基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法及系统与流程

1.本发明涉及地铁空调控制技术领域，具体的说，涉及了一种基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法及系统。


背景技术：

2.与地面建筑不同，地铁车站通常位于地下，与外界大气主要通过车站出入口、通风竖井相连通，属于半开敞的大空间，使得地铁热环境特殊。由于列车进出站导致的活塞风效应，强化了出入口渗风及屏蔽门渗风，导致地铁车站的空调负荷与列车的运动有非常强的关联性，这往往是常规控制方案忽视的问题。
3.现行的地铁空调自控系统的控制方案，主流是反馈控制。反馈控制主要存在两个问题：
4.(1)由于地铁车站属于半开敞的大空间，因此控制响应时间长，同时由于地铁车站的空调负荷又受到列车发车带来的渗风负荷的影响，相当于在反馈控制过程中加入了强扰动，导致反馈控制难以稳定，容易出现超调。并且，实际运行中，为了避免在超调过程中出现的室内温度过高造成乘客投诉，通常会将室内温度控制目标调整得更低，导致过量供冷，能耗浪费；
5.(2)监测变量多，例如，风机的变频控制需要监测室内环境温度，空调箱水阀的控制需要检测出风温度，冷冻水泵的控制需要检测管路的供水温度、回水温度、供水压力、回水压力等。因此，当部分数据测量结果不准确时，会导致整个反馈控制系统的运行异常。
6.为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种更适合地铁车站的技术解决方案。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法及系统。
8.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
9.本发明第一方面提供一种基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法，所述方法包括以下步骤：
10.获取地铁逐时发车对数，调用预先构建的第一渗风量计算模型获得地铁车站逐时出入口渗风量g1；预先构建的第一渗风量计算模型为：
11.g1＝l
×d×
(-α1×
tdd2+α2×
tdd+α3)
12.其中，g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，α1表示第一出入口渗风系数，α2表示第二出入口渗风系数，α3表示第三出入口渗风系数；
13.获取地铁逐时发车对数，调用预先构建的第二渗风量计算模型获得地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2；预先构建的第二渗风量计算模型为：
14.g2＝l
×d×
(-β1×
tdd3+β2×
tdd
2-β3×
tdd+β4)
15.其中，g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，β1表示第一屏蔽门渗风系数，β2表示第二屏蔽门渗风系数，β3表示第三屏蔽门渗风渗风系数，β4表示第四屏蔽门渗风系数；
16.读取地铁车站室外空气与站厅空气的焓差δh1、地铁隧道空气与站台空气的焓差δh2，结合地铁车站逐时出入口渗风量g1、地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2和预先构建的无组织渗风得热量计算模型，获得地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
；
17.确定地铁车站内人员散热量q
person
，结合所述地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
和预先构建的地铁车站负荷比计算模型，获得地铁车站逐时负荷比θ；
18.预设若干个预设负荷比区间，每个预设负荷比区间与一个空调模式档位对应，每个空调模式档位预先配置一个动态调整策略，每一个动态调整策略均与地铁车站空调系统的多个设备耦合；
19.对地铁车站集中空调系统进行多设备联合分档自动调节时，先根据室外温湿度预报数据与预计的逐时发车对数表，预先计算每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ；根据每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ，计算得到每个时刻空调系统控制的空调模式档位，预配置逐时空调档位表：若计算出的地铁车站逐时负荷比θ处于第n预设负荷比区间内，则将对应时刻的空调模式配置为第n档；
20.在空调系统运行时，按照所述逐时空调档位表依次自动调整空调模式档位，调用不同空调模式档位对应的动态调整策略，实时对排风阀开度、回风阀开度、新风阀开度、送风机频率及启动台数、回排风机频率及启动台数、空调箱水阀开度、冷水机组电流上限、冷水机组启动台数、冷冻泵频率及启动台数、冷却泵频率及启动台数、冷却塔风机频率及启动台数进行动态调整；
21.在空调系统按照所述逐时空调档位表自动运行时，还自动获取实时逐时发车对数，若某个地铁逐时发车对数发生变化，则依据最新的地铁逐时发车对数计算出新的地铁车站逐时负荷比θ，判断新的地铁车站逐时负荷比θ与预先计算出的地铁车站逐时负荷比θ是否在同一个预设负荷比区间，若否，则确定新的地铁车站逐时负荷比θ对应的空调模式档位，用新的空调模式档位对空调模式自动调整。
22.本发明第二方面提供一种基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制系统，所述基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制系统包括：
23.出入口渗风量计算单元，其用于获取地铁逐时发车对数，根据所述地铁逐时发车对数和预先构建的第一渗风量计算模型，获得地铁车站逐时出入口渗风量g1；预先构建的第一渗风量计算模型为：
24.g1＝l
×f×
(-α1×
tdd2+α2×
tdd+α3)
25.其中，g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，α1表示第一出入口渗风系数，α2表示第二出入口渗风系数，α3表示第三出入口渗风系数；
26.屏蔽门渗风量计算单元，其用于获取地铁逐时发车对数，根据所述地铁逐时发车对数和预先构建的第二渗风量计算模型，获得地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2；预先构建的第二渗风量计算模型为：
27.g2＝l
×d×
(-β1×
tdd3+β2×
tdd
2-β3×
tdd+β4)
28.其中，g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，β1表示第一屏蔽门渗风系数，β2表示第二屏蔽门渗风系数，β3表示第三屏蔽门渗风渗风系数，β4表示第四屏蔽门渗风系数；
29.无组织渗风得热量计算单元，其用于读取地铁车站室外空气与站厅空气的焓差δh1、地铁隧道空气与站台空气的焓差δh2，结合地铁车站逐时出入口渗风量g1、地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2和预先构建的无组织渗风得热量计算模型，获得地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
；
30.逐时负荷比计算单元，其用于确定地铁车站内人员散热量q
person
，结合所述地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
和预先构建的地铁车站负荷比计算模型，获得地铁车站逐时负荷比θ；
31.逐时空调档位表预配置单元，其用于预设若干个预设负荷比区间，每个预设负荷比区间与一个空调模式档位对应，每个空调模式档位预先配置一个动态调整策略，每一个动态调整策略均与地铁车站空调系统的多个设备耦合；还用于在对地铁车站集中空调系统进行多设备联合分档自动调节时，先根据室外温湿度预报数据与预计的逐时发车对数表，预先计算每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ；根据每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ，计算得到每个时刻空调系统控制的空调模式档位，预配置逐时空调档位表：若计算出的地铁车站逐时负荷比θ处于第n预设负荷比区间内，则将对应时刻的空调模式配置为第n档；
32.以及空调模式自动调整单元，其用于在空调系统运行时，按照所述逐时空调档位表依次自动调整空调模式档位，调用不同空调模式档位对应的动态调整策略，实时对排风阀开度、回风阀开度、新风阀开度、送风机频率及启动台数、回排风机频率及启动台数、空调箱水阀开度、冷水机组电流上限、冷水机组启动台数、冷冻泵频率及启动台数、冷却泵频率及启动台数、冷却塔风机频率及启动台数进行动态调整；还用于在空调系统按照所述逐时空调档位表自动运行时，自动获取实时逐时发车对数，若某个地铁逐时发车对数发生变化，则依据最新的地铁逐时发车对数计算出新的地铁车站逐时负荷比θ，判断新的地铁车站逐时负荷比θ与预先计算出的地铁车站逐时负荷比θ是否在同一个预设负荷比区间，若否，则确定新的地铁车站逐时负荷比θ对应的空调模式档位，用新的空调模式档位对空调模式自动调整。
33.本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步：
34.1)针对地铁车站半开敞大空间、受列车运动影响大的特殊热环境，本发明中的地铁车站逐时负荷比与地铁逐时发车对数相匹配，而空调模式又灵活地跟随地铁车站逐时负荷比，将发车对数对于无组织渗风的影响考虑在内，可以使得预设空调模式档位与实际需求更接近，有效解决地铁车站空调系统常规的反馈控制不稳定、控制效果不佳的问题，避免过量供冷，节约能耗；
35.2)本发明可预先设置后续日期的逐时空调模式档位，无需相关传感器参与控制，解决了常规的反馈控制由于监测变量多导致的一旦有测量不准即影响整个控制精确度的问题，同时大大提高时效性；
36.3)本发明在预先设置后续日期的逐时空调模式档位的基础上，如果监测到突发状
况下实时发车对数改变的情况发生时，还可以自动计算新的负荷比，并在新的负荷比与预先计算出的负荷比不在同一个预设负荷比区间时，自动更新空调模式档位。
附图说明
37.图1是本发明的基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法的流程图一；
38.图2是本发明的基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法的流程图二；
39.图3是本发明的基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制系统的结构示意图。
具体实施方式
40.下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
41.实施例1
42.如附图1所示，一种基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法，它包括以下步骤：
43.获取地铁逐时发车对数，调用预先构建的第一渗风量计算模型获得地铁车站逐时出入口渗风量g1；预先构建的第一渗风量计算模型为：
44.g1＝l
×d×
(-α1×
tdd2+α2×
tdd+α3)
45.其中，g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，α1表示第一出入口渗风系数，α2表示第二出入口渗风系数，α3表示第三出入口渗风系数；
46.获取地铁逐时发车对数，调用预先构建的第二渗风量计算模型获得地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2；预先构建的第二渗风量计算模型为：
47.g2＝l
×d×
(-β1×
tdd3+β2×
tdd
2-β3×
tdd+β4)
48.其中，g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，β1表示第一屏蔽门渗风系数，β2表示第二屏蔽门渗风系数，β3表示第三屏蔽门渗风渗风系数，β4表示第四屏蔽门渗风系数；
49.读取地铁车站室外空气与站厅空气的焓差δh1、地铁隧道空气与站台空气的焓差δh2，结合地铁车站逐时出入口渗风量g1、地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2和预先构建的无组织渗风得热量计算模型，获得地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
；
50.确定地铁车站内人员散热量q
person
，结合所述地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
和预先构建的地铁车站负荷比计算模型，获得地铁车站逐时负荷比θ；
51.预设若干个预设负荷比区间，每个预设负荷比区间与一个空调模式档位对应，每个空调模式档位预先配置一个动态调整策略，每一个动态调整策略均与地铁车站空调系统的多个设备耦合；
52.对地铁车站集中空调系统进行多设备联合分档自动调节时，先根据室外温湿度预报数据与预计的逐时发车对数表，预先计算每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ；根据每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ，计算得到每个时刻空调系统控制的空调模式档位，预配置逐时空调档位表：若计算出的地铁车站逐时负荷比θ处于第n预设负荷比区间内，则将对应时刻的空调模式配置为第n档；
53.在空调系统运行时，按照所述逐时空调档位表依次自动调整空调模式档位，调用不同空调模式档位对应的动态调整策略，实时对排风阀开度、回风阀开度、新风阀开度、送风机频率及启动台数、回排风机频率及启动台数、空调箱水阀开度、冷水机组电流上限、冷水机组启动台数、冷冻泵频率及启动台数、冷却泵频率及启动台数、冷却塔风机频率及启动台数进行动态调整；
54.在空调系统按照所述逐时空调档位表自动运行时，还自动获取实时逐时发车对数，若某个地铁逐时发车对数发生变化，则依据最新的地铁逐时发车对数计算出新的地铁车站逐时负荷比θ，判断新的地铁车站逐时负荷比θ与预先计算出的地铁车站逐时负荷比θ是否在同一个预设负荷比区间，若否，则确定新的地铁车站逐时负荷比θ对应的空调模式档位，用新的空调模式档位对空调模式自动调整。
55.需要说明的是，列车发车对数变化导致屏蔽门处隧道渗风及出入口渗风量变化，对于地铁车站的负荷影响较大，若忽略这一因素会导致负荷比预测不准确，从而影响控制效果；本发明采用预先构建的渗风量计算模型分别获得地铁车站逐时出入口渗风量和地铁车站逐时屏蔽门渗风量，据此获得更加准确的地铁车站逐时负荷比，从而更加精准地动态调整地铁大系统的空调模式，同时避免出现超调、过冷等现象。
56.可以理解，本发明提出的基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法对地铁车站集中空调系统进行多设备联合分档自动调节，分档方式是根据每个时刻的发车对数，计算得到每个时刻空调系统控制的空调模式档位；每一个空调模式档位均与地铁车站空调系统的组合式空调机组、回排风机、冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等设备耦合；从而解决风机的变频控制、风机的变频控制、冷冻水泵的控制等各自单独控制，导致监测变量多，一旦有监测变量测量不准就导致整个反馈控制系统的运行异常的问题。
57.在一种具体实施方式中，本发明预设10个预设负荷比区间，每个预设负荷比区间与一个空调模式档位对应，每个空调模式档位预先配置一个动态调整策略；
58.在90％≤地铁车站逐时负荷比θ≤100％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第一预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第1档，调用第一动态调整策略；
59.在80％≤地铁车站逐时负荷比θ≤90％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第二预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第2档，调用第二动态调整策略；
60.在70％≤地铁车站逐时负荷比θ≤80％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第三预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第3档，调用第三动态调整策略；
61.在60％≤地铁车站逐时负荷比θ＜70％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第四预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第4档，调用第四动态调整策略；
62.在50％≤地铁车站逐时负荷比θ＜60％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第五预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第5档，调用第五动态调整策略；
63.在45％≤地铁车站逐时负荷比θ＜50％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第六预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第6档，调用第六动态调整策略；
64.在40％≤地铁车站逐时负荷比θ＜45％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第七预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第7档，调用第七动态调整策略；
65.在35％≤地铁车站逐时负荷比θ＜40％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第八预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第8档，调用第八动态调整策略；
66.在30％≤地铁车站逐时负荷比θ＜35％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第九预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第9档，调用第九动态调整策略；
67.在地铁车站逐时负荷比θ＜30％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第十预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第10档，调用第十动态调整策略。
68.具体的，预设负荷比区间、空调模式档位以及动态调整策略的对应关系如表1至表4所示：
69.表1档位表(一)
70.档位名称负荷比θ排风阀回风阀新风阀1空调模式1档90-100％关闭全开小开度2空调模式2档80-90％关闭全开小开度3空调模式3档70-80％关闭全开小开度4空调模式4档60-70％关闭全开小开度5空调模式5档50-60％关闭全开小开度6空调模式6档45-50％关闭全开小开度7空调模式7档40-45％关闭全开小开度8空调模式8档35-40％关闭全开小开度9空调模式9档30-35％关闭全开小开度10空调模式10档＜30％关闭全开小开度
71.表2档位表(二)
[0072][0073]
表3档位表(三)
[0074][0075]
表4档位表(四)
[0076][0077]
其中，冷水机组设置电流上限，空调模式自动调整后，冷水机组电流上限发生变化，冷机的其它参数由冷机内置控制器及控制程序完成相关控制。
[0078]
可以理解，排风阀开度、回风阀开度、新风阀开度也是空调系统控制的一部分，考虑到空调控制的完整性，每种动态调整策略也包括排风阀开度、回风阀开度、新风阀开度的调整策略。
[0079]
需要说明的是，地铁的出入口渗风量(通过出入口进入站厅的无组织渗风量)主要受到发车对数的影响，屏蔽门渗风量(通过屏蔽门进入站台的无组织渗风量)主要受到发车对数、隧道长度、缝隙宽度的影响；其中，发车对数为最主要的影响因素，而渗风量和发车对数之间的关系，尚未有明确的标准计算公式，设计时经常直接简单地取经验数值；然而，经现场实测表明，经验数值与实际渗风量常常存在较大差异，从而导致对负荷比的预测结果不准确。
[0080]
可以理解，渗风量跟多种因素相关，现有技术还不能只输入一个车站面积、车站高度或者发车对数等，根据一个单纯的计算公式来计算渗风量。因此，本发明选取多个屏蔽门地铁车站作为样本，采用软件(如stess)针对基于车站参数对每个地铁车站建模，输入参数
包括隧道长度、发车对数、缝隙宽度、客流量等因素，模拟计算出每个地铁车站的逐时出入口渗风量和屏蔽门渗风量。然而，由于需要用软件把整个地铁车站模型构建出来，上述软件模拟计算结果的工作量是很大的，不适合现场、实时空调控制；
[0081]
因此，本发明还对所选的屏蔽门地铁车站(样本)进行现场实测，测试得到不同地铁车站在不同发车对数时的出入口渗风量和屏蔽门渗风量；结合软件模拟计算出的逐时出入口渗风量和屏蔽门渗风量与现场实测出的出入口渗风量和屏蔽门渗风量，拟合得到地铁车站出入口渗风量、屏蔽门渗风量与发车对数之间的关系，并以隧道长度、缝隙宽度的影响作修正，得到以下渗风量计算模型。
[0082]
可以理解，通过敏感性分析，发现除发车对数外的其它因素对渗风量影响相对较小，当其它因素取一个合理常见参量时，对渗风量计算结果的影响较小，精度在可接受范围内；因此，预先构建的第一、第二渗风量计算模型以发车对数为变量。另外，不同屏蔽门地铁车站其他的一些差异的影响都较小；因此，在面对一个样本以外的屏蔽门地铁车站时，只要获知其发车对数，即可利用预先构建的渗风量计算模型估算出该屏蔽门地铁车站的逐时出入口渗风量和屏蔽门渗风量。
[0083]
需要说明的是，相对于直接简单地取经验数值，本发明通过预先构建的第一渗风量计算模型能够更加精确地计算出地铁车站逐时出入口渗风量，通过预先构建的第二渗风量计算模型能够更加精确地计算出地铁车站逐时屏蔽门渗风量；
[0084]
相对于利用历史负荷预测现有负荷进行空调控制(现有地铁车站易出现因负荷估算不准确导致控制失调、过量供冷的情况)的方法，本发明提出的基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制方法，能够有效避免发生过去过量供冷现在也过量供冷的现象。
[0085]
具体的，预先构建的第一渗风量计算模型中的第一出入口渗风系数α1为23.338，第二出入口渗风系数α2为1284.6，第二出入口渗风系数α3为1102；因此，预先构建的第一渗风量计算模型为：
[0086]
g1＝l
×d×
(-23.338
×
tdd2+1284.6
×
tdd+1102)
[0087]
其中，g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，单位为对/小时(pair/h)。
[0088]
具体的，预先构建的第二渗风量计算模型中的第一屏蔽门渗风系数β1为1.940，第二屏蔽门渗风系数β2为74.2，第三屏蔽门渗风渗风系数β3为574.7，第四屏蔽门渗风系数β4为7978；因此预先构建的第二渗风量计算模型为：
[0089]
g2＝l
×d×
(-1.940
×
tdd3+74.2
×
tdd
2-574.7
×
tdd+7978)
[0090]
其中，g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，单位为立方米/小时(m2/h)，tdd表示地铁逐时发车对数，单位为对/小时(pair/h)。
[0091]
具体的，地铁隧道长度修正系数l的取值，如下表所示：
[0092]
表5隧道长度修正系数取值
[0093]
隧道长度/m修正系数l0-5000.9500-10001＞10001.1
[0094]
具体的，地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数d的取值，如下表所示：
[0095]
表6屏蔽门缝隙宽度修正系数
[0096]
屏蔽门缝隙宽度/mm修正系数d10-150.815115-201.2
[0097]
进一步的，预先构建的无组织渗风得热量计算模型为：
[0098]qinfiltration
＝ρ
×
(g1×
δh1+g2×
δh2)
÷
3600
[0099]
其中，q
infiltration
表示地铁车站逐时无组织渗风得热量，单位为kw；ρ表示空气密度，取1.2kg/m3；g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，单位为m3/h；g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，单位为m3/h；δh1表示地铁车站室外空气与站厅空气的焓差，单位为kj/kg；δh2表示地铁隧道空气与站台空气的焓差，单位为kj/kg。
[0100]
可以理解，地铁车站逐时出入口渗风量指的是通过地铁出入口进入地铁站厅的无组织渗风量，地铁车站逐时屏蔽门渗风量指的是通过地铁屏蔽门进入地铁站台的无组织渗风量。
[0101]
进一步的，预先构建的地铁车站负荷比计算模型为：
[0102][0103]
其中，θ表示地铁车站逐时负荷比，q
person
表示地铁站内人员散热量，单位为kw；q
infiltration
表示地铁车站逐时无组织渗风得热量，随发车对数变化而变化，单位为kw；qv表示地铁投入运营后与发车对数无关的热量，单位为kw；qe表示地铁所有冷机的额定冷量之和，单位为kw。
[0104]
具体的，地铁投入运营后与发车对数无关的热量qv包括地铁车站内围护结构传热量q
enve
、地铁车站内的设备散热量q
decice
等，qv影响因素主要包括屏蔽门面积、照明灯具功率、电梯功率等，地铁投入运营后，发车对数对qv的影响极小，所以不考虑发车对数的话，对qv计算结果影响很小，计算精度可接受。
[0105]
本发明获取室外温湿度预报数据与每日的发车对数表，通过上述模型预先计算出地铁车站逐时负荷比θ；根据地铁车站逐时负荷比θ与空调模式档位之间的关系，预先设置后续日期的逐时运行档位(1～10档)；空调系统的风系统、水系统的各个设备均根据所选档位设置的参数运行，无需相关传感器参与控制，从而在保证地铁大系统空调控制精确度的同时，大大提高控制效率。
[0106]
在预先设置后续日期的逐时运行档位后，还自动获取逐时发车对数，若某个地铁逐时发车对数发生变化(发生突发状况或者其他原因)时，能够自动对空调模式调整，以便应对突发状况，如附图2所示。
[0107]
可以理解，运行管理人员只需在实际情况偏差较大，即地铁热环境偏离舒适区时再进行手动档位调节即可。
[0108]
实施例2
[0109]
如附图3所示，在实施例1的基础上，本实施例给出了一种基于发车对数的分档调节地铁大系统空调控制系统的具体实施方式，所述系统包括：
[0110]
出入口渗风量计算单元，其用于获取地铁逐时发车对数，根据所述地铁逐时发车对数和预先构建的第一渗风量计算模型，获得地铁车站逐时出入口渗风量g1；预先构建的第一渗风量计算模型为：
[0111]
g1＝l
×d×
(-α1×
tdd2+α2×
tdd+α3)
[0112]
其中，g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，α1表示第一出入口渗风系数，α2表示第二出入口渗风系数，α3表示第三出入口渗风系数；
[0113]
屏蔽门渗风量计算单元，其用于获取地铁逐时发车对数，根据所述地铁逐时发车对数和预先构建的第二渗风量计算模型，获得地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2；预先构建的第二渗风量计算模型为：
[0114]
g2＝l
×d×
(-β1×
tdd3+β2×
tdd
2-β3×
tdd+β4)
[0115]
其中，g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，tdd表示地铁逐时发车对数，l表示地铁隧道长度修正系数，d表示地铁屏蔽门缝隙宽度修正系数，β1表示第一屏蔽门渗风系数，β2表示第二屏蔽门渗风系数，β3表示第三屏蔽门渗风渗风系数，β4表示第四屏蔽门渗风系数；
[0116]
无组织渗风得热量计算单元，其用于读取地铁车站室外空气与站厅空气的焓差δh1、地铁隧道空气与站台空气的焓差δh2，结合地铁车站逐时出入口渗风量g1、地铁车站逐时屏蔽门渗风量g2和预先构建的无组织渗风得热量计算模型，获得地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
；
[0117]
逐时负荷比计算单元，其用于确定地铁车站内人员散热量q
person
，结合所述地铁车站逐时无组织渗风得热量q
infiltration
和预先构建的地铁车站负荷比计算模型，获得地铁车站逐时负荷比θ；
[0118]
逐时空调档位表预配置单元，其用于预设若干个预设负荷比区间，每个预设负荷比区间与一个空调模式档位对应，每个空调模式档位预先配置一个动态调整策略，每一个动态调整策略均与地铁车站空调系统的多个设备耦合；还用于在对地铁车站集中空调系统进行多设备联合分档自动调节时，先根据室外温湿度预报数据与预计的逐时发车对数表，预先计算每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ；根据每个时刻对应的地铁车站逐时负荷比θ，计算得到每个时刻空调系统控制的空调模式档位，预配置逐时空调档位表：若计算出的地铁车站逐时负荷比θ处于第n预设负荷比区间内，则将对应时刻的空调模式配置为第n档；
[0119]
以及空调模式自动调整单元，其用于在空调系统运行时，按照所述逐时空调档位表依次自动调整空调模式档位，调用不同空调模式档位对应的动态调整策略，实时对排风阀开度、回风阀开度、新风阀开度、送风机频率及启动台数、回排风机频率及启动台数、空调箱水阀开度、冷水机组电流上限、冷水机组启动台数、冷冻泵频率及启动台数、冷却泵频率及启动台数、冷却塔风机频率及启动台数进行动态调整；还用于在空调系统按照所述逐时空调档位表自动运行时，自动获取实时逐时发车对数，若某个地铁逐时发车对数发生变化，则依据最新的地铁逐时发车对数计算出新的地铁车站逐时负荷比θ，判断新的地铁车站逐时负荷比θ与预先计算出的地铁车站逐时负荷比θ是否在同一个预设负荷比区间，若否，则确定新的地铁车站逐时负荷比θ对应的空调模式档位，用新的空调模式档位对空调模式自动调整。
[0120]
进一步的，所述空调模式自动调整单元具体用于：
[0121]
在90％≤地铁车站逐时负荷比θ≤100％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第一预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第1档，调用第一动态调整策略；
[0122]
在80％≤地铁车站逐时负荷比θ＜90％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第二预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第2档，调用第二动态调整策略；
[0123]
在70％≤地铁车站逐时负荷比θ＜80％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第三预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第3档，调用第三动态调整策略；
[0124]
在60％≤地铁车站逐时负荷比θ＜70％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第四预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第4档，调用第四动态调整策略；
[0125]
在50％≤地铁车站逐时负荷比θ＜60％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第五预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第5档，调用第五动态调整策略；
[0126]
在45％≤地铁车站逐时负荷比θ＜50％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第六预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第6档，调用第六动态调整策略；
[0127]
在40％≤地铁车站逐时负荷比θ＜45％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第七预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第7档，调用第七动态调整策略；
[0128]
在35％≤地铁车站逐时负荷比θ＜40％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第八预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第8档，调用第八动态调整策略；
[0129]
在30％≤地铁车站逐时负荷比θ＜35％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第九预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第9档，调用第九动态调整策略；
[0130]
在地铁车站逐时负荷比θ＜30％时，判定地铁车站逐时负荷比θ处于第十预设负荷比区间内，将空调模式自动调整为第10档，调用第十动态调整策略。
[0131]
具体的，所述出入口渗风量计算单元中，预先构建的第一渗风量计算模型中的第一出入口渗风系数α1为23.338，第二出入口渗风系数α2为1284.6，第二出入口渗风系数α3为1102；因此，预先构建的第一渗风量计算模型为：
[0132]
g1＝l
×d×
(-23.338
×
tdd2+1284.6
×
tdd+1102)
[0133]
其中，g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，单位为立方米/小时(m2/h)，tdd表示地铁逐时发车对数，单位为对/小时(pair/h)。
[0134]
具体的，所述屏蔽门渗风量计算单元中，预先构建的第二渗风量计算模型中的第一屏蔽门渗风系数β1为1.940，第二屏蔽门渗风系数β2为74.2，第三屏蔽门渗风渗风系数β3为574.7，第四屏蔽门渗风系数β4为7978；因此，预先构建的第二渗风量计算模型为：
[0135]
g2＝l
×d×
(-1.940
×
tdd3+74.2
×
tdd
2-574.7
×
tdd+7978)
[0136]
其中，g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，单位为立方米/小时(m2/h)，tdd表示地铁逐时发车对数，单位为对/小时(pair/h)。
[0137]
进一步的，若0≤l≤500m，则l＝0.9；若500m＜l≤1000m，则l＝1；若l＞1000m，则l＝1.1；若10mm≤d＜15mm，则d＝0.8；若d＝15mm，则d＝1；若15mm＜d≤20mm，则d＝1.2。
[0138]
进一步的，所述无组织渗风得热量计算单元中，预先构建的无组织渗风得热量计算模型为：
[0139]qinfiltration
＝ρ
×
(g1×
δh1+g2×
δh2)
÷
3600
[0140]
其中，q
infiltration
表示地铁车站逐时无组织渗风得热量，单位为kw；ρ表示空气密
度，取1.2kg/m3；g1表示地铁车站逐时出入口渗风量，单位为m3/h；g2表示地铁车站逐时屏蔽门渗风量，单位为m3/h；δh1表示地铁车站室外空气与站厅空气的焓差，单位为kj/kg；δh2表示地铁隧道空气与站台空气的焓差，单位为kj/kg。
[0141]
进一步的，所述逐时负荷比计算单元中，预先构建的地铁车站负荷比计算模型为：
[0142][0143]
其中，θ表示地铁车站逐时负荷比，q
person
表示地铁站内人员散热量，单位为kw；q
infiltration
表示地铁车站逐时无组织渗风得热量，随发车对数变化而变化，单位为kw；qv表示地铁投入运营后与发车对数无关的热量，单位为kw；qe表示地铁所有冷机的额定冷量之和，单位为kw。
[0144]
具体的，地铁站内人员散热量q
person
的计算公式为：
[0145]qperson
＝q
p
×
(n
hall
+n
platform
)
[0146][0147][0148]
其中，q
p
表示正常成年男子的全热散热量，单位为kw/人；n
hall
表示逐时地铁站厅的等效人数，单位为人；n
platfourm
表示逐时地铁站台的等效人数，单位为人；a
in
表示逐时进站人数，a
out
表示逐时出站人数，单位均为人/h；t
11
表示乘客进站时在站厅停留的平均时间，t
21
表示乘客进站时在站台停留的平均时间，单位均为min；t
12
表示乘客出站时在站厅停留的平均时间，t
22
表示乘客出站时在站台停留的平均时间。
[0149]
具体的，地铁投入运营后与发车对数无关的热量qv包括地铁车站内围护结构传热量q
enve
、地铁车站内的设备散热量q
decice
等；
[0150]
地铁车站内围护结构传热量q
enve
的计算公式如下：
[0151]qpsd
＝k
psd
×fpsd
×
(t
tunnel-t
in
)
[0152]
其中，q
psd
表示屏蔽门传热量；k
psd
表示屏蔽门的传热系数，单位为kw/m2·
k；f
psd
表示屏蔽门面积，单位为m2；t
tunnel
表示地铁隧道内的空气温度，t
in
表示地铁站台内的空气温度，单位均为℃；
[0153]
地铁车站内的设备散热量q
decice
的计算公式如下：
[0154][0155][0156]
其中，e
light
表示公区照明能耗，单位为kwh；e
ad
表示广告灯箱能耗，单位为kwh；q
trans
表示垂直交通系统散热量，单位为kw；p
q1
表示地铁站厅设备功率密度，p
q2
表示地铁站台设备功率密度，单位均为w/m2；a1表示地铁站厅建筑面积，a2表示地铁站台建筑面积，单位均为m2；δτ
q1
表示地铁站厅设备开启时间，δτ
q2
表示地铁站台设备开启时间，单位均为h。具体的，在地铁逐时发车对数tdd为0时，δτ
q1
和δτ
q2
取0，在地铁逐时发车对数tdd＞0时，δ
τ
q1
和δτ
q2
取1；
[0157]elift-in
表示地铁站内直梯能耗，e
lift-out
表示地铁站内扶梯能耗，单位均为kw；e
esc-in
表示地铁出入口直梯能耗，e
esc-out
表示地铁出入口扶梯能耗。
[0158]
需要说明的是，地铁车站内围护结构传热量q
enve
主要指的是隧道内空气与屏蔽门的传热量；设备散热量q
decice
主要包括照明设备、垂直交通系统设备和站内其它设备(包括检票闸机、售票机、显示屏等)；具体的，屏蔽门的传热系数k
psd
为玻璃的传热系数；屏蔽门面积f
psd
可以根据建筑图纸测量获得。
[0159]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。