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隧道施工通风数值模拟与自动控制技术研究
| 论文题名： | 隧道施工通风数值模拟与自动控制技术研究 |
| 关键词： | 隧道工程;施工通风;数值模拟;自动控制 |
| 摘要： | 在隧道工程中，施工通风是决定隧道能否修建的重要因素。在关虎冲隧道施工通风实践的基础上，结合隧道施工通风存在的普遍问题，本文采用数值模拟分析了双洞隧道施工过程中有毒有害气体扩散效应，并提出了隧道施工通风自动控制技术，探讨了该技术方案的关键技术难题，包括自动控制通风系统的组成结构、风机变频技术、PLC及模糊PID控制技术、隧道环境数据采集、通讯原理等。概括起来取得了以下新的研究成果: 1、研究发现隧道独头掘进时，如果两条隧道的通风功率不一样，一条隧道掌子面爆破作业后产生的有毒有害气体会沿着双洞隧道间的人行横道扩散，进而影响另一条隧道的空气质量。分析了隧道内不同区域受有毒有害气体的污染程度。根据爆破后的双洞等功率通风有毒有害气体扩散效果的研究，提出了更为合理的通风管理措施。 2、实现了隧道施工通风自动控制，编制了相应的控制语言，该程序能够根据各传感器发送传输过来的数据，对其进行分析判断，发出具体的控制指令。其工作流程可以表述为传感器实时测监现场数据指标，通过PLC进行数据采集与转换，上传至控制软件对采集的数据与设定值进行对比分析，根据预设评判标准对风机运行参数进行调节，发出控制指令，通过变频器等控制执行单元对风机进行调控，形成一次控制过程，接着通过传感器二次数据采集反馈上一次调控的实际效果，开始新一轮的自适应控制过程，形成对风机自动控制的闭环控制。 3、结合隧道施工通风自动控制系统现场应用效果，制定了隧道施工通风自动控制系统施工工法，主要内容包括通风控制系统构建、通风参数计算、施工保障措施、技术规范要求、设备选型与软件调试、系统维护等。 |
| 作者： | 林晓光 |
| 专业： | 矿业工程 |
| 导师： | 李孜军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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