JPH0666098A - トンネル換気制御装置 - Google Patents
トンネル換気制御装置Info
- Publication number
- JPH0666098A JPH0666098A JP18382892A JP18382892A JPH0666098A JP H0666098 A JPH0666098 A JP H0666098A JP 18382892 A JP18382892 A JP 18382892A JP 18382892 A JP18382892 A JP 18382892A JP H0666098 A JPH0666098 A JP H0666098A
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- Japan
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- tunnel
- wind speed
- ventilation
- value
- detector
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力消費が無い自然換気力および交通換気力
の合成換気力を利用して、トンネル内の換気を経済的に
行うことができるトンネル換気制御装置を提供する。 【構成】 トンネル１０の各坑口１０ａ，１０ｂ付近に
設けられたＣＯ検出器１２，１３、ＶＩ検出器１４，１
５および風向、風速を決定するＷ検出器１６からの測定
値が、入力処理手段２１を介してファン運転モード決定
手段２２に入力され、送風ファン１１の運転台数、送風
方向が決定され、ファン運転制御手段２３によって換気
制御される。一方、送風ファン１１の運転台数、性能パ
ラメータおよびトンネル１０の形状パラメータに基づい
て基準風速値を演算し、この値とＷ検出器１６からの風
速実測値とを比較して送風方向の反転を判定する。
の合成換気力を利用して、トンネル内の換気を経済的に
行うことができるトンネル換気制御装置を提供する。 【構成】 トンネル１０の各坑口１０ａ，１０ｂ付近に
設けられたＣＯ検出器１２，１３、ＶＩ検出器１４，１
５および風向、風速を決定するＷ検出器１６からの測定
値が、入力処理手段２１を介してファン運転モード決定
手段２２に入力され、送風ファン１１の運転台数、送風
方向が決定され、ファン運転制御手段２３によって換気
制御される。一方、送風ファン１１の運転台数、性能パ
ラメータおよびトンネル１０の形状パラメータに基づい
て基準風速値を演算し、この値とＷ検出器１６からの風
速実測値とを比較して送風方向の反転を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、道路用トンネルなどの
トンネルの中を換気するためのトンネル換気制御装置に
関する。
トンネルの中を換気するためのトンネル換気制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネル内を換気する方式とし
て、空気の流れの見地から（１）トンネル長手方向に送
風する縦流式、（２）トンネル内の送気用ダクトおよび
排気用ダクトによって車道を横切って送風する横流式、
（３）トンネル内の送気用ダクトから各坑口に送風する
半横流式、などに分類され、さらに換気制御方式とし
て、トンネル内の煙霧透過率（ＶＩ値）と一酸化炭素濃
度（ＣＯ値）などの換気指標を用いて、（ａ）各検出器
による実測値に基づいてトンネル内に多数設置された送
風ファンの運転台数および送風方向を決定するフィード
バック制御や（ｂ）トンネル内を通過する交通量や各種
計測値から換気状態を推定して汚染発生量を予測するフ
ィードフォワード制御などが行われている（特開昭６０
−１８１４９９号公報参照）。
て、空気の流れの見地から（１）トンネル長手方向に送
風する縦流式、（２）トンネル内の送気用ダクトおよび
排気用ダクトによって車道を横切って送風する横流式、
（３）トンネル内の送気用ダクトから各坑口に送風する
半横流式、などに分類され、さらに換気制御方式とし
て、トンネル内の煙霧透過率（ＶＩ値）と一酸化炭素濃
度（ＣＯ値）などの換気指標を用いて、（ａ）各検出器
による実測値に基づいてトンネル内に多数設置された送
風ファンの運転台数および送風方向を決定するフィード
バック制御や（ｂ）トンネル内を通過する交通量や各種
計測値から換気状態を推定して汚染発生量を予測するフ
ィードフォワード制御などが行われている（特開昭６０
−１８１４９９号公報参照）。
【０００３】図４は、従来のトンネル換気制御装置の一
例を示すブロック図であり、図５はこの動作を示すフロ
ーチャートである。トンネル６０の中には、ジェットフ
ァンなどの送風ファン６１が所定間隔で複数台設置され
ており、トンネル６０の各坑口６０ａ，６０ｂ付近に
は、一酸化炭素濃度（ＣＯ値）を測定するＣＯ検出器６
２，６３、および煙霧透過率（ＶＩ値）を測定するＶＩ
検出器６４，６５がそれぞれ設けられ、トンネル６０の
中央付近に風向および風速を測定するＷ検出器６６が設
けられている。
例を示すブロック図であり、図５はこの動作を示すフロ
ーチャートである。トンネル６０の中には、ジェットフ
ァンなどの送風ファン６１が所定間隔で複数台設置され
ており、トンネル６０の各坑口６０ａ，６０ｂ付近に
は、一酸化炭素濃度（ＣＯ値）を測定するＣＯ検出器６
２，６３、および煙霧透過率（ＶＩ値）を測定するＶＩ
検出器６４，６５がそれぞれ設けられ、トンネル６０の
中央付近に風向および風速を測定するＷ検出器６６が設
けられている。
【０００４】まず、ステップＳ１からスタートして、ス
テップＳ２において、ＣＯ検出器６２，６３、ＶＩ検出
器６４，６５およびＷ検出器６６からの出力は、入力処
理手段７１に入力され、フィルタリング、レベル変換、
異常値判定などの信号処理が行われ、監視装置８０へ出
力されるとともに、ファン運転モード決定手段７２に入
力される。
テップＳ２において、ＣＯ検出器６２，６３、ＶＩ検出
器６４，６５およびＷ検出器６６からの出力は、入力処
理手段７１に入力され、フィルタリング、レベル変換、
異常値判定などの信号処理が行われ、監視装置８０へ出
力されるとともに、ファン運転モード決定手段７２に入
力される。
【０００５】次に、ステップＳ３，Ｓ４において、ファ
ン運転モード決定手段７２では、入力処理手段７１から
のＣＯ値、ＶＩ値に基づいて、送風ファン６１の運転台
数および送風方向などの運転モードをたとえば数分〜数
十分の制御周期で決定する。
ン運転モード決定手段７２では、入力処理手段７１から
のＣＯ値、ＶＩ値に基づいて、送風ファン６１の運転台
数および送風方向などの運転モードをたとえば数分〜数
十分の制御周期で決定する。
【０００６】運転モードの決定手順として、たとえば
ｉ）トンネル６０の各坑口６０ａ，６０ｂ付近の２つの
ＶＩ値を一定時間で平均処理して２つのＶＩ値を比較
し、高い値を示す坑口から低い値を示す坑口への方向を
送風方向に決定する方法や、ｉｉ）複数のＶＩ値やＣＯ
値の中から最悪値を選択して、その平均値や時間変化率
などから現在必要な換気量を決定して、その換気量に対
応する送風ファン６１の運転台数を決定する方法などが
ある。
ｉ）トンネル６０の各坑口６０ａ，６０ｂ付近の２つの
ＶＩ値を一定時間で平均処理して２つのＶＩ値を比較
し、高い値を示す坑口から低い値を示す坑口への方向を
送風方向に決定する方法や、ｉｉ）複数のＶＩ値やＣＯ
値の中から最悪値を選択して、その平均値や時間変化率
などから現在必要な換気量を決定して、その換気量に対
応する送風ファン６１の運転台数を決定する方法などが
ある。
【０００７】次に、ステップＳ５において、所定の制御
周期毎に決定された運転モードに基づいて、ファン運転
制御手段７３が送風ファン６１の運転箇所すなわちどの
送風ファンを運転するかを選択して、ステップＳ６にお
いて、動力盤７４を介して、トンネル６０内に設置され
た送風ファン６１の送風方向や動作（運転／停止）を制
御して、坑口６０ａ側または坑口６０ｂ側へ汚染空気を
排出する。また、ファンの運転箇所の選定に際しては、
故障の送風ファンを除外したり、複数の送風ファンが同
時に起動されることがないよう制御される。
周期毎に決定された運転モードに基づいて、ファン運転
制御手段７３が送風ファン６１の運転箇所すなわちどの
送風ファンを運転するかを選択して、ステップＳ６にお
いて、動力盤７４を介して、トンネル６０内に設置され
た送風ファン６１の送風方向や動作（運転／停止）を制
御して、坑口６０ａ側または坑口６０ｂ側へ汚染空気を
排出する。また、ファンの運転箇所の選定に際しては、
故障の送風ファンを除外したり、複数の送風ファンが同
時に起動されることがないよう制御される。
【０００８】なお、トンネル６０内の環境が急激に悪化
して、所定の制御周期では追従できない事態に対処する
ため、入力処理手段７１から出力される各ＶＩ値や各Ｃ
Ｏ値が所定の閾値を超えた場合に、即座に送風ファンの
運転台数を増加させる割込み制御が実行される。また、
各検出器のいずれかが故障して異常値を出力するという
事態に対処するため、一定の周期で時間変動する交通量
に対応する換気量データを予めプログラム制御手段８１
に記憶しておいて、このデータに基づいてファン運転モ
ードを決定してファン運転制御手段７３に指令を出すプ
ログラム制御などが実行される。
して、所定の制御周期では追従できない事態に対処する
ため、入力処理手段７１から出力される各ＶＩ値や各Ｃ
Ｏ値が所定の閾値を超えた場合に、即座に送風ファンの
運転台数を増加させる割込み制御が実行される。また、
各検出器のいずれかが故障して異常値を出力するという
事態に対処するため、一定の周期で時間変動する交通量
に対応する換気量データを予めプログラム制御手段８１
に記憶しておいて、このデータに基づいてファン運転モ
ードを決定してファン運転制御手段７３に指令を出すプ
ログラム制御などが実行される。
【０００９】このように所定の制御周期毎に上述の換気
制御が実行されることによって、トンネル内のＣＯ値、
ＶＩ値が一定範囲内に収まるよう換気される。
制御が実行されることによって、トンネル内のＣＯ値、
ＶＩ値が一定範囲内に収まるよう換気される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
トンネル換気制御装置では、ｉ）トンネル内を通行する
車両のピストン効果によって、車両の走行方向に発生す
る交通換気力と、ｉｉ）トンネルの各坑口付近での気象
条件の相違に起因する自然風による自然換気力、との合
成換気力の方向に対して、送風ファンによる強制換気力
の方向が逆になって制御されることがあり、合成換気力
の方向に対して順方向に強制換気を行って同程度の換気
能力を達成する場合と比べて、逆方向に強制換気を行う
場合には必然的に送風ファンの運転台数が多くなり、し
たがって電力消費量が格段に多くなり、全体として不経
済な換気制御が行われるという課題がある。たとえば自
然風が２．５ｍ／ｓの状態において、５ｍ／ｓというト
ンネル内換気風を得ようとするとき、自然風の方向と同
じ方向に強制換気を行った場合と、逆方向に強制換気を
行い、自然風とは逆方向に５ｍ／ｓの換気風を得た場合
とでは理論計算によればトンネルの大きさにかかわら
ず、同方向、逆方向それぞれに必要な電力量の比は、自
然風と同じ方向の場合を１とすると、逆方向の場合はお
よそ１．７となる。
トンネル換気制御装置では、ｉ）トンネル内を通行する
車両のピストン効果によって、車両の走行方向に発生す
る交通換気力と、ｉｉ）トンネルの各坑口付近での気象
条件の相違に起因する自然風による自然換気力、との合
成換気力の方向に対して、送風ファンによる強制換気力
の方向が逆になって制御されることがあり、合成換気力
の方向に対して順方向に強制換気を行って同程度の換気
能力を達成する場合と比べて、逆方向に強制換気を行う
場合には必然的に送風ファンの運転台数が多くなり、し
たがって電力消費量が格段に多くなり、全体として不経
済な換気制御が行われるという課題がある。たとえば自
然風が２．５ｍ／ｓの状態において、５ｍ／ｓというト
ンネル内換気風を得ようとするとき、自然風の方向と同
じ方向に強制換気を行った場合と、逆方向に強制換気を
行い、自然風とは逆方向に５ｍ／ｓの換気風を得た場合
とでは理論計算によればトンネルの大きさにかかわら
ず、同方向、逆方向それぞれに必要な電力量の比は、自
然風と同じ方向の場合を１とすると、逆方向の場合はお
よそ１．７となる。
【００１１】たとえば、送風ファンとして５０ｋｗのジ
ェットファンを１０台設置し、全台運転にして１日に１
０時間ファンの運転があるトンネルの１ケ月の電力コス
トを概算してみると、電力単価２０円／ｋｗｈと仮定し
て、５０ｋｗ×１０台×１０時間×３０日×２０円／ｋ
ｗｈ＝３００万円となる。
ェットファンを１０台設置し、全台運転にして１日に１
０時間ファンの運転があるトンネルの１ケ月の電力コス
トを概算してみると、電力単価２０円／ｋｗｈと仮定し
て、５０ｋｗ×１０台×１０時間×３０日×２０円／ｋ
ｗｈ＝３００万円となる。
【００１２】このようなトンネルにおいて、上述の１：
１．７という消費電力量の差は、年間にして、３００万
円／月×１．０／１．７×１２ケ月＝２，１２０万円と
いう高額なランニングコストとなる。
１．７という消費電力量の差は、年間にして、３００万
円／月×１．０／１．７×１２ケ月＝２，１２０万円と
いう高額なランニングコストとなる。
【００１３】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、電力消費が無い自然換気力および交通換気力の合
成換気力を利用して、トンネル内の換気を経済的に行う
ことができるトンネル換気制御装置を提供することであ
る。
ため、電力消費が無い自然換気力および交通換気力の合
成換気力を利用して、トンネル内の換気を経済的に行う
ことができるトンネル換気制御装置を提供することであ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、トンネル内に
設置された煙霧濃度検出器（ＶＩ検出器）、有毒汚染ガ
ス濃度検出器および風向風速検出器（Ｗ検出器）と、前
記トンネル内に複数台設置された送風ファンと、各検出
器からの出力を信号処理する入力処理手段と、前記入力
処理手段からの出力に基づいて、前記送風ファンの運転
台数および送風方向を決定するファン運転モード決定手
段と、前記ファン運転モード決定手段からの出力に基づ
いて、前記送風ファンの運転を制御するファン運転制御
手段とを備えたトンネル換気制御装置において、前記送
風ファンの運転台数、性能パラメータおよび前記トンネ
ルの形状パラメータから基準風速値を演算する基準風速
演算手段と、前記基準風速値と前記風向風速検出器から
得られた風速実測値とを比較して、前記基準風速値より
前記風速実測値の方が小さい場合に、前記送風ファンの
送風方向を反転するように前記ファン運転制御手段に指
令する送風方向判定手段とを備えたことを特徴とするト
ンネル換気制御装置である。
設置された煙霧濃度検出器（ＶＩ検出器）、有毒汚染ガ
ス濃度検出器および風向風速検出器（Ｗ検出器）と、前
記トンネル内に複数台設置された送風ファンと、各検出
器からの出力を信号処理する入力処理手段と、前記入力
処理手段からの出力に基づいて、前記送風ファンの運転
台数および送風方向を決定するファン運転モード決定手
段と、前記ファン運転モード決定手段からの出力に基づ
いて、前記送風ファンの運転を制御するファン運転制御
手段とを備えたトンネル換気制御装置において、前記送
風ファンの運転台数、性能パラメータおよび前記トンネ
ルの形状パラメータから基準風速値を演算する基準風速
演算手段と、前記基準風速値と前記風向風速検出器から
得られた風速実測値とを比較して、前記基準風速値より
前記風速実測値の方が小さい場合に、前記送風ファンの
送風方向を反転するように前記ファン運転制御手段に指
令する送風方向判定手段とを備えたことを特徴とするト
ンネル換気制御装置である。
【００１５】
【作用】本発明に従えば、送風ファンの運転台数、性能
パラメータおよびトンネルの形状パラメータから、強制
換気力だけの換気能力に基づく基準風速値が求まり、こ
の基準風速値とＷ検出器から得られた風速実測値とを比
較して、基準風速値より風速実測値の方が小さい場合に
送風ファンの送風方向を反転させることによって、合成
換気力の方向に対して順方向に強制換気力が働くため、
所定の換気能力を達成するために必要な送風ファン運転
台数を減らすことができる。
パラメータおよびトンネルの形状パラメータから、強制
換気力だけの換気能力に基づく基準風速値が求まり、こ
の基準風速値とＷ検出器から得られた風速実測値とを比
較して、基準風速値より風速実測値の方が小さい場合に
送風ファンの送風方向を反転させることによって、合成
換気力の方向に対して順方向に強制換気力が働くため、
所定の換気能力を達成するために必要な送風ファン運転
台数を減らすことができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるトンネル換
気制御装置を示すブロック図であり、図２は、この動作
を示すフローチャートである。トンネル１０内には、ジ
ェットファンなどの送風ファン１１が所定間隔で複数台
設置されており、トンネル１０の各坑口１０ａ，１０ｂ
付近には、有毒汚染ガス濃度検出器として、一酸化炭素
濃度（ＣＯ値）を測定するＣＯ検出器１２，１３、およ
び煙霧濃度検出器として煙霧透過率（ＶＩ値）を測定す
るＶＩ検出器１４，１５がそれぞれ設けられ、送風ファ
ン１１からの送風圧力変動が少ない場所、たとえばトン
ネル１０の中央付近に風向および風速を測定するＷ検出
器１６が設けられている。なお、ＶＩ検出器１４，１５
は、一定距離離して設けられた投光部と受光部とで構成
されており、両者間の空気中に浮遊する物体（煙霧）に
よる光の吸収、散乱によって生ずる光の透過率の変化を
測定するものが一般に用いられているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。また、Ｗ検出器１６とし
て、プロペラと回転速度計とを組合わせたものや、超音
波のドップラ現象を用いたものが一般に用いられている
が、その他の風向風速計でも構わない。また、汚染の判
定指標として、ＣＯ値を用いる例を以下説明するが、酸
化窒素ＮＯxやその他の汚染ガスの濃度を用いても構わ
ない。
気制御装置を示すブロック図であり、図２は、この動作
を示すフローチャートである。トンネル１０内には、ジ
ェットファンなどの送風ファン１１が所定間隔で複数台
設置されており、トンネル１０の各坑口１０ａ，１０ｂ
付近には、有毒汚染ガス濃度検出器として、一酸化炭素
濃度（ＣＯ値）を測定するＣＯ検出器１２，１３、およ
び煙霧濃度検出器として煙霧透過率（ＶＩ値）を測定す
るＶＩ検出器１４，１５がそれぞれ設けられ、送風ファ
ン１１からの送風圧力変動が少ない場所、たとえばトン
ネル１０の中央付近に風向および風速を測定するＷ検出
器１６が設けられている。なお、ＶＩ検出器１４，１５
は、一定距離離して設けられた投光部と受光部とで構成
されており、両者間の空気中に浮遊する物体（煙霧）に
よる光の吸収、散乱によって生ずる光の透過率の変化を
測定するものが一般に用いられているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。また、Ｗ検出器１６とし
て、プロペラと回転速度計とを組合わせたものや、超音
波のドップラ現象を用いたものが一般に用いられている
が、その他の風向風速計でも構わない。また、汚染の判
定指標として、ＣＯ値を用いる例を以下説明するが、酸
化窒素ＮＯxやその他の汚染ガスの濃度を用いても構わ
ない。
【００１７】以下、本実施例の構成およびその動作につ
いて、図２を参照しながら説明する。まず、ステップａ
１からスタートして、ステップａ２において、ＣＯ検出
器１２，１３、ＶＩ検出器１４，１５およびＷ検出器１
６からの出力は、入力処理手段２１に入力され、フィル
タリング、レベル変換、異常値判定などの信号処理が行
われ、トンネル付近の運転室や遠隔運転室に設けられた
監視装置３０に出力されるとともに、ファン運転モード
決定手段２２に入力される。
いて、図２を参照しながら説明する。まず、ステップａ
１からスタートして、ステップａ２において、ＣＯ検出
器１２，１３、ＶＩ検出器１４，１５およびＷ検出器１
６からの出力は、入力処理手段２１に入力され、フィル
タリング、レベル変換、異常値判定などの信号処理が行
われ、トンネル付近の運転室や遠隔運転室に設けられた
監視装置３０に出力されるとともに、ファン運転モード
決定手段２２に入力される。
【００１８】次に、ステップａ３，ａ４において、ファ
ン運転モード決定手段２２では、入力処理手段２１から
のＣＯ値、ＶＩ値に基づいて、送風ファン１１の運転台
数および送風方向などの運転モードを、たとえば数分〜
数十分の制御周期で決定する。運転モードの決定手順と
して、たとえばｉ）トンネル１０の各坑口１０ａ，１０
ｂ付近の２つのＶＩ値を一定時間で平均処理して２つの
ＶＩ値を比較し、高い値を示す坑口から低い値を示す坑
口への方向を送風方向に決定する方法や、ｉｉ）複数箇
所に設けられた検出器からのＶＩ値やＣＯ値の中から最
悪値を選択して、その平均値や時間変化率などから現在
必要な換気量を決定して、その換気量に対応する送風フ
ァンの運転台数を決定する方法などがある。
ン運転モード決定手段２２では、入力処理手段２１から
のＣＯ値、ＶＩ値に基づいて、送風ファン１１の運転台
数および送風方向などの運転モードを、たとえば数分〜
数十分の制御周期で決定する。運転モードの決定手順と
して、たとえばｉ）トンネル１０の各坑口１０ａ，１０
ｂ付近の２つのＶＩ値を一定時間で平均処理して２つの
ＶＩ値を比較し、高い値を示す坑口から低い値を示す坑
口への方向を送風方向に決定する方法や、ｉｉ）複数箇
所に設けられた検出器からのＶＩ値やＣＯ値の中から最
悪値を選択して、その平均値や時間変化率などから現在
必要な換気量を決定して、その換気量に対応する送風フ
ァンの運転台数を決定する方法などがある。
【００１９】次に、ステップａ５において、ファン運転
制御手段２３から出力される送風ファン１１の運転台数
や予め記憶された送風ファン１１の性能パラメータおよ
びトンネル１０の形状パラメータから、基準風速演算手
段２５が、自然換気力および交通換気力の要因を排除し
た強制換気力だけの換気能力に基づく基準風速値を演算
する。基準風速値を求める演算の一例として、１台の送
風ファン１１の吐出風速（ｍ／ｓｅｃ）をＶj、吐出面
積（ｍ2）をＡj、運転台数（台）をＮとして、トンネル
１０の断面積（ｍ2）をＡr、壁面抵抗係数をλ、入口損
失係数をζe、延長（ｍ）をＬ、代表寸法（ｍ）をＤと
おくと、基準風速値Ｗref（ｍ／ｓｅｃ）は、
制御手段２３から出力される送風ファン１１の運転台数
や予め記憶された送風ファン１１の性能パラメータおよ
びトンネル１０の形状パラメータから、基準風速演算手
段２５が、自然換気力および交通換気力の要因を排除し
た強制換気力だけの換気能力に基づく基準風速値を演算
する。基準風速値を求める演算の一例として、１台の送
風ファン１１の吐出風速（ｍ／ｓｅｃ）をＶj、吐出面
積（ｍ2）をＡj、運転台数（台）をＮとして、トンネル
１０の断面積（ｍ2）をＡr、壁面抵抗係数をλ、入口損
失係数をζe、延長（ｍ）をＬ、代表寸法（ｍ）をＤと
おくと、基準風速値Ｗref（ｍ／ｓｅｃ）は、
【００２０】
【数１】
【００２１】という理論式に個々の具体的数値を代入す
ることによって求めることができる。ここでＤとは断面
積Ａrをトンネル断面の周長で除算して４倍した値であ
る。
ることによって求めることができる。ここでＤとは断面
積Ａrをトンネル断面の周長で除算して４倍した値であ
る。
【００２２】また、数１の理論式は、送風ファン１１の
運転台数Ｎを変数とする関数であるため、図３に示すよ
うに、横軸に送風ファンの運転台数Ｎをとり、縦軸に基
準風速値Ｗrefをとって、数１を予めグラフ化またはテ
ーブル化して記憶しておくことにより、演算時間の短縮
化を図ることが可能である。また、予め交通量のない無
風時に計測した値を用いてもよい。
運転台数Ｎを変数とする関数であるため、図３に示すよ
うに、横軸に送風ファンの運転台数Ｎをとり、縦軸に基
準風速値Ｗrefをとって、数１を予めグラフ化またはテ
ーブル化して記憶しておくことにより、演算時間の短縮
化を図ることが可能である。また、予め交通量のない無
風時に計測した値を用いてもよい。
【００２３】次に、ステップａ６において、送風方向判
定手段が、基準風速値ＷrefとＷ検出器１６で測定され
た風速実測値Ｗxとを比較して、ｉ）基準風速値Ｗrefよ
り風速実測値Ｗxの方が大きいまたは等しい場合、ステ
ップａ７に移って、交通換気力と自然換気力との合成換
気力の方向と現在の強制換気力の方向とが一致している
と判断して、現在の送風方向を維持するようにファン運
転制御手段２３に指令して送風ファンの運転箇所を適宜
選択する。一方、ｉｉ）基準風速値Ｗrefより風速実測
値Ｗxの方が小さい場合、ステップａ８に移って、合成
換気力の方向と強制換気力の方向とが逆であると判断し
て、現在の送風方向を反転するようにファン運転制御手
段２３に指令して送風ファンの運転箇所を適宜選択す
る。
定手段が、基準風速値ＷrefとＷ検出器１６で測定され
た風速実測値Ｗxとを比較して、ｉ）基準風速値Ｗrefよ
り風速実測値Ｗxの方が大きいまたは等しい場合、ステ
ップａ７に移って、交通換気力と自然換気力との合成換
気力の方向と現在の強制換気力の方向とが一致している
と判断して、現在の送風方向を維持するようにファン運
転制御手段２３に指令して送風ファンの運転箇所を適宜
選択する。一方、ｉｉ）基準風速値Ｗrefより風速実測
値Ｗxの方が小さい場合、ステップａ８に移って、合成
換気力の方向と強制換気力の方向とが逆であると判断し
て、現在の送風方向を反転するようにファン運転制御手
段２３に指令して送風ファンの運転箇所を適宜選択す
る。
【００２４】このような判断手順について、図３を参照
しながら説明すると、現在の送風ファン１１の運転台数
がＮａであると仮定して、ｉ）風速実測値がＷａである
場合は、Ｎ＝Ｎａのときの基準風速値Ｗrefより大きい
ため、強制換気力に対して合成換気力が順方向に作用し
いると判断し、一方、ｉｉ）風速実測値がＷｂである場
合は、Ｎ＝Ｎａのときの基準風速値Ｗrefより小さいた
め、強制換気力に対して合成換気力が逆方向に作用して
いると判断することになる。
しながら説明すると、現在の送風ファン１１の運転台数
がＮａであると仮定して、ｉ）風速実測値がＷａである
場合は、Ｎ＝Ｎａのときの基準風速値Ｗrefより大きい
ため、強制換気力に対して合成換気力が順方向に作用し
いると判断し、一方、ｉｉ）風速実測値がＷｂである場
合は、Ｎ＝Ｎａのときの基準風速値Ｗrefより小さいた
め、強制換気力に対して合成換気力が逆方向に作用して
いると判断することになる。
【００２５】次に、ステップａ９において、上述のよう
に決定された運転モードに基づいて、ファン運転制御手
段２３が、動力盤２４を介してトンネル１０内に設置さ
れた送風ファン１１の送風方向や動作を制御して、坑口
１０ａ側または坑口１０ｂ側へ汚染空気を排出する。
に決定された運転モードに基づいて、ファン運転制御手
段２３が、動力盤２４を介してトンネル１０内に設置さ
れた送風ファン１１の送風方向や動作を制御して、坑口
１０ａ側または坑口１０ｂ側へ汚染空気を排出する。
【００２６】このように所定の制御周期毎に上述の換気
動作が実行されることによって、電力消費が無い合成換
気力を巧みに利用して、トンネル１０内の煙霧濃度や汚
染ガス濃度が一定範囲内に収まるよう経済的にトンネル
換気が行われる。
動作が実行されることによって、電力消費が無い合成換
気力を巧みに利用して、トンネル１０内の煙霧濃度や汚
染ガス濃度が一定範囲内に収まるよう経済的にトンネル
換気が行われる。
【００２７】なお、上述の換気制御に併せて、トンネル
内環境の急激な悪化に対処する割込み制御や検出系異常
のバックアップのためのプログラム制御が実行される。
内環境の急激な悪化に対処する割込み制御や検出系異常
のバックアップのためのプログラム制御が実行される。
【００２８】
【発明の効果】以上詳説したように、本発明によれば、
送風ファンによる強制換気力に加えて、交通換気力およ
び自然換気力の合成換気力を有効に活用することができ
るため、所定の環境レベルを達成するのに必要な送風フ
ァン運転台数を減らすことができるため、電力消費量の
低減化を図ることが可能となる。
送風ファンによる強制換気力に加えて、交通換気力およ
び自然換気力の合成換気力を有効に活用することができ
るため、所定の環境レベルを達成するのに必要な送風フ
ァン運転台数を減らすことができるため、電力消費量の
低減化を図ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例であるトンネル換気制御装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例であるトンネル換気制御装置
の動作を示すフローチャートである。
の動作を示すフローチャートである。
【図３】送風ファンの運転台数と基準風速値との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】従来のトンネル換気制御装置の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】従来のトンネル換気制御装置の一例の動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１０ トンネル １１ 送風ファン １２，１３ ＣＯ検出器 １４，１５ ＶＩ検出器 １６ Ｗ検出器 ２１ 入力処理手段 ２２ ファン運転モード決定手段 ２３ ファン運転制御手段 ２４ 動力盤 ２５ 基準風速演算手段 ２６ 送風方向判定手段 ３０ 監視装置 ３１ プログラム制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】 トンネル内に設置された煙霧濃度検出
器、有毒汚染ガス濃度検出器および風向風速検出器と、 前記トンネル内に複数台設置された送風ファンと、 各検出器からの出力を信号処理する入力処理手段と、 前記入力処理手段からの出力に基づいて、前記送風ファ
ンの運転台数および送風方向を決定するファン運転モー
ド決定手段と、 前記ファン運転モード決定手段からの出力に基づいて、
前記送風ファンの運転を制御するファン運転制御手段と
を備えたトンネル換気制御装置において、 前記送風ファンの運転台数、性能パラメータおよび前記
トンネルの形状パラメータから基準風速値を演算する基
準風速演算手段と、 前記基準風速値と前記風向風速検出器から得られた風速
実測値とを比較して、前記基準風速値より前記風速実測
値の方が小さい場合に、前記送風ファンの送風方向を反
転するように前記ファン運転制御手段に指令する送風方
向判定手段とを備えたことを特徴とするトンネル換気制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18382892A JPH0666098A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | トンネル換気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18382892A JPH0666098A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | トンネル換気制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666098A true JPH0666098A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16142558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18382892A Pending JPH0666098A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | トンネル換気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666098A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103603691A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 煤炭科学研究总院 | 一种矿井通风动态解算和分析预警方法及系统 |
| CN107288673A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-10-24 | 广东工业大学 | 一种基于风速的公路隧道节能通风控制方法 |
| WO2021114519A1 (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 山东科技大学 | 基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592834A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Toshiba Corp | Method of controlling ventilation in tunnel |
| JPS61130599A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | 株式会社東芝 | トンネル換気制御装置 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP18382892A patent/JPH0666098A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5592834A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Toshiba Corp | Method of controlling ventilation in tunnel |
| JPS61130599A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | 株式会社東芝 | トンネル換気制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103603691A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 煤炭科学研究总院 | 一种矿井通风动态解算和分析预警方法及系统 |
| CN103603691B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-08-17 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种矿井通风动态解算和分析预警方法及系统 |
| CN107288673A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-10-24 | 广东工业大学 | 一种基于风速的公路隧道节能通风控制方法 |
| CN107288673B (zh) * | 2017-07-11 | 2019-07-23 | 广东工业大学 | 一种基于风速的公路隧道节能通风控制方法 |
| WO2021114519A1 (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 山东科技大学 | 基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法 |
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