JPH07324598A - Tunnel ventilation control device - Google Patents

Tunnel ventilation control device

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Publication number
JPH07324598A
JPH07324598A JP11722594A JP11722594A JPH07324598A JP H07324598 A JPH07324598 A JP H07324598A JP 11722594 A JP11722594 A JP 11722594A JP 11722594 A JP11722594 A JP 11722594A JP H07324598 A JPH07324598 A JP H07324598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuzzy inference
change rate
wind speed
pollution concentration
correction amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP11722594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Watanabe
辺 孝 裕 渡
Toshihiro Koyama
山 敏 博 小
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11722594A priority Critical patent/JPH07324598A/en
Publication of JPH07324598A publication Critical patent/JPH07324598A/en
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  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately control the value of contaminant concentration into the allowable range, suppress drop frequency of the concentration value, and achieve the energy saving operation with the requisite power for ventilator reduced. CONSTITUTION:The contaminant concentration is controlled by operating a ventilator installed in a tunnel on the basis of the measurements given by a concentration meter and a wind direction/wind speed meter 4 which are installed in a tunnel, wherein an input processing means 5 computes the concentration deviation and wind speed deviation from the respective target values, and the first step fuzzy reasoning means 6 is fed with these deviations to calculate the first correction amount for the ventilator operation through a fuzzy reasoning. On the other hand, a concentration change rate calculating means is fed with the measurement of the concentration meter to compute the change rate with time of the contaminant concentration. When the second step fuzzy reasoning means 8 is fed with the first correction amount and the rate of change of the contaminant concentration and calculates the second correction amount for the ventilator operation, an output processing means 9 adds the obtained second correction amount to the ventilator operation amount and determines the control output.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの換気制御装
置に係り、特に、道路トンネル内の汚染濃度を許容範囲
内に制御するに好適なトンネル換気制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ventilation control device for a tunnel, and more particularly to a tunnel ventilation control device suitable for controlling a pollution concentration in a road tunnel within an allowable range.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路トンネルでは、自動車の排気ガスに
よってトンネル内が汚染されるため、全長の長いトンネ
ルや交通量の多いトンネルでは汚染濃度を許容値以下に
維持するように機械換気が行われている。
2. Description of the Related Art In a road tunnel, the exhaust gas of an automobile pollutes the inside of the tunnel. Therefore, mechanical ventilation is performed in a tunnel having a long length or a high traffic volume so that the pollution concentration is kept below an allowable value. There is.

【0003】トンネル内の汚染物質には各種のものがあ
るが、トンネル内の視界を低下させる原因となっている
媒煙濃度を主体に制御することが多い。また、煤煙濃度
は、一般にVI値(VI:Visibility Index)として計測さ
れる。VI値は光の透過率を表す値であり、100 %に近い
ほど、視界がよく煤煙濃度が低いことを意味する。この
VI値を測定する装置が煙霧透過率計(以下、VI計と称す
る)である。
There are various kinds of pollutants in the tunnel, but in many cases, the smoke concentration, which causes the visibility in the tunnel, is mainly controlled. The soot concentration is generally measured as a VI value (VI: Visibility Index). The VI value is a value representing the light transmittance, and the closer to 100%, the better the visibility and the lower the soot concentration. this
A device for measuring VI value is a haze transmittance meter (hereinafter referred to as VI meter).

【0004】道路トンネルの換気方式には縦流換気方式
や横流換気方式などがあるが、近年は縦流換気方式が主
流となっている。縦流換気方式の道路トンネルでは、車
道そのものを換気ダクトと見立てて、車道の長手方向に
換気風を流し汚染物質の希釈を行っている。つまり一方
の坑口から新鮮空気を吸い込み、他方の坑口から汚染さ
れた空気を排出する方式である。その換気風を流すため
の装置としては、車道の天井に設置されるジェットファ
ンがよく使用される。
The ventilation system of a road tunnel includes a vertical flow ventilation system and a lateral flow ventilation system, but in recent years, the vertical flow ventilation system has become the mainstream. In a vertical-flow ventilation type road tunnel, the road itself is regarded as a ventilation duct, and ventilation air is passed in the longitudinal direction of the road to dilute pollutants. In other words, it is a method of sucking in fresh air from one of the wells and discharging polluted air from the other well. A jet fan installed on the ceiling of the roadway is often used as a device for flowing the ventilation air.

【0005】従来の制御方法としては、VIの計測値に基
づいたフィードバック制御が最も多く使用されている。
その具体的な方法としては、例えば、VI値の目標領域を
設定し、その領域の上下に数段階の管理レベルを設け、
VI値が目標領域よりも下側の管理レベルを下回った場合
には、換気機の運転台数を増加し、また、目標領域より
も上側の管理レベルを上回った場合には、換気機の運転
台数を減少させて、VI値を目標領域内に維持しようとす
る方法がある。
As the conventional control method, feedback control based on the measured value of VI is most often used.
As a concrete method, for example, a target area of VI value is set, and several levels of management levels are provided above and below the area,
When the VI value is below the control level below the target area, the number of operating ventilators is increased, and when the VI value is above the control level above the target area, the operating number of ventilators is increased. There is a method to reduce the value of VI to keep the VI value within the target area.

【0006】また縦流換気式のトンネルで対面通行の場
合には、換気方向と逆方向に走行する車両が存在するた
め車道内風速が低下し易く、それに伴いVI値も遅れて低
下する。そこで、VI値に加えて車道内風速もフィードバ
ック要素として取り入れた制御方式が採用されている例
もある。
Further, in the case of face-to-face traffic in a vertical flow ventilation type tunnel, since there is a vehicle traveling in the direction opposite to the ventilation direction, the wind speed in the roadway is likely to decrease, and the VI value is also delayed and decreases accordingly. Therefore, in some cases, a control method that incorporates not only the VI value but also the wind speed in the roadway as a feedback element is adopted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の制御方式では、
VI値が低下傾向にあるのか上昇傾向にあるのかを見てい
ないので、下記(a),(b),(c) に示すような問題があっ
た。 (a) VI値が目標値より低下してから換気機を運転する
ため、VI値の低下防止が間に合わず、VI値が許容値以下
まで低下する頻度が高かった。 (b) VI値は目標値より僅かに低いが上昇傾向にある場
合、従来制御ではVI値が許容値より低いため換気機の運
転台数や風量を増加し、必要以上に換気機を運転する場
合があった。 (c) 上記(a),(b) の問題が原因でVI値の変動が大き
く、VI値を許容値以上に維持するためにVIの目標値を高
めに設定する必要があり、換気機の消費電力が多くな
る。
In the conventional control method,
Since we have not checked whether the VI value is decreasing or rising, there were problems as shown in (a), (b), and (c) below. (a) Since the ventilator is operated after the VI value falls below the target value, the VI value cannot be prevented from falling in time, and the VI value often falls below the allowable value. (b) When the VI value is slightly lower than the target value but tends to rise, in the conventional control, the VI value is lower than the allowable value, the number of ventilators operating and the air volume are increased, and the ventilators are operated more than necessary. was there. (c) Due to the problems of (a) and (b) above, the VI value fluctuates greatly, and it is necessary to set the VI target value higher in order to maintain the VI value above the allowable value. Power consumption increases.

【0008】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、汚染濃度値を許容範囲内に精度よく制御
し、汚染濃度値の低下頻度を抑え、かつ、換気機の所要
電力を低減した省エネルギー運転を達成できるトンネル
換気制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and controls the pollution concentration value within a permissible range with high accuracy, suppresses the frequency of decrease of the pollution concentration value, and reduces the required power of the ventilator. An object of the present invention is to provide a tunnel ventilation control device that can achieve reduced energy-saving operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、請求項1に記載のトンネル換気制御装置は、ト
ンネル内に設置された汚染濃度計と風向風速計の計測値
とに基づいてトンネル内に設置された換気機を操作して
汚染濃度を制御するに当たり、入力処理手段がそれぞれ
目標値に対する汚染濃度偏差及び風速偏差を演算する
と、第1段ファジィ推論手段がこれらの偏差を入力して
ファジィ推論により換気機運転の第1の修正量を算出す
る一方、汚染濃度変化率演算手段が汚染濃度計の計測値
を入力して汚染濃度の時間変化率を演算するようにし、
そこで、第2段ファジィ推論手段が換気機運転の第1の
修正量及び汚染濃度の時間変化率を入力して換気機運転
の第2の修正量を算出すると、出力処理手段が換気機運
転の運転量にこの第2の修正量を加算して制御出力を決
定する構成になっている。
In order to solve the above problems, a tunnel ventilation control device according to claim 1 is based on a pollution concentration meter installed in a tunnel and a measured value of an anemometer. When operating the ventilator installed in the tunnel to control the pollution concentration, the input processing means calculates the pollution concentration deviation and the wind speed deviation with respect to the respective target values, and the first-stage fuzzy inference means inputs these deviations. While the fuzzy reasoning is used to calculate the first correction amount of the ventilation operation, the pollutant concentration change rate calculating means inputs the measured value of the pollutant concentration meter to calculate the pollutant concentration time change rate.
Therefore, when the second-stage fuzzy inference means inputs the first correction amount of the ventilator operation and the time change rate of the pollution concentration to calculate the second correction amount of the ventilator operation, the output processing means outputs the ventilator operation The control output is determined by adding the second correction amount to the operating amount.

【0010】請求項2に記載のトンネル換気制御装置
は、入力処理手段がそれぞれ目標値に対する汚染濃度偏
差及び風速偏差を演算すると、第1段ファジィ推論手段
がこれらの偏差を入力してファジィ推論により換気機運
転の第1の修正量を算出する一方、風速変化率演算手段
が風向風速計の計測値を入力して風速の時間変化率を演
算するようにし、そこで、第2段ファジィ推論手段が換
気機運転の第1の修正量及び風速の時間変化率を入力し
て換気機運転の第2の修正量を算出すると、出力処理手
段が換気機運転の運転量にこの第2の修正量を加算して
制御出力を決定する構成になっている。
In the tunnel ventilation control device according to the second aspect, when the input processing means calculates the pollution concentration deviation and the wind speed deviation with respect to the respective target values, the first-stage fuzzy inference means inputs these deviations to perform fuzzy inference. While calculating the first correction amount of the ventilator operation, the wind speed change rate calculation means inputs the measurement value of the wind direction anemometer to calculate the time change rate of the wind speed, and the second stage fuzzy reasoning means then operates. When the second correction amount of the ventilation operation is calculated by inputting the first correction amount of the ventilation operation and the time rate of change of the wind speed, the output processing means outputs the second correction amount to the operation amount of the ventilation operation. The control output is determined by addition.

【0011】請求項3に記載のトンネル換気制御装置
は、入力処理手段がそれぞれ目標値に対する汚染濃度偏
差及び風速偏差を演算すると、第1段ファジィ推論手段
がこれらの偏差を入力してファジィ推論により換気機運
転の第1の修正量を算出する一方、汚染濃度変化率演算
手段が汚染濃度計の計測値を入力して汚染濃度の時間変
化率を演算するようにし、そこで、第2段ファジィ推論
手段が換気機運転の第1の修正量及び汚染濃度の時間変
化率を入力して換気機運転の第2の修正量を算出する一
方、風速変化率演算手段が風向風速計の計測値を入力し
て風速の時間変化率を演算するようにし、さらに、第3
段ファジィ推論手段が換気機運転の第2の修正量及び風
速の時間変化率を入力して換気機運転の第3の修正量を
算出すると、出力処理手段が換気機運転の運転量にこの
第3の修正量を加算して制御出力を決定する構成になっ
ている。
In the tunnel ventilation control device according to the third aspect, when the input processing means calculates the pollution concentration deviation and the wind speed deviation with respect to the target value, respectively, the first-stage fuzzy inference means inputs these deviations to perform fuzzy inference. While calculating the first correction amount of the ventilator operation, the pollution concentration change rate calculation means inputs the measurement value of the pollution concentration meter to calculate the time change rate of the pollution concentration, and then the second stage fuzzy reasoning. The means inputs the first correction amount of the ventilation operation and the time change rate of the pollution concentration to calculate the second correction amount of the ventilation operation, while the wind speed change rate calculation means inputs the measurement value of the wind direction anemometer. To calculate the time change rate of the wind speed, and
When the stage fuzzy inference means inputs the second correction amount of the ventilation operation and the time change rate of the wind speed to calculate the third correction amount of the ventilation operation, the output processing means determines the operation amount of the ventilation operation by the first correction amount. The control output is determined by adding the correction amounts of three.

【0012】[0012]

【作用】請求項1に記載のトンネル換気制御装置におい
ては、汚染濃度計及び風向風速計の各計測値の目標値に
対する偏差の他に、汚染濃度値の時間変化率をも入力し
て、2段階のファジィ推論によって排気機運転の修正量
を決定しているので、汚染濃度値の低下傾向や上昇傾向
をとらえて制御を行うことができる。
In the tunnel ventilation control device according to the first aspect, in addition to the deviation of each measured value of the pollution concentration meter and the anemometer from the target value, the rate of change of the pollution concentration value with time is also input. Since the correction amount of the exhaust gas operation is determined by the fuzzy reasoning of the stages, the control can be performed by catching the decreasing tendency or the increasing tendency of the pollution concentration value.

【0013】請求項2に記載のトンネル換気制御装置に
おいては、汚染濃度計及び風向風速計の各計測値の目標
値に対する偏差の他に、風速の時間変化率をも入力し
て、2段階のファジィ推論によって排気機運転の修正量
を決定しているので、風速の低下傾向や上昇傾向をとら
えて制御を行うことができる。
In the tunnel ventilation control device according to the second aspect, in addition to the deviation of each measured value of the pollution concentration meter and the wind direction anemometer from the target value, the temporal change rate of the wind speed is also input, and the two-step control is performed. Since the amount of modification of the exhaust gas operation is determined by fuzzy reasoning, control can be performed by catching the tendency of the wind speed to decrease or rise.

【0014】請求項3に記載のトンネル換気制御装置に
おいては、汚染濃度計及び風向風速計の各計測値の目標
値に対する偏差の他に、汚染濃度の時間変化率及び風速
の時間変化率をも入力して、3段階のファジィ推論によ
って排気機運転の修正量を決定しているので、汚染濃度
値及び風速の低下傾向や上昇傾向をとらえて制御を行う
ことができる。
In the tunnel ventilation control device according to the third aspect, in addition to the deviation of each measured value of the pollution concentration meter and the wind direction anemometer from the target value, there is also a time change rate of the pollution concentration and a time change rate of the wind speed. Since the correction amount of the exhaust machine operation is determined by inputting the fuzzy reasoning in three stages, the control can be performed by catching the decreasing tendency or rising tendency of the pollution concentration value and the wind speed.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図1は請求項1に記載のトンネル換気制
御装置に対応する実施例の概略構成図である。道路トン
ネル1は対面通行の縦流換気方式のトンネルである。従
って、A坑口からB坑口方向に走行する車両と、B坑口
からA坑口方向に走行する車両が存在する。換気機とし
てはn台のジェットファン21,…,2nが設置されてお
り、これらのジェットファンによりトンネル内の換気が
行われる。換気風を流す方向はA坑口からB坑口の方向
である。また、センサとしては、VI値を計測するVI計3
1,32と、車道内の所定の方向の風速を計測する風向風
速計4とが設置されている。これらのセンサの出力に基
づいてジェットファン21,…,2nの運転台数を制御する
ために、入力処理手段5、第1段ファジィ推論手段6、
VI変化率演算手段7、第2段ファジィ推論手段8、出力
処理手段9及び換気機運転手段10を備えている。
The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment corresponding to the tunnel ventilation control device according to the first aspect. The road tunnel 1 is a two-way, vertical-flow ventilation type tunnel. Therefore, there are vehicles traveling from the A well entrance to the B well entrance and some vehicles traveling from the B well entrance to the A well entrance. As the ventilator, n jet fans 21, ..., 2n are installed, and these jet fans ventilate the inside of the tunnel. The direction of ventilation air flow is from the A well entrance to the B well entrance. In addition, as a sensor, a VI meter that measures VI value 3
1, 32 and an anemometer 4 for measuring the wind speed in a predetermined direction in the roadway are installed. In order to control the operating number of the jet fans 21, ..., 2n based on the outputs of these sensors, the input processing means 5, the first-stage fuzzy inference means 6,
VI change rate calculation means 7, second stage fuzzy inference means 8, output processing means 9 and ventilator operation means 10 are provided.

【0016】このうち、入力処理手段5は、VI計31,32
の計測値と、風向風速計4の計測値と、予め設定されて
いるVI目標値及び風速目標値を入力し、VI偏差ΔVI及び
風速偏差ΔVrを演算する。第1段ファジィ推論手段6で
は、入力処理手段5で演算されたVI偏差ΔVI及び風速偏
差ΔVrを入力し、ファジィ推論によってジェットファン
運転台数の修正量ΔNJF1 を算出する。また、VI変化率
演算手段7においては、VI計の計測値を入力し、VI値の
時間的な変化率ΔVI/Δt を演算する。さらに、第2段
ファジィ推論手段8では第1段ファジィ推論手段6で算
出された換気機運転の修正量ΔNJF1 と、VI変化率演算
手段7で演算されたVI変化率ΔVI/Δtとを入力し、ジ
ェットファンの運転台数の修正量ΔNJF2 をファジィ推
論によって算出する。出力処理手段9においては、第2
段ファジィ推論手段8によって算出されたジェットファ
ンの運転台数の修正量ΔNJF2 にその時点のジェットフ
ァンの運転台数を加算して制御出力NJFOUT を決定す
る。換気機運転手段10では、ジェットファンの運転台数
が出力処理手段9によって決定された制御出力と等しく
なるように、ジェットファン21,…,2nに対して運転・
停止の指令を出力するようになっている。
Of these, the input processing means 5 includes VI totals 31, 32.
Is input, the measured value of the wind anemometer 4 and the preset VI target value and wind speed target value are input, and the VI deviation ΔVI and the wind speed deviation ΔVr are calculated. In the first stage fuzzy reasoning means 6 receives the VI deviation ΔVI and speed deviation ΔVr calculated by the input processing unit 5 calculates a correction amount .DELTA.N JF1 jet fan operating volume by the fuzzy inference. Further, in the VI change rate calculation means 7, the measured value of the VI meter is input and the time change rate ΔVI / Δt of the VI value is calculated. Further, the second-stage fuzzy inference means 8 inputs the correction amount ΔN JF1 of the ventilation operation calculated by the first-stage fuzzy inference means 6 and the VI change rate ΔVI / Δt calculated by the VI change rate calculation means 7. Then, the correction amount ΔN JF2 of the number of operating jet fans is calculated by fuzzy inference. In the output processing means 9, the second
The control output N JFOUT is determined by adding the correction amount ΔN JF2 of the number of operating jet fans calculated by the stage fuzzy inference means 8 to the number of operating jet fans at that time. The ventilator operating means 10 operates the jet fans 21, ..., 2n so that the number of operating jet fans is equal to the control output determined by the output processing means 9.
It outputs a stop command.

【0017】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて以下に説明する。入力処理手段5は、VI計31,32
の計測値、風向風速計4の計測値、VI目標値及び風速目
標値を入力し、下記(1) 式によりVI偏差ΔVIを、下記
(2) 式により風速偏差ΔVrをそれぞれ演算する。
The operation of this embodiment configured as described above will be described below. The input processing means 5 includes VI totals 31 and 32.
Input the measurement value of, the measurement value of the wind anemometer 4, the VI target value and the wind speed target value, and calculate the VI deviation ΔVI from the following equation (1).
The wind speed deviation ΔVr is calculated using equation (2).

【0018】 ΔVI1 =min (VI1 −VIref1,VI2 −VIref2) …(1) ΔVr=Vr−Vrref …(2) ただし VI1 :VI計31の計測値 [%] VIref1:VI1 の目標値 [%] VI2 :VI計32の計測値 [%] VIref2:VI2 の目標値 [%] Vr :車道内風速計測値 [m/s] Vrref :車道内風速目標値 [m/s] である。なお、VIの目標値VIref1,VIref2及び風速の目
標値Vrref は予め設定された値である。
[0018] ΔVI 1 = min (VI 1 -VI ref1, VI 2 -VI ref2) ... (1) ΔVr = Vr-Vr ref ... (2) where VI 1: VI total of 31 of the measured value [%] VI ref1: VI 1 target value [%] VI 2 : VI total 32 measured value [%] VI ref2 : VI 2 target value [%] Vr: Roadway wind speed measured value [m / s] Vr ref : Roadway wind speed target The value is [m / s]. The target values VI ref1 and VI ref2 of VI and the target value Vr ref of the wind speed are preset values.

【0019】次に第1段ファジィ推論手段6は、入力処
理手段5で算出されたVI偏差ΔVIと風速偏差ΔVrとを入
力し、ファジィ推論によってジェットファン運転台数の
修正量ΔNJF1 を算出する。処理内容の詳細は以下の通
りである。
Next, the first-stage fuzzy inference means 6 inputs the VI deviation ΔVI and the wind speed deviation ΔVr calculated by the input processing means 5, and calculates the correction amount ΔN JF1 of the number of operating jet fans by fuzzy inference. Details of the processing contents are as follows.

【0020】先ず、次式によってVI偏差ΔVIと風速偏差
ΔVrの正規化を行う。
First, the VI deviation ΔVI and the wind speed deviation ΔVr are normalized by the following equation.

【0021】 ΔVI←ΔVI/SVI …(3) ΔVr←ΔVr/SVr …(4) ただし SVI:ΔVIのスケールファクタ [%] SVr:ΔVrのスケールフアクタ [m/s] である。ΔVI ← ΔVI / S VI (3) ΔVr ← ΔVr / S Vr (4) where S VI : Scale factor [%] of ΔVI S Vr : Scale factor [m / s] of ΔVr.

【0022】次に、正規化されたΔVIとΔVrを入力し、
ファジィ推論によってジェットファン運転台数の修正量
ΔNJF1 を求める。入力変数であるΔVIとΔVrに対する
メンバーシップ関数を図2に、出力変数ΔNJF1 に対す
るメンバーシップ関数を図3に示す。なお、出力変数Δ
JF1 も−1から+1の範囲に正規化されている。図2
及び図3において、メンバーシップ関数のラベルの意味
は下記の通りである。
Next, input the normalized ΔVI and ΔVr,
A fuzzy reasoning is used to obtain the correction amount ΔN JF1 of the number of jet fans operating. FIG. 2 shows the membership function for the input variables ΔVI and ΔVr, and FIG. 3 shows the membership function for the output variable ΔN JF1 . Output variable Δ
N JF1 is also normalized to the range of -1 to +1. Figure 2
3 and FIG. 3, the meaning of the label of the membership function is as follows.

【0023】NB:Negative Big NM:Negative Medium NS:Negative Small Z:Zero PS:positive Small PM:positive Medium PB:positive Big ファジィルールとしては、例えば、下記のようなルール
を使用する。
NB: Negative Big NM: Negative Medium NS: Negative Small Z: Zero PS: positive Small PM: positive Medium PB: positive Big As fuzzy rules, for example, the following rules are used.

【0024】 If ΔVI is NB and ΔVr is NB then ΔNJF1 is PB …(5) If ΔVI is Z and ΔVr is NB then ΔNJF1 is PS …(6) If ΔVI is Z and ΔVr is Z then ΔNJF1 is Z …(7) If ΔVI is NS and ΔVr is PS then ΔNJF1 is Z …(8) If ΔVI is PB and ΔVr is PB then ΔNJF1 is NM …(9) 上記(5) 式のファジィルールは、「VI値が目標値よりも
かなり低く、かつ、風速も目標値よりかなり低ければ、
ジェットファンの運転台数を多く増加させる。」という
意味である。また、(6) 式のファジィルールは、「VI値
が目標値近くで、風速が目標値よりかなり低ければ、ジ
ェットファンの運転台数を少し増加させる。」という意
味である。VI値が目標値近くでも風速が低いと、VI値が
遅れて低下する可能性が強いために、(6) 式のルールで
はVI低下を事前に防止するためにジェットファンの運転
台数を増加させている。このようなファジィルールを図
表にまとめたものが図4である。なお、ファジィ推論は
一般に知られた方法であり、例えば、文献「ファジィ制
御」菅野道夫著、日刊工業新聞社(1988)に詳しく記載さ
れている。
If ΔVI is NB and ΔVr is NB then ΔN JF1 is PB ... (5) If ΔVI is Z and ΔVr is NB then ΔN JF1 is PS ... (6) If ΔVI is Z and ΔVr is Z then ΔN JF1 is Z … (7) If ΔVI is NS and ΔVr is PS then ΔN JF1 is Z… (8) If ΔVI is PB and ΔVr is PB then ΔN JF1 is NM… (9) The fuzzy rule of the above equation (5) is “VI If the value is significantly lower than the target value and the wind speed is also significantly lower than the target value,
Increase the number of jet fans operating. It means "." The fuzzy rule in Eq. (6) means "if the VI value is near the target value and the wind speed is considerably lower than the target value, the number of jet fans operating is increased a little." Even if the VI value is close to the target value, if the wind speed is low, the VI value is likely to decrease with a delay.Therefore, the rule in Eq. (6) increases the number of jet fans operating to prevent the VI decrease in advance. ing. FIG. 4 shows a diagram of such fuzzy rules. Fuzzy reasoning is a generally known method, and is described in detail, for example, in the document “Fuzzy Control” by Michio Kanno, Nikkan Kogyo Shimbun (1988).

【0025】また、VI変化率演算手段7は、VI計31とVI
計32の計測値を入力し、VI値の時間的な変化率を計算す
る。処理方法は下記の通りである。
Further, the VI change rate calculating means 7 includes a VI total 31 and VI.
Input a total of 32 measured values and calculate the rate of change of the VI value over time. The processing method is as follows.

【0026】VI計31とVI計32の現在の計測値を比較し、
小さい方のVI値について下式により時間変化率を計算す
る。
Compare the current measured values of VI total 31 and VI total 32,
The time change rate is calculated for the smaller VI value by the following formula.

【0027】 ΔVI/Δt ={VI(t)−VI(t−Δt)}/Δt …(10) ただし ΔVI/Δt :VIの変化率 [%/s ] VI(t) :現在のVI値 [%] VI(t−Δt):Δt 秒後のVI値 [%] Δt :時間刻み [s] である。ΔVI / Δt = {VI (t) −VI (t−Δt)} / Δt (10) where ΔVI / Δt: change rate of VI [% / s] VI (t): current VI value [ %] VI (t−Δt): VI value after Δt seconds [%] Δt: time step [s].

【0028】第2段ファジィ推論手段8は、前記の第1
段ファジィ推論手段6で算出されたジェットファン運転
台数の修正量ΔNJF1 と、VI変化率演算手段7で算出さ
れたVIの変化率ΔVI/Δt を入力し、ファジィ推論によ
ってジェットファン運転台数の最終的な修正量ΔNJF2
を算出する。処理手順は以下の通りである。
The second-stage fuzzy inference means 8 has the above-mentioned first
The correction amount ΔN JF1 of the jet fan operating number calculated by the stage fuzzy inference means 6 and the VI change rate ΔVI / Δt calculated by the VI change rate calculating means 7 are input, and the final number of jet fan operating units is determined by fuzzy inference. Correction amount ΔN JF2
To calculate. The processing procedure is as follows.

【0029】先ず、VI変化率の正規化を次式で行う。First, the VI change rate is normalized by the following equation.

【0030】 ΔVI/Δt ← (ΔVI/Δt)/SDVI …(11) ただし SDVI :VI変化率に対するスケールファクタ[%/s ] である。ΔVI / Δt ← (ΔVI / Δt) / S DVI (11) where S DVI is a scale factor [% / s] for the rate of change of VI.

【0031】なお、ジェットファン運転台数の修正量Δ
JF1 は、第1段ファジィ推論手段6で正規化されたま
まになっているので、ここでは正規化は行わない。
The correction amount Δ of the number of jet fans operating
Since N JF1 has been normalized by the first-stage fuzzy inference means 6, no normalization is performed here.

【0032】次に、ジェットファン運転台数の修正量Δ
JF1 とVI変化率ΔVI/Δt とを入力変数として、ファ
ジィ推論により最終的なジェットファン運転台数の修正
量ΔNJF2 を算出する。VI変化率ΔVI/Δt に対するメ
ンバーシップ関数は、図2に示すVI偏差や風速偏差に対
するメンバーシップ関数と同じである。また、第2段フ
ァジィ推論手段8の出力変数であるジェットファン運転
台数の修正量ΔNJF2に対するメンバーシップ関数も、
図3に示した第1段ファジィ推論手段6の出力変数ΔN
JF1 に対するメンバーシップ関数と同じである。
Next, the correction amount Δ of the number of jet fans operating
The N JF1 and VI change rate [Delta] Vi / Delta] t as input variables, calculates the correction amount .DELTA.N JF2 final jet fan operating volume by the fuzzy inference. The membership function for the VI change rate ΔVI / Δt is the same as the membership function for the VI deviation and the wind speed deviation shown in FIG. Also, the membership function for the correction amount ΔN JF2 of the number of jet fan operating units, which is the output variable of the second-stage fuzzy inference means 8,
Output variable ΔN of the first stage fuzzy inference means 6 shown in FIG.
It is the same as the membership function for JF1 .

【0033】ファジィルールとしては、例えば、下記の
ようなルールを使用する。
As the fuzzy rules, for example, the following rules are used.

【0034】 If ΔNJF1 is Zand ΔVI/Δt is Ns then ΔNJF2 is PS …(12) If ΔNJF1 is Zand ΔVI/Δt is Z then ΔNJF2 is Z …(13) If ΔNJF1 is Zand ΔVI/Δt is PS then ΔNJF2 is NS …(14) 上記(12)式のルールの場合、第1段ファジィ推論手段6
の出力はゼロであるが、VI値が下がり傾向のため、ジェ
ットファン運転台数を少し増加している。逆に(14)式の
ルールでは、VI値が増加傾向のため、ジェットファン運
転台数を少し減少させている。第2段ファジィ推論手段
8で使用しているファジィルールを図表にまとめたのが
図5である。
[0034] If ΔN JF1 is Zand ΔVI / Δt is Ns then ΔN JF2 is PS ... (12) If ΔN JF1 is Zand ΔVI / Δt is Z then ΔN JF2 is Z ... (13) If ΔN JF1 is Zand ΔVI / Δt is PS then ΔN JF2 is NS (14) In the case of the rule of the above equation (12), the first stage fuzzy inference means 6
Output is zero, but the VI value tends to decrease, so the number of jet fans operating is slightly increased. On the contrary, according to the rule of Eq. (14), since the VI value tends to increase, the number of jet fan operating units is slightly decreased. FIG. 5 shows the fuzzy rules used in the second-stage fuzzy inference means 8 in a table.

【0035】第2段ファジィ推論手段8で算出されたジ
ェットファン運転台数の修正量ΔNJF2 は正規化された
値のため、次式により実際のスケールに戻す。
Since the correction amount ΔN JF2 of the jet fan operating number calculated by the second-stage fuzzy inference means 8 is a normalized value, it is returned to the actual scale by the following equation.

【0036】 ΔNJF2 ←SNJF ・ΔNJF2 …(15) ただし SNJF :ΔJF2 の逆正規化係数 [台] である。[0036] ΔN JF2 ← S NJF · ΔN JF2 ... (15) where S NJF: an inverse normalization coefficient of Δ JF2 [platform].

【0037】出力処理手段9は、第2段ファジィ推論手
段8の推論結果ΔNJF2 を入力して、次式により制御出
力、すなわち、ジェットファンの運転台数を計算する。
The output processing means 9 inputs the inference result ΔN JF2 of the second-stage fuzzy inference means 8 and calculates the control output, that is, the operating number of jet fans by the following equation.

【0038】 NJFOUT =NJF+ΔNJF2 …(16) ただし NJF :制御出力演算時点の実際のジェットファンの運
転台数 [台] NJFOUT :制御出力 [台] である。
N JFOUT = N JF + ΔN JF2 (16) where N JF is the actual operating number of jet fans at the time of control output calculation [units] N JFOUT : Control output [units].

【0039】最後に、換気機運転手段10は、出力処理手
段9から制御出力NJFOUT を受取り、ジェットファン運
転台数がNJFOUT 台となるように、ジェットファン21,
…,2nに対して運転・停止の指令を出力する。
Finally, the ventilator operating means 10 receives the control output N JFOUT from the output processing means 9 so that the number of jet fan operating units becomes N JFOUT units.
Outputs a run / stop command for 2n.

【0040】この図1に示した実施例によれば、VI計の
計測値と風向風速計の計測値の他に、計測されたVI値の
時間的な変化率を入力して、2段階のファジィ推論によ
りジェットファン運転台数を決定しているので、VI値の
低下傾向や上昇傾向をとらえて制御を行うことができ、
VI値を許容範囲内に精度良く制御することができると共
に、必要以上にジェットファンを運転することが少なく
なり、消費電力の低減が図られる。
According to the embodiment shown in FIG. 1, in addition to the measured value of the VI meter and the measured value of the anemometer, the rate of temporal change of the measured VI value is input, and two levels of Since the number of jet fans to be operated is determined by fuzzy inference, it is possible to control by controlling the decreasing tendency or increasing tendency of the VI value.
It is possible to control the VI value within a permissible range with high accuracy, reduce the number of times the jet fan is operated more than necessary, and reduce power consumption.

【0041】図7は請求項2に記載のトンネル換気制御
装置に対応する実施例の概略構成図である。図中、図1
と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。これは、図1中のVI変化率演算手段7の代わり
に風速変化率演算手段11を、第2段ファジィ推論手段8
の代わりに第2段ファジィ推論手段12を設けた構成にな
っている。以下、図1に示した実施例に対して、構成の
異なる要素を中心にして、本実施例の動作を説明する。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an embodiment corresponding to the tunnel ventilation control device according to the second aspect. In the figure,
Those denoted by the same reference numerals as in the above indicate the same elements. This means that instead of the VI change rate calculation means 7 in FIG. 1, the wind speed change rate calculation means 11 and the second stage fuzzy inference means 8 are used.
The second stage fuzzy inference means 12 is provided instead of the above. The operation of this embodiment will be described below with respect to the embodiment shown in FIG.

【0042】前述した如く、入力処理手段5はVI偏差Δ
VIと風速偏差ΔVrを算出し、第1段ファジィ推論手段6
はジェットファン運転台数の修正量ΔNJF1 を出力す
る。一方、風速変化率演算手段11は、風向風速計4の計
測値を入力し、風速の時間的な変化率を次式によって計
算する。
As described above, the input processing means 5 causes the VI deviation Δ
VI and wind speed deviation ΔVr are calculated, and the first stage fuzzy reasoning means 6
Outputs the correction amount ΔN JF1 of the number of jet fans operating. On the other hand, the wind speed change rate calculation means 11 inputs the measurement value of the wind direction anemometer 4 and calculates the time change rate of the wind speed by the following equation.

【0043】 ΔVr/Δt ={Vr(t) −Vr(t−Δt)}/Δt …(17) ただし ΔVr/Δt :風速変化率 [(m/s)/s] Δt :時間刻み [s] Vr(t) :現在の風速 [m/s] Vr(t−Δt):Δt 秒前の風速 [m/s] である。ΔVr / Δt = {Vr (t) −Vr (t−Δt)} / Δt (17) where ΔVr / Δt: Wind velocity change rate [(m / s) / s] Δt: Time step [s] Vr (t): Current wind speed [m / s] Vr (t−Δt): Wind speed [m / s] Δt seconds ago.

【0044】第2段ファジィ推論手段12は、第1段ファ
ジィ推論手段6で算出されたジェットファン運転台数の
修正量ΔNJF1 と、風速変化率演算手段11で算出された
風速変化率ΔVr/Δt とを入力し、ファジィ推論によっ
てジェットファン運転台数の最終的な修正量ΔNJF2
算出する。その処理手順は下記の通りである。
The second-stage fuzzy inference means 12 includes the correction amount ΔN JF1 of the number of operating jet fans calculated by the first-stage fuzzy inference means 6 and the wind speed change rate ΔVr / Δt calculated by the wind speed change rate calculation means 11. Input and, and calculate the final correction amount ΔN JF2 of the number of jet fan operating units by fuzzy reasoning. The processing procedure is as follows.

【0045】先ず、風速変化率の正規化を次式で行う。First, the wind speed change rate is normalized by the following equation.

【0046】 ΔVr/Δt ← (ΔVr/Δt)/SDVr …(18) だたし SDVr :風速変化率に対するスケールファクタ [(m/
s)/s] である。
ΔVr / Δt ← (ΔVr / Δt) / S DVr (18) However , S DVr : Scale factor [(m /
s) / s].

【0047】なお、ジェットファン運転台数の修正量Δ
JF1 は、第1段ファジィ推論手段6で正規化されたま
まになっているので、ここでは正規化は行わない。
The correction amount Δ of the number of jet fans operating
Since N JF1 has been normalized by the first-stage fuzzy inference means 6, no normalization is performed here.

【0048】次に、第2段ファジィ推論手段12は、ジェ
ットファンの運転台数の修正量ΔNJF1 と風速変化率Δ
Vr/Δt とを入力変数として、ファジィ推論により最終
的なジェットファン運転台数の修正量ΔNJF2 を算出す
る。風速変化率ΔVr/Δt に対するメンバーシップ関数
は、図2に示すVI偏差や風速偏差に対するメンバーシッ
プ関数と同じである。
Next, the second-stage fuzzy inference means 12 uses the correction amount ΔN JF1 of the operating number of jet fans and the wind speed change rate Δ.
The final correction amount ΔN JF2 of the number of jet fan operating units is calculated by fuzzy inference using Vr / Δt as an input variable. The membership function for the wind speed change rate ΔVr / Δt is the same as the membership function for the VI deviation and the wind speed deviation shown in FIG.

【0049】ファジィルールとしては、例えば、下記の
ようなルールを使用する。
As the fuzzy rules, for example, the following rules are used.

【0050】 If ΔNJF1 is Zand ΔVr/Δt is Ns then ΔNJF2 is PS …(19) If ΔNJF1 is Zand ΔVr/Δt is Z then ΔNJF2 is Z …(20) If ΔNJF1 is Zand ΔVr/Δt is PS then ΔNJF2 is NS …(21) 第2段ファジィ推論手段12で使用しているファジィルー
ルをテーブルにまとめたのが図6である。
If ΔN JF1 is Zand ΔVr / Δt is Ns then ΔN JF2 is PS (19) If ΔN JF1 is Zand ΔVr / Δt is Z then ΔN JF2 is Z (20) If ΔN JF1 is Zand ΔVr / Δt is PS then ΔN JF2 is NS (21) The fuzzy rules used in the second stage fuzzy inference means 12 are summarized in a table in FIG.

【0051】また、第2段ファジィ推論手段12で算出さ
れたジェットファン運転台数の修正量ΔNJF2 は正規化
された値のため、図1の実施例で説明した(15)式により
実際のスケールに戻す。
Further, since the correction amount ΔN JF2 of the number of operating jet fans calculated by the second-stage fuzzy inference means 12 is a normalized value, the actual scale is calculated by the equation (15) described in the embodiment of FIG. Return to.

【0052】出力処理手段9は上述した方法により、制
御出力、すなわち、ジェットファン運転台数を決定す
る。
The output processing means 9 determines the control output, that is, the number of jet fans to be operated, by the method described above.

【0053】この図7に示した実施例によれば、VI計の
計測値と風向風速計の計測値の他に、計測された風速の
時間的な変化率を入力して、2段階のファジィ推論によ
りジェットファンの運転台数を決定しているので、風速
の低下傾向や上昇傾向をとらえて制御を行うことがで
き、風速を安定に維持することによりVI値を許容範囲に
精度良く制御できる。
According to the embodiment shown in FIG. 7, in addition to the measured value of the VI meter and the measured value of the wind direction anemometer, the temporal change rate of the measured wind speed is input, and the fuzzy operation in two stages is performed. Since the number of jet fans to be operated is determined by inference, control can be performed by catching the decreasing tendency or rising tendency of the wind speed, and the VI value can be accurately controlled within the allowable range by maintaining the stable wind speed.

【0054】図8は請求項3に記載のトンネル換気制御
装置に対応する実施例の概略構成図である。図中、図1
と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示し
ている。これは、図1の実施例で示した構成に対して、
出力処理手段9の代わりに出力処理手段14を設けると共
に、図7の実施例で説明した風速変化率演算手段11を付
加し、新たに第3段ファジィ推論手段13を付加したもの
である。以下、図1に示した実施例に対して、構成の異
なる要素を中心にして、本実施例の動作を説明する。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an embodiment corresponding to the tunnel ventilation control device according to the third aspect. In the figure,
Those denoted by the same reference numerals as in the above indicate the same elements. This is different from the configuration shown in the embodiment of FIG.
The output processing means 14 is provided instead of the output processing means 9, the wind speed change rate calculation means 11 described in the embodiment of FIG. 7 is added, and a third stage fuzzy inference means 13 is newly added. The operation of this embodiment will be described below with respect to the embodiment shown in FIG.

【0055】先ず、入力処理手段5、第1段ファジィ推
論手段6、VI変化率演算手段7及び第2段ファジィ推論
手段8は図1を用いて説明したと同様な動作を行う。ま
た、風速変化率演算手段11は図7を用いて説明したと同
様な方法により、風速変化率ΔVr/Δt を算出する。
First, the input processing means 5, the first-stage fuzzy inference means 6, the VI change rate computing means 7, and the second-stage fuzzy inference means 8 perform the same operations as described with reference to FIG. Further, the wind speed change rate calculation means 11 calculates the wind speed change rate ΔVr / Δt by the same method as described with reference to FIG.

【0056】次に、第3段ファジィ推論手段13は、第2
段ファジィ推論手段8の推論結果ΔNJF2 と、風速変化
率ΔVr/Δt とを入力して、図7の実施例で説明した第
2段ファジィ推論手段12と同様な方法によりジェットフ
ァン運転台数の最終的な修正量ΔNJF3 を算出する。さ
らに、第3段ファジィ推論手段13では、算出されたジェ
ットファンの運転台数の修正量ΔNJF3 は正規化された
値であるため、次式により実際のスケールに戻す。
Next, the third-stage fuzzy inference means 13 uses the second
By inputting the inference result ΔN JF2 of the stage fuzzy inference means 8 and the wind speed change rate ΔVr / Δt, the final number of jet fans is operated by the same method as the second stage fuzzy inference means 12 described in the embodiment of FIG. The corrective correction amount ΔN JF3 is calculated. Further, in the third-stage fuzzy inference means 13, the calculated correction amount ΔN JF3 of the number of operating jet fans is a normalized value, and is therefore returned to the actual scale by the following equation.

【0057】 ΔNJF3 ←SNJF ・ΔNJF3 …(22) ただし SNJF :ΔJF3 の逆正規化係数 [台] である。[0057] ΔN JF3 ← S NJF · ΔN JF3 ... (22) where S NJF: an inverse normalization coefficient of Δ JF3 [platform].

【0058】出力処理手段14は第3段ファジィ推論手段
13の推論結果ΔNJF3 を入力して、次式により制御出
力、すなわち、ジェットファンの運転台数を計算する。
The output processing means 14 is a third stage fuzzy inference means.
By inputting 13 inference results ΔN JF3 , the control output, that is, the operating number of jet fans is calculated by the following equation.

【0059】 NJFOUT =NJF+ΔNJF3 …(23) ただし NJF :制御出力演算時点の実際のジェットファンの運
転台数[台] NJFOUT :制御出力[台] である。
N JFOUT = N JF + ΔN JF3 (23) where N JF is the actual number of jet fans operating at the time of control output calculation [units] N JFOUT : Control output [units].

【0060】この図8に示した実施例によれば、VI計の
計測値と風向風速計の計測値の他に、計測されたVI値と
風速の時間的な変化率を入力して、3段階のファジィ推
論によりジェットファンの運転台数を決定しているの
で、VI値及び風速の低下傾向や上昇傾向をとらえて制御
を行うことができ、風速を安定に維持することによりVI
値を許容範囲内に精度良く制御できると共に、必要以上
にジェットファンを運転することがなくなり消費電力の
低減が図られる。
According to the embodiment shown in FIG. 8, in addition to the measured value of the VI meter and the measured value of the anemometer, the measured VI value and the temporal change rate of the wind speed are input and 3 Since the number of jet fans to be operated is determined by the fuzzy inference of stages, the control can be performed by catching the decreasing tendency and rising tendency of the VI value and the wind speed, and by keeping the wind speed stable, the VI can be controlled.
The value can be accurately controlled within an allowable range, and the jet fan is not operated more than necessary, so that the power consumption can be reduced.

【0061】なお、上記実施例では本発明を道路トンネ
ルに適用した場合について説明したが、本発明はこれに
適用を限定されるものではなく、鉄道トンネル、あるい
は、地下鉄にも適用可能である。
In the above embodiments, the case where the present invention is applied to a road tunnel has been described, but the present invention is not limited to this and can be applied to a railway tunnel or a subway.

【0062】また、上記各実施例では、汚染濃度計とし
てVI計を用いているが、汚染濃度は煤煙濃度のみを対象
とするものではなく、例えば、一酸化炭素を汚染物質と
考えた場合には一酸化炭素濃度計を、窒素酸化物を汚染
物質と考えた場合には窒素酸化物をそれぞれ汚染濃度計
として用い、これら以外の汚染物質に対してもそれぞれ
対応した濃度計を用いるようにすればよい。
Further, in each of the above embodiments, the VI meter is used as the pollution concentration meter, but the pollution concentration does not target only the soot concentration, but, for example, when carbon monoxide is considered as a pollutant. Should use carbon monoxide densitometers, nitrogen oxides as pollutant densitometers when nitrogen oxides are considered as pollutants, and corresponding densitometers for other pollutants. Good.

【0063】さらに、上記実施例では、一方の坑口より
空気を吸い込み、他方の坑口から空気を排出する道路ト
ンネルの換気について説明したが、トンネルの換気を図
る方法として、複数箇所に集塵機を設け、この集塵機の
風量を汚染濃度に応じて調節するもや、あるいは、トン
ネル内の複数箇所に縦坑を設けると共に、縦坑毎にファ
ンを設け、汚染濃度に応じてその運転台数を変更した
り、風量を調整したりするものがある。これの集塵機や
ファンも換気機の一種と考えることができる。従って、
風量を制御している場合には風量を換気機の運転量とし
て、その修正量を上述したと同様に求めることによって
同様な効果が得られる。
Further, in the above embodiment, the ventilation of the road tunnel in which the air is sucked in from one well and the air is discharged from the other well has been described. However, as a method for ventilating the tunnel, dust collectors are provided at a plurality of places, Adjusting the air volume of this dust collector according to the pollution concentration, or installing vertical shafts at multiple locations in the tunnel and installing a fan for each vertical shaft, changing the number of operating units according to the pollution concentration, There are things that adjust the air volume. The dust collector and fan of this can also be considered as a kind of ventilator. Therefore,
When the air volume is controlled, the air volume is used as the operating volume of the ventilator, and the correction amount is obtained in the same manner as described above, whereby the same effect can be obtained.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上、説明した如く、請求項1に記載の
トンネル換気制御装置によれば、汚染濃度計の計測値、
風向風速計の計測値、及び汚染濃度の時間的な変化率を
入力して、2段階のファジィ推論によりジェットファン
運転台数を決定しているので、汚染濃度を許容範囲内に
精度良く制御することができると共に、必要以上にジェ
ットファンを運転することが少なくなり、消費電力を低
減させて省エネルギー運転を達成することができる。
As described above, according to the tunnel ventilation control device of the first aspect, the measured value of the pollution concentration meter,
Since the number of jet fans to be operated is determined by two-step fuzzy inference by inputting the measured value of the wind anemometer and the rate of change of the pollution concentration over time, control the pollution concentration with high accuracy. In addition, the jet fan is less likely to be operated more than necessary, and the power consumption can be reduced to achieve energy saving operation.

【0065】また、請求項2に記載のトンネル換気制御
装置によれば、汚染濃度計の計測値、風向風速計の計測
値、及び風速の時間的な変化率を入力して、2段階のフ
ァジィ推論によりジェットファンの運転台数を決定して
いるので、風速の低下傾向や上昇傾向をとらえて制御を
行うことができ、風速を安定に維持することにより汚染
濃度を許容範囲に精度良く制御することができる。
Further, according to the tunnel ventilation control device of the second aspect, the fuzzy of two stages is input by inputting the measurement value of the pollution concentration meter, the measurement value of the wind direction anemometer, and the temporal change rate of the wind speed. Since the number of jet fans to be operated is determined by inference, control can be performed by catching the downward trend or rising trend of the wind speed, and by maintaining the stable wind speed, it is possible to accurately control the pollution concentration within the allowable range. You can

【0066】さらに、請求項3に記載のトンネル換気制
御装置によれば、汚染濃度計の計測値、風向風速計の計
測値、汚染濃度の時間的な変化率、及び風速の時間的な
変化率を入力して、3段階のファジィ推論によりジェッ
トファンの運転台数を決定しているので、汚染濃度及び
風速の低下傾向や上昇傾向をとらえて制御を行うことが
でき、風速を安定に維持することにより汚染濃度を許容
範囲内に精度良く制御できると共に、必要以上にジェッ
トファンを運転することがなくなり消費電力を低減させ
ることができる。
Further, according to the tunnel ventilation control device of the third aspect, the measurement value of the pollution concentration meter, the measurement value of the wind direction anemometer, the change rate of the pollution concentration with time, and the change rate of the wind speed with time. Is input to determine the number of jet fans to be operated by three-stage fuzzy reasoning, control can be performed by catching the decreasing tendency or rising tendency of the pollution concentration and wind speed, and maintaining stable wind speed. As a result, it is possible to accurately control the pollution concentration within an allowable range, and it is possible to reduce the power consumption by not operating the jet fan more than necessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1に記載のトンネル換気制御装置に対応
する実施例の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment corresponding to a tunnel ventilation control device according to claim 1.

【図2】図1に示した実施例の主要要素のファジィ推論
の入力変数に対するメンバーシップ関数を表す図。
FIG. 2 is a diagram showing a membership function for an input variable of fuzzy inference of main elements of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示した実施例の主要素のファジィ推論の
出力変数に対するメンバーシップ関数を表す図。
FIG. 3 is a diagram showing a membership function for an output variable of fuzzy inference of a main element of the embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示した実施例の主要素のファジィ推論の
ルールテーブルを表す図表。
FIG. 4 is a diagram showing a rule table for fuzzy inference of main elements of the embodiment shown in FIG.

【図5】図1に示した実施例の主要素のファジィ推論の
ルールテーブルを表す図表。
FIG. 5 is a diagram showing a rule table for fuzzy inference of main elements of the embodiment shown in FIG.

【図6】図1に示した実施例の主要素のファジィ推論の
ルールテーブルを表す図表。
FIG. 6 is a diagram showing a rule table for fuzzy inference of main elements of the embodiment shown in FIG.

【図7】請求項2に記載のトンネル換気制御装置に対応
する実施例の概略構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an embodiment corresponding to the tunnel ventilation control device according to claim 2.

【図8】請求項3に記載のトンネル換気制御装置に対応
する実施例の概略構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an embodiment corresponding to the tunnel ventilation control device according to claim 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 道路トンネル 21,…,2n ジェットファン 31,32 VI計 4 風向風速計 5 入力処理手段 6 第1段ファジィ推論手段 7 VI変化率演算手段 8,12 第2段ファジィ推論手段 9,14 出力処理手段 10 換気機運転手段 11 風速変化率演算手段 13 第3段ファジィ推論手段 1 Road tunnel 21, ..., 2n Jet fan 31,32 VI meter 4 Wind direction anemometer 5 Input processing means 6 1st stage fuzzy inference means 7 VI change rate calculation means 8, 12 2nd stage fuzzy inference means 9, 14 Output processing Means 10 Ventilator operating means 11 Wind velocity change rate calculating means 13 Third stage fuzzy inference means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トンネル内に設置された汚染濃度計と風向
風速計の各計測値に基づいて前記トンネル内に設置され
た換気機を操作して前記トンネル内の汚染濃度を制御す
るトンネル換気制御装置において、 前記汚染濃度計の計測値、前記風向風速計の計測値、予
め設定されている汚染濃度目標値及び風速目標値を入力
し、それぞれの目標値に対する汚染濃度偏差及び風速偏
差を演算する入力処理手段と、 前記入力処理手段によって演算された汚染濃度偏差及び
風速偏差を入力し、ファジィ推論によって換気機運転の
第1の修正量を算出する第1段ファジィ推論手段と、 前記汚染濃度計の計測値を入力し、汚染濃度の時間的な
変化率を演算する汚染濃度変化率演算手段と、 前記第1段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第1の修正量及び前記汚染濃度変化率演算手段に
よって演算された汚染濃度変化率を入力し、ファジィ推
論によって換気機運転の第2の修正量を算出する第2段
ファジィ推論手段と、 前記第2段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第2の修正量にその時点の換気機の運転量を加算
して制御出力を決定する出力処理手段と、 を備えたことを特徴とするトンネル換気制御装置。
1. A tunnel ventilation control for controlling a pollution concentration in the tunnel by operating a ventilator installed in the tunnel based on each measured value of a pollution concentration meter installed in the tunnel and an anemometer. In the device, the measurement value of the pollution concentration meter, the measurement value of the wind direction anemometer, the preset pollution concentration target value and the wind speed target value are input, and the pollution concentration deviation and the wind speed deviation for each target value are calculated. An input processing means, a first-stage fuzzy inference means for inputting the pollution concentration deviation and the wind speed deviation calculated by the input processing means, and calculating a first correction amount of the ventilation operation by fuzzy inference; The pollution concentration change rate calculating means for calculating the change rate of the pollution concentration over time, and the first operation of the ventilation operation calculated by the first-stage fuzzy inference means. Second-stage fuzzy inference means for inputting the positive amount and the pollution-concentration change rate calculated by the pollution-concentration change rate calculating means, and calculating a second correction amount of the ventilation operation by fuzzy inference; and the second-stage fuzzy inference means. A tunnel ventilation control device comprising: an output processing unit that determines a control output by adding a ventilation operation amount at that time to a second correction amount of the ventilation operation calculated by the inference unit. .
【請求項2】トンネル内に設置された汚染濃度計と風向
風速計の各計測値に基づいて前記トンネル内に設置され
た換気機を操作して前記トンネル内の汚染濃度を制御す
るトンネル換気制御装置において、 前記汚染濃度計の計測値、前記風向風速計の計測値、予
め設定されている汚染濃度目標値及び風速目標値を入力
し、それぞれの目標値に対する汚染濃度偏差及び風速偏
差を演算する入力処理手段と、 前記入力処理手段によって演算された汚染濃度偏差及び
風速偏差を入力し、ファジィ推論によって換気機運転の
第1の修正量を算出する第1段ファジィ推論手段と、 前記風向風速計の計測値を入力し、風向の時間的な変化
率を演算する風速変化率演算手段と、 前記第1段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第1の修正量及び前記風速変化率演算手段によっ
て演算された風速変化率を入力し、ファジィ推論によっ
て換気機運転の第2の修正量を算出する第2段ファジィ
推論手段と、 前記第2段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第2の修正量にその時点の換気機の運転量を加算
して制御出力を決定する出力処理手段と、 を備えたことを特徴とするトンネル換気制御装置。
2. A tunnel ventilation control for controlling the pollution concentration in the tunnel by operating a ventilation machine installed in the tunnel based on the measured values of a pollution concentration meter installed in the tunnel and an anemometer. In the device, the measurement value of the pollution concentration meter, the measurement value of the wind direction anemometer, the preset pollution concentration target value and the wind speed target value are input, and the pollution concentration deviation and the wind speed deviation for each target value are calculated. Input processing means, first stage fuzzy inference means for inputting the pollution concentration deviation and wind speed deviation calculated by the input processing means, and calculating a first correction amount of the ventilation operation by fuzzy inference; The wind speed change rate calculation means for calculating the temporal change rate of the wind direction, and the first correction amount of the ventilation operation calculated by the first-stage fuzzy inference means, and The second-stage fuzzy inference means for inputting the wind-speed change rate calculated by the wind-speed change rate calculation means and calculating the second correction amount of the ventilator operation by fuzzy reasoning, and the second-stage fuzzy reasoning means A tunnel ventilation control device comprising: an output processing unit that determines a control output by adding a ventilation modification operation amount at that time to a second modification quantity of the ventilation operation.
【請求項3】トンネル内に設置された汚染濃度計と風向
風速計の各計測値に基づいて前記トンネル内に設置され
た換気機を操作して汚染濃度を制御するトンネル換気制
御装置において、 前記汚染濃度計の計測値、前記風向風速計の計測値、予
め設定されている汚染濃度目標値及び風速目標値を入力
し、それぞれの目標値に対する汚染濃度偏差及び風速偏
差を演算する入力処理手段と、 前記入力処理手段によって演算された汚染濃度偏差及び
風速偏差を入力し、ファジィ推論によって換気機運転の
第1の修正量を算出する第1段ファジィ推論手段と、 前記汚染濃度計の計測値を入力し、汚染濃度の時間的な
変化率を演算する汚染濃度変化率演算手段と、 前記第1段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第1の修正量及び前記汚染濃度変化率演算手段に
よって演算された汚染濃度変化率を入力し、ファジィ推
論によって換気機運転の第2の修正量を算出する第2段
ファジィ推論手段と、 前記風向風速計の計測値を入力し、風速の時間的な変化
率を演算する風速変化率演算手段と、 前記第2段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第2の修正量及び前記風速変化率演算手段によっ
て演算された風速変化率を入力し、ファジィ推論によっ
て換気機運転の第3の修正量を算出する第3段ファジィ
推論手段と、 前記第3段ファジィ推論手段によって算出された換気機
運転の第3の修正量にその時点の換気機の運転量を加算
して制御出力を決定する出力処理手段と、 を備えたことを特徴とするトンネル換気制御装置。
3. A tunnel ventilation control device for controlling a pollution concentration by operating a ventilator installed in the tunnel based on each measured value of a pollution concentration meter installed in the tunnel and an anemometer. Input processing means for inputting a measurement value of a pollution concentration meter, a measurement value of the wind direction anemometer, a preset pollution concentration target value and a preset wind speed target value, and calculating a pollution concentration deviation and a wind speed deviation with respect to each target value. The first-stage fuzzy inference means for inputting the pollution concentration deviation and the wind speed deviation calculated by the input processing means and calculating the first correction amount of the ventilator operation by fuzzy inference, and the measured value of the pollution concentration meter Pollution concentration change rate calculating means for inputting and calculating a change rate of the pollution concentration over time, a first correction amount of the ventilation operation calculated by the first stage fuzzy inference means, and the pollution The pollutant concentration change rate calculated by the concentration change rate calculating means is input, and the second stage fuzzy inference means for calculating the second correction amount of the ventilation operation by fuzzy inference, and the measured value of the wind direction anemometer are input. , A wind speed change rate calculation means for calculating a temporal change rate of the wind speed, a second correction amount of the ventilation operation calculated by the second stage fuzzy inference means, and a wind speed calculated by the wind speed change rate calculation means. A third-stage fuzzy inference means for inputting a rate of change and calculating a third correction amount for ventilation operation by fuzzy inference, and a third correction amount for ventilation operation calculated by the third-stage fuzzy inference means. A tunnel ventilation control device comprising: an output processing unit that determines the control output by adding the operation amount of the ventilator at that time.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190099615A (en) * 2018-02-19 2019-08-28 주식회사 교원 Air purifier control system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190099615A (en) * 2018-02-19 2019-08-28 주식회사 교원 Air purifier control system

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