JPH04198599A - Ventilation controller of road tunnel - Google Patents

Ventilation controller of road tunnel

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JPH04198599A
JPH04198599A JP32846890A JP32846890A JPH04198599A JP H04198599 A JPH04198599 A JP H04198599A JP 32846890 A JP32846890 A JP 32846890A JP 32846890 A JP32846890 A JP 32846890A JP H04198599 A JPH04198599 A JP H04198599A
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JP
Japan
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ventilation
value
air volume
operating
control
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JP32846890A
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Japanese (ja)
Inventor
Kyo Mitsuyoshi
京 三吉
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To stabilize ventilation control in a road tunnel and to save electric power by calculating the number of operation tables of a ventilation means or the control value of airflow based on polluted concentration value from a pollution concentration measuring means, and correcting it to control the ventilation means. CONSTITUTION:Control operations are performed based on a polluted concentration value from a polluted concentration measuring means 30 in a road tunnel 10, and the number of operation tables of jet fans 21a-21c and the minimum value of operational airflow of an exhauster 22 are set with an exhauster operational airflow set value setting means 60 every constant time. After that, the control value of the operational airflow of the exhauster 22 from a feed-back control means 50 is corrected to output it to the exhauster 22 so that the operational airflow of the exhauster 22 is not less than the minimum value of the operational airflow of the exhauster 22 set by the number of operation tables and airflow set value setting means 60. The number of jet fans 21a-21c and the control value of the exhauster 22 are outputted through a ventilation stabilization means 70.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の1]的] (産業上の利用分野) 本発明は集中排気縦流式の道路l・ンネル内の換気制御
を行なう換気制御装置に係り、特に汚染濃度の悪化を防
止して安定した換気制御を行なうと共に、電力消費を抑
制して省電力化を図り得るようにした道路トンネルの換
気制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a ventilation control device for controlling ventilation in a road tunnel using a centralized exhaust longitudinal flow type, and particularly to The present invention relates to a ventilation control device for a road tunnel that prevents deterioration and performs stable ventilation control, as well as suppresses power consumption and saves power.

(従来の技術) 最近、環境問題か重要視される特に都市部の道路トンネ
ルにおいては、自動車の排気ガスに含まれる有害物質に
よって汚染される道路トンネル内の汚染濃度を許容値以
下に抑えるために、立坑を用いた集中排気式の機械換気
か多く行なわれ°Cいる。汚染物質は、この立坑を通じ
てトンネル内から外界に拮−出される。
(Prior art) Recently, environmental issues have become important, especially in road tunnels in urban areas. Centralized mechanical ventilation using vertical shafts is often used. Contaminants are discharged from the tunnel to the outside world through this shaft.

ところで、集中排気縦流式の道路トンネルにおける換気
プロセスは、一般的に分布定数系で表わされる上に、特
性か把握しに<<、無駄時間が大きい。また、自然風か
換気方向と逆の方向に強く吹いたり、対面交通の場合に
は、換気方向と逆の方向に車前か通過するたけて集中排
気状態を保つバランスか崩れ、汚染物質が一時的にトン
ネル内に滞留したりしがちである。
By the way, the ventilation process in road tunnels with concentrated exhaust longitudinal flow is generally expressed as a distributed constant system, and it takes a lot of wasted time to understand the characteristics. In addition, if natural wind blows strongly in the opposite direction to the ventilation direction, or if there is two-way traffic, the balance that maintains the concentrated exhaust state may be disrupted if the vehicle passes in front of the vehicle in the opposite direction to the ventilation direction, and pollutants are temporarily It tends to stay inside the tunnel.

一方、交通量もあまり多くなく、長さもあまり長くない
2,000〜3,000m級程度0道路トンネルにおい
ては、換気用のセンサーとして、汚染濃度を計測する汚
染濃度計4Iす装置と、8反に応して風向風速を計測す
る風向風速計測装置とか設置されており、この汚染濃度
計測装置や風向風速計測装置からの出力を用いたフィー
ドバック制御か行なわれている。その具体的な換気制御
の方法としては、汚染濃度を検出して立坑υ1風機の風
量を増減し、また立坑の上流側および下流側の風向風速
を検出17て、排風機の風量や設置されている場合には
、ジェットファンの運転台数なおを増減し、安定した集
中排気状態か保たれるようにするといったものである。
On the other hand, in road tunnels in the 2,000 to 3,000 m class, where the traffic volume is not very large and the length is not very long, a 4I pollution meter and an 8-meter pollution meter are used as ventilation sensors. A wind direction and wind speed measuring device is installed to measure the wind direction and speed according to the situation, and feedback control is performed using the output from the pollution concentration measuring device and the wind direction and speed measuring device. The specific ventilation control method is to detect the pollution concentration and increase or decrease the air volume of the shaft υ1 fan, and also to detect the wind direction and wind speed on the upstream and downstream sides of the shaft to adjust the air volume of the exhaust fan and In such cases, the number of jet fans in operation may be increased or decreased to maintain a stable concentrated exhaust state.

しかしなから、交通量の時間的推移にはあるパターンか
あり、10のうぢても交通量の多いときと少ないときと
かある。従って、換気風量の多いときも少ない時もあり
、換気風量か少ない時には、小さな外乱に対しても吹き
抜けや視環境悪化といった事態か起き易く、制御か難し
くなっている。
However, there is a certain pattern in the change in traffic volume over time, and there are times when traffic volume is high and times when it is low. Therefore, there are times when the ventilation air volume is high and there are times when it is low, and when the ventilation air volume is low, situations such as blow-through and deterioration of the visual environment are likely to occur even in response to small disturbances, making it difficult to control.

また、対面交通の場合には、前述したように、突発的な
外乱によって集中排気状態のバランスが崩れ、−時的な
汚染物質の滞留か生しることも多い。
Furthermore, in the case of two-way traffic, as mentioned above, sudden disturbances often cause the concentrated exhaust to become unbalanced, resulting in temporary accumulation of pollutants.

そして、このようなtぢ染物質の滞留により、汚染濃度
か許容値を超えるような事態になると、これを回復させ
るために換気機のフル稼働を行なったりする8髪か生じ
る。このように、風速のフィードバック制御たけでは、
換気制御の安定性と省電力の点から改良の余地かある。
If the contamination concentration exceeds a permissible value due to the accumulation of such T-dye substances, the ventilation system must be operated at full capacity to recover. In this way, with feedback control of wind speed,
There is room for improvement in terms of ventilation control stability and power saving.

(発明か解決しようとする課題) 以上のように、従来の道路トンネルの換気制御ノブ法に
おいては、突発的外乱により吹抜けか生して汚染濃度か
悪化し、また省電力の点から好ましくないという問題か
あった。
(Problem to be solved by the invention) As described above, in the conventional ventilation control knob method for road tunnels, sudden disturbances can cause blow-throughs and worsen the pollution concentration, and it is also unfavorable from the point of view of power saving. There was a problem.

本発明の目的は、汚染濃度の悪化を防止し一〇安定した
換気制御を行なうと共に、電力消費を抑制して省電力化
を図ることか可能な極めて信頼性の高い道路トンネルの
換気制御装置を提供することを目的とする。
The purpose of the present invention is to provide an extremely reliable road tunnel ventilation control device that prevents deterioration of pollution concentration and performs stable ventilation control, as well as suppresses power consumption and saves power. The purpose is to provide.

[発明の構成コ (課題を解決するだめの手段) 」上記の目的を達成するために本発明の道路トンネルの
換気制御装置は、換気tJ象とする集中tJl気縦流式
の道路トンネル内の換気を行なう、少なくとも排風機か
らなる換気手段と、道路トンネル内の〆9染濃度を計測
する汚染濃度旧制手段と、汚染濃度計測手段からの汚染
濃度値を入力し、当該汚染濃度値に基づいて制御演算を
行ない、換気手段の運転台数または風量の制御値を出力
するフィ−ドバック制御手段と、排風機の運転台数また
は風量の最小値を定時間毎に設定する排風機運転台数・
風量設定値設定手段と、排風機の運転台数または風量か
排風機運転台数・風量設定値設定手段で−〇 − 設定された排風機の運転台数または風量の最小値よりも
小さくならないように、フィードバック制御手段からの
換気手段の運転台数または風量の制御値を補正し、換気
手段に対して出力する換気安定化手段とを備えて構成し
ている。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems)] In order to achieve the above object, the road tunnel ventilation control device of the present invention provides a ventilation control device for a road tunnel in which a longitudinal flow of concentrated tJl air is carried out in the form of ventilation tJ. A ventilation means consisting of at least an exhaust fan for ventilation, a pollution concentration old control means for measuring the pollution concentration in the road tunnel, and a pollution concentration value from the pollution concentration measurement means are input, and the pollution concentration value is based on the pollution concentration value. Feedback control means that performs control calculations and outputs the control value of the number of operating ventilation means or air volume; and the number of operating exhaust fans that sets the number of operating exhaust fans or the minimum value of air volume at regular intervals.
The air volume setting value setting means and the number of operating exhaust fans or air volume are set to -○ - Feedback is performed so that the number of operating exhaust fans or air volume does not become smaller than the set minimum value. The ventilation stabilizing means corrects the number of operating ventilation means or the air volume control value from the control means and outputs the corrected value to the ventilation means.

(作 用) 従って、本発明の道路トンネルの換気制御装置において
は、汚染濃度計11111手段からの汚染濃度値に基づ
いて、換気手段の運転台数または風量の制御値かフィー
トハック制御手段で算出され、また+ul風機の運転台
数または風量の最小値が排風機運転台数・風量設定値設
定手段で設定される。そ[7て、排風機の運転台数また
は風量か、排風機運転台数・風量設定値設定手段で設定
された排風機の運転台数または風量の最小値よりも小さ
くならないように、フィードバック制御手段からの換気
手段の運転台数または風量の制御値か換気安定化手段で
補正されて、換気手段に′jえられる。
(Function) Therefore, in the road tunnel ventilation control device of the present invention, the number of operating ventilation means or the control value of air volume is calculated by the foot hack control means based on the pollution concentration value from the pollution concentration meter 1111 means. , and the minimum value of the operating number of +ul wind fans or the air volume is set by the operating number of exhaust fan/air volume setting value setting means. [7] The number of operating exhaust fans or the air volume must be adjusted from the feedback control means so that the number of operating exhaust fans or the air volume does not become smaller than the minimum value set by the number of operating exhaust fans/air volume set value setting means. The number of operating units of the ventilation means or the control value of the air volume is corrected by the ventilation stabilization means and then applied to the ventilation means.

これにより、従来のフィードバック制御たけては対応の
難しい部分の外乱に対する制御を容易に行なうことか可
能となり、換気の負荷に応した最小限の排風量を確保で
きるために、間欠的に流れる交通に対してもある程度一
定した換気量が?11られ、絶えず換気機の風量・台数
操作をするような過剰な操作をすることもなくなる。ま
た、突発的な外乱に対しても、一定量の換気量を維持し
ているために、極度の汚染濃度悪化を防止して安定した
換気制御を行なうことができる。この結果、換気機フル
稼働といった最悪事態に刑する制御か働く同数も減少し
、省電力化を図ることかできる。
This makes it possible to easily control disturbances in areas that are difficult to deal with with conventional feedback control, and ensures the minimum amount of exhaust air according to the ventilation load, so it is possible to easily control disturbances that are difficult to deal with with conventional feedback control. Is there a certain amount of ventilation? This eliminates the need for excessive operations such as constantly adjusting the air volume and number of ventilators. Furthermore, since a constant amount of ventilation is maintained even in the face of sudden disturbances, it is possible to prevent extreme deterioration of contaminant concentration and perform stable ventilation control. As a result, the number of controls required to handle the worst-case scenario, such as a ventilator operating at full capacity, is reduced, resulting in power savings.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図は、本発明を適用する集中排気縮流式道路トンネ
ルの構成例を具体的に示す概要図である。
FIG. 2 is a schematic diagram specifically showing a configuration example of a concentrated exhaust condensation type road tunnel to which the present invention is applied.

第2図において、道路トンネル10内には、自動車11
の走行によって発生する汚染物質の濃度を希釈するため
に、道路トンネル]0内の換気を行なう換気手段として
、複数台のジェットファン21a〜2 ]、 Cと、排
風機22をそれぞれ設置している。このJjl風機22
は、複数台設置して台数制御されることも多いか、ここ
では1台設置してその風量を制御する場合を想定する。
In FIG. 2, a car 11 is inside the road tunnel 10.
In order to dilute the concentration of pollutants generated by the running of the road tunnel, a plurality of jet fans 21a to 21C and an exhaust fan 22 are installed as ventilation means to ventilate the inside of the road tunnel. . This JJL Wind Machine 22
It is often the case that multiple units are installed to control the number of units, but here we assume a case where one unit is installed and its air volume is controlled.

一方、道路トンネル10内には、道路トンネル10内の
汚染濃度を計測する汚染濃度計測手段30を設置してい
る。この汚染濃度計測手段30としては、4台の煙霧透
過率旧(以下、V I ニーlと称する)3]a〜31
− dと、4台の一酸化炭素濃度計(以下、CO計と称
する)32a〜B2(]を設置している。このVl計は
、煤煙などの汚染物質により阻害される道路トンネル]
0内の空気中の光の透過率を測定するものである。また
、道路トンネル]0内には、道路トンネル10内のJ虱
向風速を計111111する2台の風向風速計測手段3
5a。
On the other hand, inside the road tunnel 10, a pollution concentration measuring means 30 for measuring the pollution concentration inside the road tunnel 10 is installed. As this pollution concentration measuring means 30, there are four smoke transmittance meters (hereinafter referred to as VI Neil) 3]a to 31.
- d, and four carbon monoxide concentration meters (hereinafter referred to as CO meters) 32a to B2 () are installed.This Vl meter is installed in road tunnels where pollutants such as soot are obstructed].
It measures the transmittance of light in the air within 0. In addition, in the road tunnel 10, there are two wind direction and wind speed measuring means 3 that measure the wind speed in the J direction in the road tunnel 10 by a total of 111111.
5a.

35 bを設置している。さらに、道路l・ンネル]0
内には、道路トンネル10の交通量を計測する交通量計
測手段40を設置している。
35b is installed. In addition, road l/nnel] 0
A traffic volume measuring means 40 for measuring the traffic volume of the road tunnel 10 is installed inside.

第1図は、本発明による排気続流式道路トンネルの換気
制御装置の基本的な構成例を示すプロ・ツク図であり、
第2図と同一要素には同一符号を付−つ  − して示している。本実施例の換気制御装置は、第1図に
示すように、ジェットファン2コおよびJ、II風機2
2と、汚染濃度計測手段30と、風向風速計測手段35
と、交通量計測手段40と、フィードバック制御手段5
0と、排風機運転風量設定値設定手段60と、換気安定
化手段70とから構成している。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration example of a ventilation control device for an exhaust flow type road tunnel according to the present invention.
Elements that are the same as those in FIG. 2 are indicated with the same reference numerals. As shown in FIG. 1, the ventilation control device of this embodiment includes two jet fans and two J and II wind fans.
2, pollution concentration measuring means 30, and wind direction and wind speed measuring means 35
, traffic measurement means 40 , and feedback control means 5
0, an exhaust fan operating air volume setting value setting means 60, and a ventilation stabilizing means 70.

ここで、フィードバック制御手段50は、汚染濃度計測
手段30からの汚染濃度値を入力し、当該汚染濃度値に
基づいて制御演算を行ない、ジェットファン21a〜2
1cの運転台数、υl風機22の運転風量の制御値を出
力するものである。
Here, the feedback control means 50 inputs the pollution concentration value from the pollution concentration measurement means 30, performs control calculations based on the pollution concentration value, and controls the jet fans 21a to 21.
It outputs control values for the number of operating units 1c and the operating air volume of the υl wind turbines 22.

また、排風機運転風量設定値設定手段60は、υ1風機
22の運転風量の最小値を定時間毎に設定するものであ
る。さらに、換気安定化手段70は、排風機22の運転
風量が、排風機運転台数・風量設定値設定手段60で設
定された排風機22の運転風量の最小値よりも小さくな
らないように、フィードバック制御手段50からの排風
機22の運転風量の制御値を補正して排風機22に対し
て出−1,0− 力すると共に、ジェットファン2 ]、 a〜21cの
運転台数、排風機22の運転風量の制御値をシェツトフ
ァン21a〜21cに対して出力するものである。
Further, the exhaust fan operating air volume setting value setting means 60 sets the minimum value of the operating air volume of the υ1 fan 22 at regular intervals. Further, the ventilation stabilizing means 70 performs feedback control so that the operating air volume of the exhaust fan 22 does not become smaller than the minimum value of the operating air volume of the exhaust fan 22 set by the operating number of exhaust fan/air volume setting value setting means 60. The control value of the operating air volume of the exhaust fan 22 from the means 50 is corrected and outputted to the exhaust fan 22 by -1,0-, and the number of operating jet fans 2], a to 21c, and the operation of the exhaust fan 22 are adjusted. A control value for air volume is output to the sheet fans 21a to 21c.

次に、以上のように構成した道路トンネルの換気制御装
置の作用について、第3図および第4図を用いて説明す
る。
Next, the operation of the road tunnel ventilation control device configured as described above will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

第1図において、汚染濃度計測手段30、風向風速計測
手段35により得た汚染濃度計測値VI]〜VI4、C
O]〜CO4、風速計測値WS1.。
In FIG. 1, the pollution concentration measurement values VI] to VI4, C obtained by the pollution concentration measuring means 30 and the wind direction and wind speed measuring means 35 are shown.
O]~CO4, wind speed measurement value WS1. .

WS2は、フィードバック制御手段50に入力される。WS2 is input to the feedback control means 50.

すると、フィードバック手段50ては、汚染濃度計測値
Vll〜VI4、COI〜C○4に基づいてVl、Co
フィードバック制御と、風速計41す値WS1.WS2
に基づいて立坑を境にした上流側とド流側との区間にお
ける風速バランスを制御する風速バランス制御と、風速
計測値WS]、。
Then, the feedback means 50 calculates Vl and Co based on the contamination concentration measurement values Vll to VI4 and COI to C○4.
Feedback control and anemometer 41 value WS1. WS2
Wind speed balance control that controls the wind speed balance in the section between the upstream side and the downstream side of the shaft based on the wind speed measurement value WS].

WS2に基づいてトンネル坑口から汚染された空気か吹
き抜けるのを防止する吹き抜は防止制御とか行なわれて
、ジェットファン21の運転台数、排風機22の運転風
量の制御値が出力され、これらは換気安定化手段70に
入力される。
Based on WS2, prevention control is performed on the atrium to prevent contaminated air from blowing through from the tunnel entrance, and control values for the number of operating jet fans 21 and the operating air volume of the exhaust fan 22 are output, and these are used for ventilation. It is input to the stabilizing means 70.

この場合、VI、Coフィードバック制御では、最も悪
化しているvr、co計測値とVl、C0の目標値との
偏差が求められ、その偏差にある大きさのゲインを乗じ
て排風機22の運転風量増減値が算出され、これに基づ
いて排風機22の運転風量が修正される。
In this case, in the VI, Co feedback control, the deviation between the most deteriorated vr, co measurement value and the target value of Vl, C0 is obtained, and the deviation is multiplied by a gain of a certain size to operate the exhaust fan 22. The air volume increase/decrease value is calculated, and the operating air volume of the exhaust fan 22 is corrected based on this.

また、風速バランス制御では、立坑両側区間の換気風が
スムーズに流れて集中排気状態を安定に維持するために
、立坑両側区間の風速比か長さの比になるように、ジェ
ットファン21の運転台数が制御される。例えば、立坑
より上流の区間の長さを10、下流の区間の長さを12
、ジェットファン2]の運転台数をN2とすると、風速
バランス制御による制御出力は、 I f  WS2>wa*12/1.*WS]then
  Nb2 =N2−c If  WS2>Wb*12/l、*WS1then 
 Nb2−N2+c −]2− により算出される。ここで、wa、wbはパラメータで
ある(ex、wa=1.2.wb−〇、8)。
In addition, in the wind speed balance control, in order to ensure that the ventilation air flows smoothly in both sections of the shaft and maintain a stable concentrated exhaust condition, the jet fan 21 is operated so that the wind speed ratio or the length ratio of the sections on both sides of the shaft is maintained. The number of machines is controlled. For example, the length of the section upstream from the shaft is 10, and the length of the section downstream is 12.
, jet fan 2], the control output by wind speed balance control is I f WS2>wa*12/1. *WS]then
Nb2 = N2-c If WS2>Wb*12/l, *WS1then
It is calculated by Nb2-N2+c-]2-. Here, wa and wb are parameters (ex, wa=1.2.wb-〇, 8).

さらに、吹き抜は防止制御では、絶対吹き抜けることか
許されない場合に、例えば風速かあるしきい値vrnを
ド回ったら排風機22の運転風量をある量たけ増加させ
るという制御か行なわれる。
Further, in the blow-through prevention control, if blow-through is absolutely not allowed, for example, if the wind speed exceeds a certain threshold vrn, control is performed to increase the operating air volume of the blower 22 by a certain amount.

すなわち、吹き抜は防+l−制御による制御出力をQ、
とすると、 If  (WS3.<vrnl、) or  (WS2>vrn2) then  Q+=Q+*d ex、d=1..2 によりQ、か算出される。
In other words, the control output of the atrium due to the prevention + l - control is Q,
If (WS3.<vrnl,) or (WS2>vrn2) then Q+=Q+*d ex, d=1. .. 2, Q is calculated.

次に、υ1風機運転風量設定値設定手段60ては、例え
ば交通量計測子9段40からの出力である交通量に基づ
いて、定時間毎の排風機運転風量の最小値Q。か決定さ
れ、この決定した毎時間帯の排風機運転風量の最小値Q
、は、換気安定化手段70に入力される。
Next, the υ1 fan operating air volume setting value setting means 60 sets the minimum value Q of the exhaust fan operating air volume for each fixed time based on the traffic volume, which is the output from the 9-stage traffic volume meter 40, for example. is determined, and the minimum value Q of the exhaust fan operating air volume for each hourly period is determined.
, are input to the ventilation stabilization means 70.

= 13− 次に、換気安定化手段70ては、排風機運転風量が、排
風機運転風量設定値設定手段60にて設定された4JI
風機運転風量最小値Q。よりも小さくならないように、
フィードバック制御手段50からの制御値Q0か補正さ
れる。すなわち、排風機の運転風量出力値をQ au+
 とすると、Q。、、 =ma x (Qfb、  Q
、 )により、排風機運転風足設定値設定手段60て設
定された排風機運転風量の最小値Q。、またはフィード
バック制御手段50からの制御値Q、13ののうち大な
る方か優先出力される。
= 13- Next, the ventilation stabilizing means 70 sets the exhaust fan operating air volume to 4JI set by the exhaust fan operating air volume setting value setting means 60.
Minimum air volume Q for wind fan operation. so as not to be smaller than
The control value Q0 from the feedback control means 50 is corrected. In other words, the operating air volume output value of the exhaust fan is Q au+
Then, Q. ,, =max (Qfb, Q
, ), the minimum value Q of the exhaust fan operating air volume is set by the exhaust fan operating air volume set value setting means 60. , or the control value Q from the feedback control means 50 and 13, whichever is larger is output preferentially.

次に、上記排風機運転風量設定値設定手段60における
具体的な演算手順の一例について説明する。
Next, an example of a specific calculation procedure in the exhaust fan operation air volume setting value setting means 60 will be explained.

排風機運転風量設定値設定手段60では、交通量計測手
段40て計測された交通量に基づいて、例えば60分周
期で交通量予測が行なわれ、予測交通量に基づいて換気
計算が行なわれ、この換気計算結果を基に排風機運転風
量の最小値Q。が決定される。
In the exhaust fan operation air volume setting value setting means 60, traffic volume prediction is performed, for example, every 60 minutes, based on the traffic volume measured by the traffic volume measuring means 40, and ventilation calculation is performed based on the predicted traffic volume. Based on this ventilation calculation result, the minimum value Q of the operating air volume of the exhaust fan is determined. is determined.

すなわち、第3図において、交通量予測機能71は3段
階のステップからなり、第1ステツプは基本パターンの
作成機能711、第2ステツプは次の時間帯の交通量の
基本パターンとのずれの予測機能712、第3ステツプ
は次の時間帯の予測交通量の算出機能713である。第
1ステツプでは、例えば各時間帯の過去30日分の交通
量を平均したものか、基本パターンとして記憶される。
That is, in FIG. 3, the traffic volume prediction function 71 consists of three steps, the first step is a basic pattern creation function 711, and the second step is a prediction of the deviation from the basic pattern of traffic volume in the next time period. The third step of the function 712 is a function 713 of calculating the predicted traffic volume for the next time period. In the first step, for example, the average traffic volume for the past 30 days in each time period is stored as a basic pattern.

また、第2ステツプでは、この基本パターンと本日の交
通量とのずれから、次の時間帯のずれが予測される。さ
らに、第3ステツプでは、次の時間帯の基本パターンの
交通量に、第2ステツプで副葬した次の時間帯の予測ず
れ分が足し合わされる。
Furthermore, in the second step, the deviation in the next time period is predicted from the deviation between this basic pattern and today's traffic volume. Furthermore, in the third step, the predicted deviation for the next time period, which was buried in the second step, is added to the traffic volume of the basic pattern for the next time period.

次に、換気計算機能72では、交通量予測機能71で算
出された予測交通量に対する、目標Vl値もしくは許容
CO値を満足するための所要換気量が計算される。
Next, the ventilation calculation function 72 calculates the required ventilation amount to satisfy the target Vl value or the allowable CO value for the predicted traffic volume calculated by the traffic volume prediction function 71.

次に、排風機運転風量の最小値Q、の決定機能73ては
、排風機運転風量の最小値Q0か換気計算機能72の計
算結果である所要換気量を用いて、例えば Q、 −(所要換気量)xa+b ex、a=0.7.b=0 により決定される。ここで、パラメータbは、自然風や
上下の交通量のランダム性を考慮したりするのに用いる
補正係数である。
Next, the determining function 73 for the minimum value Q of the operating air volume of the exhaust fan uses the minimum value Q0 of the operating air volume of the exhaust fan or the required ventilation volume that is the calculation result of the ventilation calculation function 72, for example, Q, -(required ventilation volume) xa+b ex, a=0.7. Determined by b=0. Here, the parameter b is a correction coefficient used to take into account natural wind and randomness of up and down traffic.

以上により、換気の負荷の低い時間帯に一時的に交通量
か減少しても排風機運転風量の最小値Q、たけの換気は
行なわれることになり、その後交通量が急激に増えてき
ても許容値を割るようなVlの悪化に至らすに済む。ま
た、フィードバック制御だけに任せておくと、」1記の
ような場合に排風機運転風量を減少させたためにVI悪
化が生じ、逆にv■悪化を速やかに回復させるために、
排風機の風量を大幅に増加させる必要が生ずる場合があ
る。実際の交通量に対して余り大きい排風機運転風量の
最小値Q。を設定すると、換気過剰すなわち電力の浪費
につながるが、上記パラメータa、bを道路トンネル1
0の立地条件等に照らし合わせて調整することにより、
調整することかできる。さらに、排風機運転風量設定値
設定手段60により、排風機運転風量の最小値Q、を交
通量の日変動に応して自動変更することができるため、
例えば日中の大型車の少ない時間帯には排風機運転風量
の最小値Q、を小さくし、また明は方の通行する車両台
数は少ないか大型車の割合か多く換気制御か安定しにく
い時間帯には排風機運転風量の最小値Q、を大きくする
こともてきる。このため、交通量の11変動や紅年変化
に対しても追従性かよい。さらにまた、排風機運転風量
の最小値Q。には、前日の換気機運転実績や経験的知識
を反映させることもできる。その結果、汚染濃度制御の
安定性と電力量削減の両方を達成可能なフィードバック
制御を実現することかできる。
As a result of the above, even if the traffic volume temporarily decreases during a time when the ventilation load is low, ventilation will be performed at the minimum value Q of the exhaust fan operation air volume, and even if the traffic volume increases rapidly thereafter, it will be tolerated. This only results in a deterioration of Vl such that the value is divided. In addition, if left to feedback control alone, in the case described in item 1, VI will deteriorate due to the reduction in the operating air volume of the exhaust fan, and conversely, in order to quickly recover from the VI deterioration,
It may be necessary to significantly increase the air volume of the exhaust fan. Minimum value Q of the operating air volume of the exhaust fan that is too large compared to the actual traffic volume. If the above parameters a and b are set as
By adjusting it in light of the location conditions etc. of 0,
It can be adjusted. Further, since the exhaust fan operation air volume setting value setting means 60 can automatically change the minimum value Q of the exhaust fan operation air volume in accordance with daily fluctuations in traffic volume,
For example, during the daytime hours when there are few large vehicles, the minimum value Q of the exhaust fan operating air volume is reduced, and during the day when the number of vehicles passing by is small or the proportion of large vehicles is high, ventilation control is difficult to stabilize. It is also possible to increase the minimum value Q of the operating air volume of the exhaust fan. Therefore, it has good ability to follow changes in traffic volume and changes in the red year. Furthermore, the minimum value Q of the operating air volume of the exhaust fan. It is also possible to reflect the previous day's ventilator operation results and empirical knowledge. As a result, it is possible to realize feedback control that can achieve both stability of pollution concentration control and power consumption reduction.

上述したように、本実施例の換気制御装置は、集中排気
続流式道路トンネル10内に設けられ、道路トンネル]
0内の換気を行なう換気手段である、複数台のジェット
ファン2 ]、 a〜21cおよび排風機22と、道路
トンネル10内の汚染濃度を計測する汚染濃度計測手段
30と、道路トンネル10内の風向風速を旧制する2台
の風向風速計測手段35a、35bと、道路トンネル1
0の交通量を計測する交通量予測機能40と、汚染濃度
計測手段30からのlり濃度度値に基づいて制御演算を
行ない、ジェットファン21a〜21cの運転台数、排
風機22の運転風量の制御値を出力するフィードバック
制御手段50と、排風機22の運転風量の最小値を定時
間毎に設定する排風機運転風量設定値設定手段60と、
排風機22の運転風量が、排風機運転台数・風量設定値
設定手段60で設定された排風機22の運転風量の最小
値よりも小さくならないように、フィーj・バック制御
手段50からの排風機22の運転風量の制御値を補正し
て排風機22に対して出力すると共に、ジェットファン
21a〜2]cの運転台数、υl風機22の運転風量の
制御値をジェットファン21a〜21Cに対して出力す
る換気安定化手段70とから構成したものである。
As described above, the ventilation control device of this embodiment is provided in the concentrated exhaust flow-flow road tunnel 10,
A plurality of jet fans 2], a to 21c, and an exhaust fan 22, which are ventilation means for ventilation inside the road tunnel 10, a pollution concentration measuring means 30 for measuring the pollution concentration inside the road tunnel 10, and a pollution concentration measuring means 30 for measuring the pollution concentration inside the road tunnel 10. Two wind direction and wind speed measurement means 35a and 35b that control wind direction and wind speed, and a road tunnel 1
Control calculations are performed based on the traffic volume prediction function 40 that measures the traffic volume of 0, and the concentration level value from the pollution concentration measuring means 30, and the number of operating jet fans 21a to 21c and the operating air volume of the exhaust fan 22 are calculated. Feedback control means 50 that outputs a control value; Exhaust fan operating air volume setting value setting means 60 that sets the minimum value of the operating air volume of the exhaust fan 22 at regular intervals;
In order to prevent the operating air volume of the exhaust fan 22 from becoming smaller than the minimum value of the operating air volume of the exhaust fan 22 set by the operating number of exhaust fan/air volume setting value setting means 60, In addition to correcting the control value of the operating air volume of 22 and outputting it to the exhaust fan 22, the number of operating jet fans 21a to 2]c and the control value of the operating air volume of the υl fan 22 are corrected to the jet fans 21a to 21C. It is composed of a ventilation stabilizing means 70 that outputs an output.

従って、従来のフィードバック制御たけでは対応の難し
い部分の外乱に対する制御を容易に行なうことか可能と
なり、換気の負荷に応した最小限の排風ユを確保てきる
ために、間欠的に流れる交通に対してもある程度一定し
た換気量か得られ、絶えず換気機の風量・台数操作をす
るような過剰な操作をすることもなくなる。また、突発
的な外乱に対しても、一定量の換気量を維持しているた
めに、極度の汚染濃度悪化を防止して安定した換気制御
を行なうことが可能となる。この結果、換気機フル稼働
といった最悪・11態に対する制御が働く回数も減少し
、これにより省電力化を図ることかできる。
Therefore, it is possible to easily control disturbances in areas that are difficult to deal with using conventional feedback control alone, and to secure the minimum amount of air exhaust according to the ventilation load, it is possible to easily control disturbances that are difficult to deal with with conventional feedback control. A somewhat constant amount of ventilation can be obtained, and there is no need to constantly adjust the air volume or number of ventilators. Furthermore, since a constant amount of ventilation is maintained even in the face of sudden disturbances, it is possible to prevent extreme deterioration of the contaminant concentration and perform stable ventilation control. As a result, the number of times the control is activated for the 11 worst conditions such as full operation of the ventilator is also reduced, thereby making it possible to save power.

尚、」−記実施例ては、排風機運転風量の最小値Q、と
しては、逐次、交通量計測値に基づいて計算で求める方
法について説明したが、これに限らず例えば第4図に示
すように、1日分の時間帯に対するvI風風速運転風量
最小値Q。の表を予め数パターン用意しておき、これを
曜日等によって使い分けするようにしてもよく、この第
4図の中身はオフラインで入力しておく。
In the embodiment described above, the minimum value Q of the operating air volume of the exhaust fan is calculated based on the measured traffic values, but the method is not limited to this, for example, as shown in FIG. , vI wind speed operating air volume minimum value Q for one day's time period. It is also possible to prepare several patterns of tables in advance and use them depending on the day of the week, etc., and the contents of this figure 4 can be entered offline.

また、上記実施例では、排風機運転風量設定値設定手段
60により排風機の運転風量の最小値を定時間毎に設定
する場合について説明したか、これに代えて排風機運転
台数設定値設定手段を備えて、排風機の運転台数の最小
値を定時間毎に設定するようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the case has been described in which the minimum value of the operating air volume of the exhaust fan is set at fixed time intervals by the exhaust fan operating air volume set value setting means 60. The minimum value of the number of operating exhaust fans may be set at regular intervals.

さらに、上記実施例では、道路トンネル]0内の換気を
行なう換気手段として、ジェットファンおよび4dl風
機をそれぞれ設置した道路トンネルに本発明を適用した
場合について説明したが、これに限らず換気手段と17
て、排風機のみを設置した道路トンネルについても、本
発明を同様に適用できるものである。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a road tunnel in which a jet fan and a 4DL fan are respectively installed as ventilation means to ventilate the inside of the road tunnel, but the present invention is not limited to this. 17
Therefore, the present invention can be similarly applied to a road tunnel in which only an exhaust fan is installed.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、汚染濃度πi測手
段からの〆9染濃度値に基づいて換気手段の運転台数ま
たは風量の制御値を算出し、また排風機の運転台数また
は風量の最小値を設定し、排風機の運転台数または風量
が、設定された排風機の運転台数または風量の最小値よ
りも小さくならないように、換気手段の運転台数または
風量の制価値を補iゴシて、換気手段を制御するように
したので、換気の負荷に応したある最低量の換気手段の
運転を自然条件や交通量の一時的な変動に係わらす行な
い、汚染濃度の悪化を防止して安定した換気制御を行な
うと共に、電力消費を抑制して省電力化を図ることか可
能な極めて信頼性の高い道路トンネル換気制御装置か提
供できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the number of operating ventilation means or the control value of the air volume is calculated based on the pollution concentration value from the pollution concentration πi measurement means, and the operation of the exhaust fan is Set the minimum value of the number of operating exhaust fans or the air volume, and set the limit value of the number of operating ventilation means or the air volume so that the number of operating exhaust fans or the air volume does not become smaller than the set minimum value of the number of operating exhaust fans or the air volume. As a supplementary measure, the ventilation means is controlled, so that the minimum amount of ventilation means is operated according to the ventilation load, regardless of temporary fluctuations in natural conditions and traffic volume, and the deterioration of the pollution concentration can be prevented. It is possible to provide an extremely reliable road tunnel ventilation control device that can perform stable ventilation control while suppressing power consumption and save power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による集中排気縮流式道路トンネルの換
気制御装置の一実施例を示すブロック図、 第2図は本発明を適用する集中排気縮流式道路トンネル
の構成例を示す模式図、 第3図は同実施例における排風機運転風量設定値設定手
段における演算手順の一例を説明するだめのフロー図、 第4図は排風機運転風量の最小値を与えるための図であ
る。 ]0・・・道路トンネル、21a〜21c・・ジェット
ファン、22・・排風機、30・・・汚染濃度計−21
= 測手段、3 ] a −3] d −V I計、32a
−32d −CO計、35・・風向風速計測手段、40
・・・交通量計測手段、50・・・フィードバック制御
手段、60・・・排風機運転風量設定値設定手段、70
・・・換気安定化手段。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 4Q 交通量計測手段 基本パターンの作成 次の時間帯の交通量 の基本パターンとの ずれの予測 次の時間帯の予測 交通量の算出 ゆえ、172 1:;L:;、tyゆ「73 第3iIA 第4因
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of a ventilation control device for a concentrated exhaust condensation type road tunnel according to the present invention, and Fig. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a concentrated exhaust condensation type road tunnel to which the present invention is applied. , FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the calculation procedure in the exhaust fan operating air volume setting value setting means in the same embodiment, and FIG. 4 is a diagram for giving the minimum value of the exhaust fan operating air volume. ]0...Road tunnel, 21a-21c...Jet fan, 22...Exhaust fan, 30...Pollution concentration meter -21
= Measuring means, 3] a -3] d -VI meter, 32a
-32d -CO meter, 35... Wind direction and wind speed measuring means, 40
...Traffic volume measuring means, 50...Feedback control means, 60...Exhaust fan operation air volume setting value setting means, 70
...Ventilation stabilization means. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue 4Q Creation of the basic pattern of traffic measurement means Prediction of deviation from the basic pattern of traffic volume in the next time period Calculation of predicted traffic volume in the next time period Therefore, 172 1:;L: ;, tyyu "73 3rd iIA 4th cause

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)換気対象とする集中排気縦流式の道路トンネル内
の換気を行なう、少なくとも排風機からなる換気手段と
、 前記道路トンネル内の汚染濃度を計測する汚染濃度計測
手段と、 前記汚染濃度計測手段からの汚染濃度値を入力し、当該
汚染濃度値に基づいて制御演算を行ない、換気手段の運
転台数または風量の制御値を出力するフィードバック制
御手段と、 排風機の運転台数または風量の最小値を定時間毎に設定
する排風機運転台数・風量設定値設定手段と、 排風機の運転台数または風量が前記排風機運転台数・風
量設定値設定手段で設定された排風機の運転台数または
風量の最小値よりも小さくならないように、前記フィー
ドバック制御手段からの換気手段の運転台数または風量
の制御値を補正し、前記換気手段に対して出力する換気
安定化手段と、を備えて成ることを特徴とする道路トン
ネルの換気制御装置。
(1) Ventilation means consisting of at least an exhaust fan for ventilating a concentrated exhaust longitudinal flow road tunnel to be ventilated; a pollution concentration measuring means for measuring the pollution concentration within the road tunnel; and the pollution concentration measurement means. a feedback control means that inputs the pollution concentration value from the means, performs control calculations based on the pollution concentration value, and outputs the control value of the number of operating ventilation means or the air volume; and the minimum value of the number of operating ventilation means or the air volume. a set value setting means for setting the number of operating exhaust fans and air volume setting value at regular intervals; Ventilation stabilizing means corrects the number of operating ventilation means or the air volume control value from the feedback control means so that the value does not become smaller than a minimum value, and outputs the corrected value to the ventilation means. Ventilation control device for road tunnels.
(2)前記排風機運転台数・風量設定値設定手段として
は、交通量計測手段で計測された道路トンネルの交通量
に基づいて定周期で交通量予測を行なう交通量予測手段
と、前記交通量予測手段からの予測交通量を基に換気演
算を行なって所要換気量および所要排風機台数を算出す
る換気演算手段と、前記換気演算手段からに算出結果に
基づいて排風機の運転台数または風量の最小値を決定す
る排風機運転台数・風量最小値決定手段とからなること
を特徴とする請求項(1)項に記載の道路トンネルの換
気制御装置。
(2) The means for setting the number of operating exhaust fans and air volume setting value includes a traffic volume prediction means for periodically predicting traffic volume based on the traffic volume of the road tunnel measured by a traffic volume measurement means; ventilation calculation means for calculating the required ventilation amount and the required number of exhaust fans by performing ventilation calculations based on the predicted traffic volume from the prediction means; 2. The ventilation control device for a road tunnel according to claim 1, further comprising means for determining the minimum value of the number of operating exhaust fans and the minimum air volume.
(3)前記換気安定化手段としては、前記排風機運転台
数・風量設定値設定手段で設定された排風機の運転台数
または風量の最小値、または前記フィードバック制御手
段からの換気手段の運転台数または風量の制御値のうち
大なる方を優先出力するようにしたことを特徴とする請
求項(1)項に記載の道路トンネルの換気制御装置。
(3) As the ventilation stabilization means, the number of operating exhaust fans or the minimum value of air volume set by the number of operating exhaust fans/air volume set value setting means, or the number of operating ventilation means from the feedback control means, or 2. The ventilation control device for a road tunnel according to claim 1, wherein a larger one of the air volume control values is output preferentially.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6186888B1 (en) 1998-10-08 2001-02-13 Kabushiki Kaisha Toshiba System and method for controlling ventilation in a tunnel
JP2014148877A (en) * 2013-02-04 2014-08-21 Toshiba Corp Tunnel ventilation control device and tunnel ventilation control method

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