，T表示两次发货之间的时间间隔；
6.根据权利要求5所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征
7.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，获取大型地下洞库群的测定数据，并根据测定数据建立对应的通风网络，包括：
8.根据权利要求7所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，两侧点间巷道通过风量的确定遵循以下原则：(1)两侧点间巷道没有分岔、巷道通过的风量取两测点风量的平均值；(2)风流分岔点前设置测点，巷道通过两测点间巷道的风量取后一测点的风量；(3)再风流分岔点后设置测点，通过两测点间巷道的风量取前一测点的风量；
9.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，基于场地布置模型和通风网络建立通风运动模型，并根据通风运动模型和测定数据对大型地下洞库群进行通风调控以完成通风排烟设施布置，包括：
10.根据权利要求9所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，采用Matlab对通风过程的物料温度预测趋势进行拟合，计算出物料温度T与通风时长t之间的一堆数学模型关系式为T＝29.919e-0.004t；
...【技术特征摘要】
1.大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，获取大型地下洞库群组合式通风排烟设施的场地布置规划信息，包括：
3.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，根据场地布置规划信息建立场地布置模型，包括：
5.根据权利要求4所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，存储设施的尺寸由其存储物料的尺寸和数量确定，存储设施的材料存储数量取决于材料的消耗量和连续两次送货之间的时间间隔，对应的表达式为ac＝c×r×s×t，其中，ac表示存储设施的尺寸；c表示常数且大于1，用于表示材料存储的间隔要求和取放的方便所需的空间，r表示单位数量的材料所需占用的面积，s表示物料在施工阶段内的峰值消耗速率，t表示两次发货之间的时间间隔；
6.根据权利要求5所述的大型地下洞库群组合式通风排烟设施布置方法，其特征在于，以临时设施间物流费用最少和非物流关系最大为目标建立的目标函数为f＝w1f1-w2f2，函数f的最小值为目标值，w1、w...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，陈力，韩诗利，王志明，彭昌立，
申请(专利权)人：中国安能集团第三工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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