地铁站台屏蔽门漏风量检测系统及方法与流程

本发明涉及地铁车站中央空调负荷计算技术领域，尤其涉及一种地铁站台屏蔽门漏风量检测系统及方法。

背景技术：

屏蔽门系统地铁通过在站台和隧道之间安装可滑动的屏蔽门，使车站与隧道分开来减少隧道内的热空气与站内冷空气之间的热质交换。屏蔽门系统的应用使隧道与车站分隔开来，大大减小了车站公共区空调负荷，对减小车站空调设备容量起到了十分重要的作用。

地铁车站在运营期间，屏蔽门开启后，由于屏蔽门两侧隧道与车站热压与风压的共同作用，会造成屏蔽门两侧空气的对流现象，这种现象会带来车站空调负荷的变化。一般地，国内地铁车站空调设计过程中使用的屏蔽门漏风量所造成的空调负荷占车站空调负荷的15％左右，由此可以看出屏蔽门漏风量的大小对车站空调负荷的影响比较显著。

但是，列车停站期间，通过屏蔽门进行的热质交换过程非常复杂，受到上下行隧道列车运行、排风以及乘客进出等诸多因素影响，并且屏蔽门开启时间很短，各个门附近的气流都比较复杂，难以对屏蔽门漏风量进行直接、准确地测量，从而严重影响地铁车站空调系统负荷确定的准确性。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种地铁站台屏蔽门漏风量检测系统及方法，旨在解决因难以对屏蔽门漏风量进行直接、准确地测量，从而严重影响地铁车站空调系统负荷确定的准确性的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种地铁站台屏蔽门漏风量检测系统，所述漏风量检测系统包括相互信号连接的控制器、风量检测装置和数据接口装置，所述风量检测装置设置于地铁车站的各个出入口处以检测各个车站出入口的车站出风量和车站入风量，所述数据接口装置与地铁车站的空调系统数据连接以获取空调系统的空调送风量和空调回风量，所述控制器根 据车站出风量、车站入风量、空调送风量和空调回风量计算出屏蔽门漏风量。

优选地，所述风量检测装置包括多个风速检测仪，将车站出入口的纵向截面作为车站出风量和车站入风量的测风截面，所述风速检测仪呈阵列分布于所述测风截面上。

优选地，所述风量检测装置还包括导流风道，所述导流风道的截面与测风截面重合。

优选地，所述测风截面为矩形，以所述测风截面的中心为圆心、测风截面的高度为直径得到参考圆，将所述测风截面的对角线与参考圆的交点作为第一参考点，将所述第一参考点依次连接所成参考矩形的各矩形边中点作为第二参考点，所述风速检测仪分别设置于测风截面中心、第一参考点和第二参考点上。

优选地，所述漏风量检测系统还包括计时器，所述计时器获取并存储地铁站台屏蔽门的开启/关闭时间，当计时器检测到地铁站台屏蔽门开启时，控制器启动所述风速检测仪以测量车站出风量和车站入风量；当计时器检测到地铁站台屏蔽门关闭时，控制器关闭所述风速检测仪。

优选地，所述控制器获取车站入风量与车站出风量的车站风量差、空调送风量和空调回风量的空调风量差，将车站风量差与空调风量差之和作为屏蔽门漏风量。

本发明实施例还提供一种地铁站台屏蔽门漏风量检测方法，所述漏风量检测方法包括：

获取地铁车站空调系统的空调送风量和空调回风量；

基于设置于地铁车站出入口的风速检测仪，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量；

根据所述空调送风量、空调回风量、车站入风量和车站出风量，获取地铁站台的屏蔽门漏风量。

优选地，所述根据所述空调送风量、空调回风量、车站入风量和车站出风量，获取地铁站台的屏蔽门漏风量的步骤包括：

根据各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量，获取地铁车站整体的车站风量差，并根据空调送风量和空调回风量获取地铁车站整体的空调 风量差；

根据车站风量差和空调风量差获取屏蔽门漏风量，其中屏蔽门漏风量等于车站风量差与空调风量差之和。

优选地，所述获取地铁车站空调系统的空调送风量和空调回风量的步骤之后还包括：

获取地铁站台屏蔽门的开启时间和关闭时间；

将当前时间分别与所述开启时间和关闭时间进行比较，当屏蔽门开启时间达到时，启动各个风速检测仪以测试风量；当屏蔽门关闭时间达到时，关闭各个风速检测仪以停止测试风量。

优选地，所述风速检测仪为多个，风速检测仪呈阵列分布于地铁车站出入口的纵向截面上，

所述基于设置于地铁车站出入口的风速检测仪，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量的步骤包括：

获取各个地铁车站出入口处各个风速检测仪在屏蔽门开启时间至关闭时间的时间内检测的车站进风风速和车站出风风速；

根据多个风速检测仪检测的车站进风风速和车站出风风速，分别获取各个各个地铁车站出入口处的平均进风风速和平均出风风速；

根据各个地铁车站出入口的平均进风风速、平均出风风速和地铁车站出入口纵向截面面积，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量。

本发明通过在地铁车站出入口设置风量检测装置以检测车站出风量和车站进风量，基于数据接口装置与地铁车站的空调系统连接以获取地铁车站整体的空调送风量和空调回风量，然后控制器基于地铁车站内风量平衡方程式得出地铁车站的屏蔽门漏风量，从而避免直接在屏蔽门处检测屏蔽门漏风量，以一种间接测量的方式实现屏蔽门风量的准确测量，避免因无法准确测量屏蔽门漏风量而过高确定地铁车站空调系统的空调负荷，节省了不必要耗费的电能，在国家提倡建立节约型社会的今天具有积极的现实意义。

附图说明

图1为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测系统的功能模块示意图；

图2为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测系统中风量检测装置一实施例的结构示意图；

图3为本发明地铁车站风量平衡示意图；

图4为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测系统中测风截面一实施例的布局示意图；

图5为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测方法第一实施例的流程示意图；

图6为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测方法一实施例中基于设置于地铁车站出入口的风速检测仪，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量的步骤的细化流程示意图；

图7为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测方法第二实施例的流程示意图；

图8为本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测方法另一实施例中根据空调送风量、空调回风量、车站入风量和车站出风量，获取地铁站台的屏蔽门漏风量的步骤的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”、“第四”“第五”、“第六”仅用于描述的目的，而不能理解指示或暗示的重要性。

为更好理解本发明，在此提供一种地铁站台屏蔽门漏风量检测系统，参照图1，漏风量检测系统包括相互信号连接的控制器100(可为一种控制芯片)、风量检测装置200和数据接口装置300，风量检测装置200设置于地铁车站的各个出入口处以检测各个车站出入口的车站出风量和车站入风量，数据接口 装置300与地铁车站的空调系统数据连接以获取空调系统的空调送风量和空调回风量，控制器100根据车站出风量、车站入风量、空调送风量和空调回风量计算出屏蔽门漏风量。

本发明的屏蔽门漏风量检测系统和方法特别适用岛式地铁车站，地铁车站一般包括多个车站出入口，每个车站出入口可设置有一个风量检测装置200；数据接口装置300上设有与地铁车站的空调系统适配的数据接口，当数据接口装置300与地铁车站的空调系统连接时，获取空调系统的空调送风量和空调回风量；控制器、风量检测装置和数据接口装置之间相互无线连接或有线连接，优选用数据线相互连接，因为地铁车站机械设备、仪器较多，深入低下、信号无法覆盖，且人流量大、电磁干扰多，所以利用无线传输技术实现控制器、风量检测装置和数据接口装置之间的信号通信很可能不可靠。

控制器在获取到车站出风量、车站入风量、空调送风量和空调回风量之后，获取车站入风量与车站出风量的车站风量差、空调送风量和空调回风量的空调风量差，并且由于地铁车站内气压与大气压基本相同，地铁车站内的空气基本上不被压缩，故而可以忽略空气因压缩减少体积而影响风量的考虑，以地铁站整体为研究对象，可知地铁车站内风量平衡方程式，具体方程式如式1.1所示：

gs-gh+gin-gout-g0＝0(1.1)

参照图3，方程式中中，gs为地铁空调系统的空调送风量，gh为地铁空调系统的空调回风量，gin为地铁车站出入口的车站进风量，gout为地铁车站出入口的车站出风量，g0为通过地铁站台屏蔽门站台进入隧道的屏蔽门漏风量，gs、gh、gin和g0的单位均为m³/s。推导可知屏蔽门漏风量g0可由式1.2求得，

g0＝gs-gh+gin-gout(1.2)

从而将车站风量差与空调风量差之和作为屏蔽门漏风量。

在本实时例中，通过在地铁车站出入口设置风量检测装置200以检测车站出风量和车站进风量，基于数据接口装置300与地铁车站的空调系统连接以获取地铁车站整体的空调送风量和空调回风量，然后控制器100基于地铁车站内风量平衡方程式得出地铁车站的屏蔽门漏风量(即基于地铁车站整体风量平衡)，从而避免直接在屏蔽门处检测屏蔽门漏风量，以一种间接测量的方式实现屏蔽门风量的准确测量，避免因无法准确测量屏蔽门漏风量而过高 确定地铁车站空调系统的空调负荷，节省了不必要耗费的电能，在国家提倡建立节约型社会的今天具有积极的现实意义。

进一步地，风量检测装置包括多个风速检测仪，风速检测仪呈阵列分布，即每个地铁车站出入口均设置多个风速检测仪，风速检测仪呈阵列分布于出入口，从而可以测出出入口多个检测点上的风速，进而可以提高出风口风速检测的准确性，进而提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

优选地，参照图3，将车站出入口的纵向截面作为车站出风量和车站入风量的测风截面400，风速检测仪201呈阵列分布于测风截面400上。使经地铁车站出入口的进出风尽量垂直吹过风速检测仪201，进一步提高了风速检测仪201检测风速的准确性，进而提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

优选地，参照图2，风量检测装置200还包括导流风道202，导流风道202的截面与测风截面重合，导流风道202可与测风截面(即地铁车站出入口)的连接处用柔性材料包裹，保证不漏风，并且导流风道202对流经铁车站出入口的进出风的方向进行引导，尽量保证进出风的方向与测风截面垂直，从而使经地铁车站出入口的进出风尽量垂直吹过风速检测仪201，进一步提高了风速检测仪201检测风速的准确性，进而提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

优选地，参照图2，风量检测装置200还包括安装支架203，风速检测仪201可拆卸连接于安装支架203上，从而可以调整安装支架203的构造以自由调整风速检测仪201的分布状态，实现风速检测仪201灵活变化布局状态以更加准确检测地铁车站出入口的风速，进而提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

优选地，参照图2，风量检测装置200还包括测试小车204，安装支架203底部与测试小车204固定连接或可拆卸连接。测试小车204可携带安装支架203自动移动，从而实现安装支架203上的风速检测仪201的自由移动，避免在每次检测风量时都重新组装风量检测装置200，仅需将带有风量检测仪201的测试小车204移动至测试点即可，提高了风量检测装置200的使用便捷性。

进一步地，参照图4，测风截面400为矩形，以测风截面400的中心为圆心、测风截面400的高度h为直径得到参考圆401，将测风截面400的对角线与参考圆401的交点作为第一参考点，将第一参考点依次连接所成参考矩形402的各矩形边中点作为第二参考点，风速检测仪201分别设置于测风截面400中心、第一参考点和第二参考点上，实现风速检测仪201在测风截面400上均匀分布，即九个风速检测仪201分布在测风截面400上，综合不同位置上的九个测试点风速和测风截面面积，降低了测量风速的偏差所带来的风量计算误差，提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

进一步地，漏风量检测系统还包括计时器，计时器获取并存储地铁站台屏蔽门的开启/关闭时间，当计时器检测到地铁站台屏蔽门开启时，控制器启动风速检测仪以测量车站出风量和车站入风量；当计时器检测到地铁站台屏蔽门关闭时，控制器关闭风速检测仪，从而将风速检测仪的开启/关闭时间与屏蔽门的开启/关闭时间同步，风速检测仪仅在屏蔽门从刚刚开启到完全关闭的这段时间里处于开启状态，也就是说仅在屏蔽门打开的这段时间内，风速检测仪检测车站出风量和车站入风量，从而在考虑屏蔽门漏风因素的车站出风量和车站入风量，避免得出的车站出风量和车站入风量部分考虑或完全未考虑屏蔽门开启状态因素，提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

本发明还提供一种地铁站台屏蔽门漏风量检测方法，参照图5，漏风量检测方法包括：

步骤s10，获取地铁车站空调系统的空调送风量和空调回风量；

地铁车站内的空调系统一般都是定风量的空调系统，定风量空调系统的送风、回风量为定值，通过获取地铁车站空调系统的运行数据以提取出空调系统的送风量(即空调送风量)和回风量(即空调回风量)。

步骤s20，基于设置于地铁车站出入口的风速检测仪，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量；

根据各个地铁车站出入口的风速检测仪检测的风速数据和出入口面积，计算得出各个出入口的车站入风量和车站出风量，具体地，风速检测仪为多 个，风速检测仪呈阵列分布于地铁车站出入口的纵向截面上，参照图6，在一实施例中，步骤s20包括：

步骤s21，获取各个地铁车站出入口处各个风速检测仪在屏蔽门开启时间至关闭时间的时间内检测的车站进风风速和车站出风风速；

步骤s22，根据多个风速检测仪检测的车站进风风速和车站出风风速，分别获取各个各个地铁车站出入口处的平均进风风速和平均出风风速；

步骤s23，根据各个地铁车站出入口的平均进风风速、平均出风风速和地铁车站出入口纵向截面面积，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量。

在地铁站台屏蔽门开启这段时间内，开启所有风速检测仪，并获取各个地铁车站出入口处各个风速检测仪检测的车站进风风速和车站出风风速，例如，每个车站出入口的纵向截面上设置九个风速检测仪，以一个车站出入口为例，九个风速检测仪在屏蔽门开启时间内，测得的风速值分别为v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8和v9，风速值的正负表示进风出风(正对应进风，负对应出风)，平均进风风速为(v1+v2+v3+v4+v5+v6+v7+v8+v9)/9，其中当风速值为负值时置为0，如v1＝-2m/s，则v1不计入平均进风风速计算；平均出风风速为(v1+v2+v3+v4+v5+v6+v7+v8+v9)/9，其中当风速值为正值时置为0，如v2＝3m/s，则v2不计入平均出风风速计算。然后将平均进风风速乘以车站出入口面积(出入口面积s＝l*h，l为出入口纵向截面的长度，h为出入口纵向截面的高度)即可得出单个地铁车站出入口的车站进风风量，同理可求出单个地铁车站出入口的车站出风风量，进而求出所有地铁车站出入口的车站进风风量和车站出风风量。

步骤s30，根据空调送风量、空调回风量、车站入风量和车站出风量，获取地铁站台的屏蔽门漏风量。

根据各个车站出入口的车站入风量和车站出风量，求得车站整体的车站入风量和车站出风量，然后根据空调送风量、空调回风量、车站整体的车站入风量和车站出风量，求得地铁站台的屏蔽门漏风量。

具体地，参照图8，步骤s30包括：

步骤s31，根据各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量，获取地铁车站整体的车站风量差，并根据空调送风量和空调回风量获取地铁车站整 体的空调风量差；

步骤s32，根据车站风量差和空调风量差获取屏蔽门漏风量，其中屏蔽门漏风量等于车站风量差与空调风量差之和。

先根据各个车站出入口的车站入风量和车站出风量，求得车站整体的车站入风量和车站出风量，然后根据车站整体的车站入风量和车站出风量求得地铁车站整体的车站风量差，并根据空调送风量和空调回风量获取地铁车站整体的空调风量差；然后根据车站风量差和空调风量差获取屏蔽门漏风量，其中屏蔽门漏风量等于车站风量差与空调风量差之和。

在本实施例中，通过获取获取地铁车站空调系统的空调送风量和空调回风量，然后基于设置于地铁车站出入口的风速检测仪，获取各个地铁车站出入口的车站入风量和车站出风量，最后根据空调送风量、空调回风量、车站入风量和车站出风量，获取地铁站台的屏蔽门漏风量，即基于地铁车站内风量平衡方程式得出地铁车站的屏蔽门漏风量(即基于地铁车站整体风量平衡)，从而避免直接在屏蔽门处检测屏蔽门漏风量，以一种间接测量的方式实现屏蔽门风量的准确测量，避免因无法准确测量屏蔽门漏风量而过高确定地铁车站空调系统的空调负荷，节省了不必要耗费的电能，在国家提倡建立节约型社会的今天具有积极的现实意义。

进一步地，在本发明地铁站台屏蔽门漏风量检测方法第一实施例的基础上，提出第二实施例，参照图7，在第二实施例中，步骤s10之后还包括：

步骤s41，获取地铁站台屏蔽门的开启时间和关闭时间；

步骤s42，将当前时间分别与所述开启时间和关闭时间进行比较，当屏蔽门开启时间达到时，启动各个风速检测仪以测试风量；当屏蔽门关闭时间达到时，关闭各个风速检测仪以停止测试风量。

在屏蔽门的一次开启关闭过程中，屏蔽门刚刚启动的时间为屏蔽门开启时间，屏蔽门刚刚完全闭合的时间为屏蔽门关闭时间，实时获取当前时间并将当前时间分别与所述开启时间和关闭时间进行比较，当屏蔽门开启时间达到时，启动各个风速检测仪以测试风量；当屏蔽门关闭时间达到时，关闭各个风速检测仪以停止测试风量；即仅在屏蔽门开启的这段时间里，开启所有风速检测仪以测试风量，从而将风速检测仪的开启/关闭时间与屏蔽门的开启/ 关闭时间同步，也就是说仅在屏蔽门打开的这段时间内，风速检测仪检测车站出风量和车站入风量，从而在考虑屏蔽门漏风因素的车站出风量和车站入风量，避免得出的车站出风量和车站入风量部分考虑或完全未考虑屏蔽门开启状态因素，提高出风口处车站进风量和车站出风量的准确性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。