自动运行监控的组合式隧道通风系统

本发明涉及隧道通风及其控制，具体涉及一种自动运行监控的组合式隧道通风系统。

背景技术：

1、2020年，我国铁路营业里程到达14.63万公里，全国铁路机车拥有量为2.2万台，其中，内燃机车0.80万台，电力机车1.38万台。但无论是电力牵引还是内燃牵引，都存在不同程度上的隧道空气污染问题。这些有害气体不仅危害人的身体健康，而且会对隧道设施、构筑物和列车等产生不良影响。因此，采用隧道通风保持隧道的良好空气环境非常有必要。

2、隧道通风一般采用机械通风方式，据不完全统计，隧道通风设备运营电费占隧道运营总费用的70％以上。而列车活塞风是一种不需要动力，与自然气象风完全不同的交通自然风。隧道通风中采用自动通风控制系统，充分利用活塞风不仅可以减少工程造价，而且还可产生节能降耗的效果。

3、根据《铁路隧道运营通风设计规范》(tb10068-2010)的相关规定，国内双线隧道不考虑列车活塞风的影响。近年来，随着列车的提速及行车密度的增加，为活塞风的利用提供了更加有利的条件。如何设计一种控制方法在保障隧道通风安全的前提下，有效利用列车活塞风进行自动通风，降低长距离隧道的通风电能消耗具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自动运行监控的组合式隧道通风系统，通过自动控制系统充分利用列车活塞风为隧道通风，解决现有技术中隧道通风设施能耗高、效率低的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、自动运行监控的组合式隧道通风系统，所述系统包括在正洞外侧设置的三向型通风道和双梯形通风道，所述三向型通风道设置在斜井处，所述双梯形通风道设置在竖井处；

4、所述正洞、所述三向型通风道和所述双梯形通风道内均设置有风机，所述风机接入风机控制柜；

5、所述三向型通风道和所述双梯形通风道内均设置有风阀，所述风阀接入风阀控制柜；

6、所述正洞内设置有列车探测柜和环境监测柜；

7、所述风机控制柜、所述风阀控制柜、所述列车探测柜、所述环境监测柜均接入集中控制系统。

8、进一步地，所述三向型通风道包括从所述正洞接入所述斜井的回风道，以及所述回风道两侧斜向的送风道；

9、所述送风道一端接入所述正洞，另一端接入所述回风道与所述斜井的节点。

10、进一步地，所述回风道内设置有一个组合式风阀，所述组合式风阀位于靠近所述正洞的位置，所述组合式风阀接入所述风阀控制柜；所述回风道内间隔设置有若干轴流风机，所述轴流风机接入所述风机控制柜；

11、左侧所述送风道内设置有两个组合式风阀，一个所述组合式风阀位于靠近所述正洞的位置，另一个所述组合式风阀位于靠近所述斜井的位置，所述组合式风阀接入所述风阀控制柜；左侧所述送风道内间隔设置有若干射流风机，所述射流风机接入所述风机控制柜；

12、右侧所述送风道内设置有一个组合式风阀，所述组合式风阀位于靠近所述斜井的位置，所述组合式风阀接入所述风阀控制柜；右侧所述送风道内间隔设置有若干射流风机，所述射流风机接入所述风机控制柜。

13、进一步地，所述双梯形通风道包括检修通道、纵向通道和纵向通道两侧的斜向通道；

14、所述纵向通道与所述竖井连通，所述斜向通道连接在所述纵向通道两端与所述正洞之间，所述检修通道连接在所述纵向通道和所述正洞之间；

15、所述检修通道、所述纵向通道与所述纵向通道一侧的所述斜向通道组成第一梯形通风道，所述检修通道、所述纵向通道与所述纵向通道另一侧的所述斜向通道组成第二梯形通风道。

16、进一步地，所述竖井内设置有轴流风机，所述轴流风机接入所述风机控制柜；

17、所述斜向通道内设置有组合式风阀，所述组合式风阀位于靠近所述正洞的位置，所述组合式风阀接入所述风阀控制柜。

18、进一步地，所述检修通道内设置有防护门，所述防护门接入防护门控制柜，所述防护门控制柜接入所述集中控制系统。

19、进一步地，列车从所述三向型通风道左侧驶入时：

20、设置在所述三向型通风道左侧的列车探测设备探测到列车驶入的信号，将探测信号发送至所述列车探测柜，所述列车探测柜将该信号发送到所述集中控制系统；

21、所述集中控制系统通过所述风阀控制柜向左侧所述送风道内的组合式风阀发送开启信号并开启组合式风阀，同时通过所述风阀控制柜向所述右侧送风道内的组合式风阀发送关闭信号并关闭组合式风阀，并同时通过所述风阀控制柜向回风道内的组合式风阀发送关闭信号并关闭组合式风阀；所述正洞内的污浊空气通过左侧所述送风道从所述斜井排出；

22、列车从所述三向型通风道右侧驶出时：

23、设置在所述三向型通风道右侧的列车探测设备探测到列车驶出的信号，将探测信号发送至所述列车探测柜，所述列车探测柜将该信号发送到所述集中控制系统；

24、所述集中控制系统通过所述风阀控制柜向两侧所述送风道内的组合式风阀发送开启信号并开启组合式风阀，同时通过所述风阀控制柜向所述回风道内的组合式风阀发送开启信号并开启组合式风阀；新鲜空气通过所述斜井、所述送风道和所述回风道输入正洞。

25、进一步地，列车从所述双梯形通风道左侧驶入时：

26、设置在所述双梯形通风道左侧的列车探测设备探测到列车驶入的信号，将探测信号发送至所述列车探测柜，所述列车探测柜将该信号发送到所述集中控制系统；

27、所述集中控制系统通过所述风阀控制柜向左侧所述斜向通道内的组合式风阀发送开启信号并开启该组合式风阀，同时通过所述风阀控制柜向右侧所述斜向通道内的组合式风阀发送关闭信号并关闭该组合式风阀，并同时通过所述防护门控制柜向所述检修通道内所述防护门发送关闭信号并关闭该防护门；所述正洞内的污浊空气通过左侧所述斜向通道和所述纵向通道从所述竖井排出；

28、列车从所述双梯形通风道右侧驶出时：

29、设置在所述双梯形通风道右侧的列车探测设备探测到列车驶出的信号，将探测信号发送至所述列车探测柜，所述列车探测柜将该信号发送到所述集中控制系统；

30、所述集中控制系统通过所述风阀控制柜向右侧所述斜向通道内的组合式风阀发送开启信号并开启该组合式风阀，同时通过所述防护门控制柜向所述检修通道内所述防护门发送开启信号并开启该防护门；新鲜空气通过所述竖井、所述纵向通道和两侧所述斜向通道输入所述正洞。

31、进一步地，所述正洞内设置有环境监测设备，所述环境监测设备接入所述环境监测柜，所述环境监测柜将环境监测设备的监测信号发送至所述集中控制系统；

32、所述集中控制系统接收到的监测信号超过所述集中控制系统内预设的阈值时，通过所述风阀控制柜开启至少一个所述双梯形通风道内所有的组合式风阀，并通过所述风机控制柜开启对应所述双梯形通风道内所述竖井中的所述轴流风机，将所述正洞内的污浊空气排出。

33、或者，所述正洞内设置有环境监测设备，所述环境监测设备接入所述环境监测柜，所述环境监测柜将环境监测设备的监测信号发送至所述集中控制系统；

34、所述集中控制系统接收到的监测信号超过所述集中控制系统内预设的阈值时，通过所述风阀控制柜开启至少一个所述三向型通风道内所有的组合式风阀，并通过所述风机控制柜开启对应所述三向型通风道内所述回风道中的所述轴流风机，将所述正洞内的污浊空气排出。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

36、本发明在施工辅助坑道与正洞的相交位置增设三向型通风道，在通风竖井下方和隧道正洞相交处设置双梯形通风道，内设组合式风阀。运营期间，自动控制系统根据列车方向、有害气体浓度动态调整风阀开启，改变新鲜风气流方向，充分利用列车的活塞作用，排出有害气体，引入新鲜空气，达到降低通风设备开启数量、减少铁路运营后的电能消耗的目的。