CN116608566A - 基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于节能管理领域，涉及数据处理技术，用于解决现有技术中的枢纽地下交通场站节能管理系统，没有考虑枢纽高峰与平峰等不同工况下的运营状况而导致的资源浪费的问题，具体是基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，包括节能管理平台，节能管理平台通信连接有智能终端、气体监测模块、控制分析模块、控制器以及存储模块，智能终端包括多个排风竖井，智能百叶的开口角度由控制器进行控制，排风竖井的顶部还设置有风机；本发明是对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析，保证场站内空气质量的同时降低能源消耗，另外，分区域监测的方式，也可以实现对各个区域的风机进行精准控制，进一步提高能源利用率。
Description
技术领域
本发明属于节能管理领域，涉及数据处理技术，具体是基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统。
背景技术
综合交通枢纽的枢纽地下交通场站与普通室内小汽车库相比，车库内的车辆运行状态明显不同，普通小汽车库的车辆大部分时间处于静止熄火状态，而枢纽地下交通场站内的车辆一直处于低速运行状态，同等规模下，枢纽地下交通场站单位时间产生的一氧化碳量及热量远大于普通小汽车库；
而随着一氧化碳浓度增高，长时间处于排队状态的出租车司机和车库内的运营管理人员的身体健康均会受到很大伤害，目前常规的解决思路是通过提高枢纽地下交通场站内的通风换气次数来降低一氧化碳浓度，具体方案是通过加大风机功率和风机数量，但这种方式存在以下几个问题：增加换气次数会导致风机房的面积增加、风机数量增加、风管截面加超大导致车库层高加高等问题，从而增加枢纽初期建设难度，另外这种方式没有考虑枢纽高峰与平峰等不同工况下的运营状况，存在资源浪费，不够节能；
针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，用于解决现有技术中的枢纽地下交通场站节能管理系统，没有考虑枢纽高峰与平峰等不同工况下的运营状况而导致的资源浪费的问题。
本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以自适应调节通风量的基于建筑一体化的枢纽地下交通场站节能管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，包括节能管理平台，所述节能管理平台通信连接有智能终端、气体监测模块、控制分析模块、控制器以及存储模块；
所述智能终端包括多个排风竖井，所述排风竖井与大气连通的排风口两侧均设置有智能百叶，所述智能百叶的开口角度分为L1档，智能百叶的开口角度由控制器进行控制，所述排风竖井的顶部还设置有风机；
所述气体监测模块用于对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析并对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定；智能百叶需要进行机械通风时气体监测模块向节能管理平台发送机械通风信号，节能管理平台接收到机械通风信号后将机械通风信号发送至控制器，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；智能百叶不需要进行通风时气体监测模块向节能管理平台发送调节控制信号，节能管理平台接收到调节控制信号后将调节控制信号发送至控制分析模块；
所述控制分析模块用于对智能百叶的开口角度进行控制分析。
作为本发明的一种优选实施方式，气体监测模块用于对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，监测点与排风竖井一一对应；生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段，获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC；通过对监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC进行数值计算得到监测点在监测时段内的排气系数PQ；通过存储模块获取到排气阈值PQmax，将监测点的排气系数PQ与排气阈值PQmax进行比较并通过比较结果对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定。
作为本发明的一种优选实施方式，一碳数据YT的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中一氧化碳浓度值进行实时采集并将监测时段内一氧化碳浓度值的最大值标记为一碳数据YT；二硫数据EL的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中二氧化硫浓度值进行实时采集并将监测时段内二氧化硫浓度值的最大值标记为二硫数据EL；烟尘数据YC的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中烟尘浓度值进行实时采集并将监测时段内烟尘浓度值的最大值标记为烟尘数据YC。
作为本发明的一种优选实施方式，将监测点的排气系数PQ与排气阈值PQmax进行比较的具体过程包括：若排气系数PQ小于排气阈值PQmax，则判定监测点对应的智能百叶不需要进行机械通风；若排气系数PQ大于等于排气阈值PQmax，则判定监测点对应的智能百叶需要进行机械通风。
作为本发明的一种优选实施方式，控制分析模块对智能百叶的开口角度进行控制分析的具体过程包括：由零至排气阈值PQmax构成排气范围，将排气范围分割为L1个均匀的排气区间，将排气区间按照最小边界值由小到大的顺序进行排列得到排气序列；将智能百叶的开口挡位按照开口角度由大到小的顺序进行排列得到开口序列；在控制分析模块接收到调节控制信号后，将与排气系数PQ相匹配的排气区间在排气序列中的序号标记为提取号，将开口序列中排序为提取号的开口挡位标记为调节挡位，将调节挡位发送至节能管理平台，节能管理平台接收到调节挡位后将调节挡位发送至控制器，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位。
该基于建筑一体化的枢纽地下交通场站节能管理系统的工作方法，包括以下步骤：
步骤一：对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段；
步骤二：获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC并进行数值计算得到监测点在监测时段内的排气系数PQ，通过排气系数PQ的数值大小对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定；
步骤三：在智能百叶需要进行机械通风时通过节能管理平台向控制器发送机械通风信号，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；
步骤四：在智能百叶不需要进行机械通风时对智能百叶的开口角度进行控制分析并得到调节挡位，通过节能管理平台向控制器发送调节挡位，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位。
本发明具备下述有益效果：
1、本发明是通过气体监测模块可以对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析，通过对汽车尾气中的多种有毒气体进行采集与综合分析得到排气系数，从而根据排气系数的数值大小对风机进行自动控制，保证场站内空气质量的同时降低能源消耗，另外，分区域监测的方式，也可以实现对各个区域的风机进行精准控制，进一步提高能源利用率；
2、本发明还通过控制分析模块可以对智能百叶的开口角度进行控制分析，通过开口序列与排气序列的比对，将智能百叶的开口角度调节至最合适的位置，实现对智能百叶开合角度的精细化控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的系统框图；
图2为本发明实施例一的地下场站排烟示意图；
图3为本发明实施例一的排风竖井结构剖视图
图4为本发明实施例二的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-3所示，基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，包括节能管理平台，节能管理平台通信连接有智能终端、气体监测模块、控制分析模块、控制器以及存储模块。
智能终端包括多个排风竖井，排风竖井与大气连通的排风口两侧均设置有智能百叶，智能百叶的开口角度分为L1档，智能百叶的开口角度由控制器进行控制，排风竖井的顶部还设置有风机。
气体监测模块用于对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，监测点与排风竖井一一对应；生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段，获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC；一碳数据YT的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中一氧化碳浓度值进行实时采集并将监测时段内一氧化碳浓度值的最大值标记为一碳数据YT；二硫数据EL的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中二氧化硫浓度值进行实时采集并将监测时段内二氧化硫浓度值的最大值标记为二硫数据EL；烟尘数据YC的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中烟尘浓度值进行实时采集并将监测时段内烟尘浓度值的最大值标记为烟尘数据YC；通过公式PQ＝α1*YT+α2*EL+α3*YC得到监测点在监测时段内的排气系数PQ，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1；通过存储模块获取到排气阈值PQmax，将监测点的排气系数PQ与排气阈值PQmax进行比较：若排气系数PQ小于排气阈值PQmax，则判定监测点对应的智能百叶不需要进行机械通风，气体监测模块向节能管理平台发送调节控制信号，节能管理平台接收到调节控制信号后将调节控制信号发送至控制分析模块；若排气系数PQ大于等于排气阈值PQmax，则判定监测点对应的智能百叶需要进行机械通风，气体监测模块向节能管理平台发送机械通风信号，节能管理平台接收到机械通风信号后将机械通风信号发送至控制器，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析，通过对汽车尾气中的多种有毒气体进行采集与综合分析得到排气系数，从而根据排气系数的数值大小对风机进行自动控制，保证场站内空气质量的同时降低能源消耗，另外，分区域监测的方式，也可以实现对各个区域的风机进行精准控制，进一步提高能源利用率。
控制分析模块用于对智能百叶的开口角度进行控制分析：由零至排气阈值PQmax构成排气范围，将排气范围分割为L1个均匀的排气区间，将排气区间按照最小边界值由小到大的顺序进行排列得到排气序列；将智能百叶的开口挡位按照开口角度由大到小的顺序进行排列得到开口序列；在控制分析模块接收到调节控制信号后，将与排气系数PQ相匹配的排气区间在排气序列中的序号标记为提取号，将开口序列中排序为提取号的开口挡位标记为调节挡位，将调节挡位发送至节能管理平台，节能管理平台接收到调节挡位后将调节挡位发送至控制器，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位；对智能百叶的开口角度进行控制分析，通过开口序列与排气序列的比对，将智能百叶的开口角度调节至最合适的位置，实现对智能百叶开合角度的精细化控制。
实施例二
如图4所示，基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统的工作方法，包括以下步骤：
步骤一：对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段；
步骤二：获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC并进行数值计算得到监测点在监测时段内的排气系数PQ，通过排气系数PQ的数值大小对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定；
步骤三：在智能百叶需要进行机械通风时通过节能管理平台向控制器发送机械通风信号，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；
步骤四：在智能百叶不需要进行机械通风时对智能百叶的开口角度进行控制分析并得到调节挡位，通过节能管理平台向控制器发送调节挡位，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位。
本发明在工作时，对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段；获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC并进行数值计算得到监测点在监测时段内的排气系数PQ，通过排气系数PQ的数值大小对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定；在智能百叶需要进行机械通风时通过节能管理平台向控制器发送机械通风信号，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；在智能百叶不需要进行机械通风时对智能百叶的开口角度进行控制分析并得到调节挡位，通过节能管理平台向控制器发送调节挡位，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式PQ＝α1*YT+α2*EL+α3*YC；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的排气系数；将设定的排气系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1、α2以及α3的取值分别为5.48、4.45和2.16；
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的排气系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如排气系数与一碳数据的数值成正比。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，其特征在于，包括节能管理平台，所述节能管理平台通信连接有智能终端、气体监测模块、控制分析模块、控制器以及存储模块；
所述智能终端包括多个排风竖井，所述排风竖井与大气连通的排风口两侧均设置有智能百叶，所述智能百叶的开口角度分为L1档，智能百叶的开口角度由控制器进行控制，所述排风竖井的顶部还设置有风机；
所述气体监测模块用于对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析并对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定；智能百叶需要进行机械通风时气体监测模块向节能管理平台发送机械通风信号，节能管理平台接收到机械通风信号后将机械通风信号发送至控制器，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；智能百叶不需要进行通风时气体监测模块向节能管理平台发送调节控制信号，节能管理平台接收到调节控制信号后将调节控制信号发送至控制分析模块；
所述控制分析模块用于对智能百叶的开口角度进行控制分析。
2.根据权利要求1所述的基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，其特征在于，气体监测模块用于对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，监测点与排风竖井一一对应；生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段，获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC；通过对监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC进行数值计算得到监测点在监测时段内的排气系数PQ；通过存储模块获取到排气阈值PQmax，将监测点的排气系数PQ与排气阈值PQmax进行比较并通过比较结果对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定。
3.根据权利要求2所述的基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，其特征在于，一碳数据YT的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中一氧化碳浓度值进行实时采集并将监测时段内一氧化碳浓度值的最大值标记为一碳数据YT；二硫数据EL的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中二氧化硫浓度值进行实时采集并将监测时段内二氧化硫浓度值的最大值标记为二硫数据EL；烟尘数据YC的获取过程包括：对监测时段内监测点的空气中烟尘浓度值进行实时采集并将监测时段内烟尘浓度值的最大值标记为烟尘数据YC。
4.根据权利要求3所述的基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，其特征在于，将监测点的排气系数PQ与排气阈值PQmax进行比较的具体过程包括：若排气系数PQ小于排气阈值PQmax，则判定监测点对应的智能百叶不需要进行机械通风；若排气系数PQ大于等于排气阈值PQmax，则判定监测点对应的智能百叶需要进行机械通风。
5.根据权利要求4所述的基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，其特征在于，控制分析模块对智能百叶的开口角度进行控制分析的具体过程包括：由零至排气阈值PQmax构成排气范围，将排气范围分割为L1个均匀的排气区间，将排气区间按照最小边界值由小到大的顺序进行排列得到排气序列；将智能百叶的开口挡位按照开口角度由大到小的顺序进行排列得到开口序列；在控制分析模块接收到调节控制信号后，将与排气系数PQ相匹配的排气区间在排气序列中的序号标记为提取号，将开口序列中排序为提取号的开口挡位标记为调节挡位，将调节挡位发送至节能管理平台，节能管理平台接收到调节挡位后将调节挡位发送至控制器，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统，其特征在于，该基于建筑一体化的枢纽地下交通场站智能化被动节能系统的工作方法，包括以下步骤：
步骤一：对枢纽地下交通场站内的有毒气体进行监测分析：将枢纽地下交通场站标记为监测区域，在监测区域内选取若干个监测点，生成监测周期，将监测周期分割为若干个监测时段；
步骤二：获取监测时段内监测点的一碳数据YT、二硫数据EL以及烟尘数据YC并进行数值计算得到监测点在监测时段内的排气系数PQ，通过排气系数PQ的数值大小对智能百叶是否需要进行机械通风进行判定；
步骤三：在智能百叶需要进行机械通风时通过节能管理平台向控制器发送机械通风信号，控制器接收到机械通风信号后控制风机开启；
步骤四：在智能百叶不需要进行机械通风时对智能百叶的开口角度进行控制分析并得到调节挡位，通过节能管理平台向控制器发送调节挡位，控制器接收到调节挡位后将对应智能百叶的开口角度调节至调节挡位。
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