基于模糊控制的隧道有害气体治理技术研究

作     者：李科 李鹏辉 蔡爽 程亮 姚雪峰 LI ke;LI Penghui;CAI Shuang;CHENG Liang;YAO Xuefeng

作者机构：招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆市公路事务中心重庆401147 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2022年第42卷第S1期

页      面：120-127页

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：重庆市自然科学基金项目(cstc2021jcyj-jq X0012) 

主　　题：隧道通风 模糊理论 模糊PID控制技术 有害气体治理 

摘      要：针对隧道通风系统控制手段单一、控制滞后、效率低且效果差等问题,改进一种基于模糊理论的多种有害气体综合治理新方法,并采用模糊PID控制技术构建一种综合治理系统。该系统利用采样模块实时监测数据,将信号上传至分析模块进行全局把控,通过模糊控制模块在线校正参数,不断循环控制变频器来提高被控对象的运行频率,调节风量与吸收液喷雾量,最后由治理模块实施通风稀释和喷雾净化,实现对多种有害气体进行治理。该系统应用于青海省某穿煤隧道,结果表明:该系统能够快速降低放炮后监测断面处有害气体浓度,其中掌子面处瓦斯、硫化氢的平均浓度值分别降低了17.3%、27.3%,衬砌前端处二者的平均浓度降低了12.2%、36.7%,具有较高的准确性;放炮后浓度降至规范限值的时间也由平均20 min减少至10 min左右,缩短了1~2倍,能有效保障隧道施工安全,提高隧道施工效率。