一、設(shè)計(jì)背景

隧道具有改善路線狀況、減少運(yùn)行里程、節(jié)省土地資源等優(yōu)勢(shì)條件，是山區(qū)路線工程的重要組成部分，對(duì)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展而言具有至關(guān)重要的作用。由于隧道呈現(xiàn)的是一種管狀半封閉結(jié)構(gòu)，其本身也存在諸多劣勢(shì)條件，比如：空間受限、內(nèi)部視線較差、空氣不易流動(dòng)、污染物排出困難等等，致使隧道中有害氣體的濃度逐漸增加，施工車(chē)輛作業(yè)的尾氣的不斷排放都會(huì)是造成隧道內(nèi)空氣質(zhì)量低的主要原因。合理的通風(fēng)系統(tǒng)其理想通風(fēng)效果是滿(mǎn)足施工人員正常呼吸、沖淡機(jī)械廢氣、沖淡有害氣體及降溫等相關(guān)要求，是實(shí)現(xiàn)隧道快速施工、保障施工正常進(jìn)行和施工人員身心健康的重要保證。針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)通風(fēng)智能控制系統(tǒng)，科學(xué)使用通風(fēng)系統(tǒng)，不但能夠保障施工人員的身心健康，還能有效降低耗，達(dá)到節(jié)能減排。

作業(yè)環(huán)境應(yīng)符合下列有關(guān)規(guī)范要求：

（1）《鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》（TB10304-2020）

（2）《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10621-2014）

（3）《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（JGB 16297-1996）；

（4）《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ-2-2002）；

（5）《有限空間作業(yè)技術(shù)規(guī)程》（DB33/707-2008）；

（6）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）及其它相關(guān)規(guī)程規(guī)范。

二、系統(tǒng)架構(gòu)圖

三、隧道智能通風(fēng)系統(tǒng)組成：

隧道智能通風(fēng)成套裝備由變頻軸流風(fēng)機(jī)、變頻器、傳感器、控制柜以及相應(yīng)的控制軟件單元組成。系統(tǒng)采用帶PLC的智能控制柜，風(fēng)量根據(jù)傳感器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到“實(shí)時(shí)預(yù)警、按需供風(fēng)、人機(jī)雙控、防災(zāi)減災(zāi)”的效果。

1) 無(wú)極調(diào)速變頻軸流風(fēng)機(jī)

2) YASDJC-Ⅳ型SCANDA監(jiān)控系統(tǒng)

3) 短信報(bào)務(wù)平臺(tái)

4) 手機(jī)移動(dòng)APP在線監(jiān)控平臺(tái)

5) Web發(fā)布平臺(tái)（PC客戶(hù)端）

6) 云服務(wù)器、Microsoft SQl Server關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、DbAnyWhere數(shù)據(jù)服務(wù)中間件、數(shù)據(jù)采集平臺(tái)以及opcServer控制服務(wù)系統(tǒng)等支持平臺(tái)組成。

四、詳細(xì)介紹

1. 無(wú)極調(diào)速變頻軸流風(fēng)機(jī)

SDF 系列隧道專(zhuān)用軸流通風(fēng)機(jī)為隧道施工專(zhuān)用通風(fēng)機(jī)， 適用于各種不同的公路、 鐵路和水電工程的隧道施工通風(fēng)及其他地下工程的施工通風(fēng)。 風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝于機(jī)殼內(nèi)，葉輪與電動(dòng)機(jī)采用直聯(lián)。 風(fēng)機(jī)進(jìn)口、出口可帶有消音器， 大幅度降低通風(fēng)機(jī)噪聲。通風(fēng)機(jī)的葉片角度可設(shè)為固定式或可調(diào)節(jié)式， 其中“變極多速” 型隧道專(zhuān)用通風(fēng)機(jī)更適合比較長(zhǎng)距離隧道施工選用，節(jié)能效果也更加明顯。

該系列通風(fēng)機(jī)能夠適用于高原環(huán)境下通風(fēng)需要，環(huán)境空氣溫度-15℃～+40℃； 環(huán)境空氣的相對(duì)濕度于+25℃時(shí)不超過(guò) 90%； 無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)和腐蝕性氣體等； 可安裝在有隧道、 礦井的進(jìn)風(fēng)巷道中， 與正壓風(fēng)筒配套使用， 做壓入式通風(fēng)。

2. YASDJC-Ⅳ型SCANDA監(jiān)控系統(tǒng)

（1） 隧道作業(yè)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（瓦斯、粉塵、二氧化碳、氮氧化合物、一氧化碳、氧氣等濃度數(shù)據(jù)），自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的運(yùn)行頻率，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速和風(fēng)量的目的，以滿(mǎn)足《水工建筑物地下開(kāi)挖工程施工規(guī)范》（SL378-2007）的規(guī)范要求，并把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至云服務(wù)器平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)WEB監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和手機(jī)移動(dòng)平臺(tái)可進(jìn)行實(shí)時(shí)查看；

（2） 隧道風(fēng)機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（電機(jī)繞組溫度及軸承溫度；電機(jī)電流、電壓、功率等參數(shù)；通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)量、風(fēng)速、通風(fēng)機(jī)效率等相關(guān)參數(shù)）；

（3） 具備在線故障診斷和報(bào)警功能，并能把報(bào)警數(shù)據(jù)發(fā)送給值班工作人員。

（4） 變頻裝置運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)運(yùn)行頻率、手動(dòng)設(shè)置頻率、故障報(bào)警信號(hào)；

（5） 系統(tǒng)不但提供詳細(xì)的實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，還提供了歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)和打印功能。歷史數(shù)據(jù)包括（隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)以及報(bào)警短信發(fā)送記錄等）。

（6） 系統(tǒng)支持MODBUS_RTU、MODBUS_TCP、FTP、WEB、OPCSERVER等連接方式；

（7） 控制方式分為：遠(yuǎn)程、就地、自動(dòng)三種控制方式；

3. 短信報(bào)務(wù)平臺(tái)

本短信報(bào)警平臺(tái)通過(guò)與阿里大于短信平臺(tái)接對(duì)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類(lèi)型的報(bào)警信息（故障類(lèi)信息、報(bào)警類(lèi)信息、警告類(lèi)信息）進(jìn)行實(shí)時(shí)短信推送，并且能夠通過(guò)系統(tǒng)的排班設(shè)置功能，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按照當(dāng)前的班次信息把報(bào)警短信推送到當(dāng)前值班工作人員的手機(jī)中。

4. 手機(jī)移動(dòng)APP在線監(jiān)控平臺(tái)

為實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的監(jiān)測(cè)隧道環(huán)境以及風(fēng)機(jī)的各個(gè)電機(jī)和設(shè)備的運(yùn)行情況，專(zhuān)門(mén)針對(duì)（Android、HarmonyOS )手機(jī)用戶(hù)開(kāi)發(fā)移動(dòng)版的APP程序。除了能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)信息、變頻柜運(yùn)行狀況、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)以及風(fēng)機(jī)、電機(jī)的運(yùn)行歷史記錄和運(yùn)行趨勢(shì)圖。還能實(shí)現(xiàn)一鍵開(kāi)機(jī)、停機(jī)、復(fù)位和手動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率（注：需要具有管理員權(quán)限的操作員），普通操作員沒(méi)有控制風(fēng)機(jī)的權(quán)限，系統(tǒng)提供詳細(xì)的操作日志，并能通過(guò)操作日志查詢(xún)功能，查詢(xún)到所有操作員的操作步驟。

5. Web發(fā)布平臺(tái)（PC客戶(hù)端）

客戶(hù)可通過(guò)任意電腦上的瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，本客戶(hù)端只負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)法完成對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制的操作。如果用戶(hù)已經(jīng)注冊(cè)了APP移動(dòng)端帳號(hào)，可以直接使用APP注冊(cè)行統(tǒng)一登錄。

6. 云服務(wù)器、Microsoft SQl Server關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、DbAnyWhere數(shù)據(jù)服務(wù)中間件等支持平臺(tái)

數(shù)據(jù)服務(wù)中間件是在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)之上，應(yīng)用軟件的下層，總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開(kāi)發(fā)的環(huán)境，幫助用戶(hù)靈活、效率高地開(kāi)發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源。中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源。中間件位于客戶(hù)機(jī)/ 服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)通訊。是連接兩個(gè)獨(dú)立應(yīng)用程序或獨(dú)立系統(tǒng)的軟件。相連接的系統(tǒng)，即使它們具有不同的接口，但通過(guò)中間件相互之間仍能交換信息。執(zhí)行中間件的一個(gè)關(guān)鍵途徑是信息傳遞。通過(guò)中間件，應(yīng)用程序可以工作于多平臺(tái)或 OS 環(huán)境。

DbAnyWhere 數(shù)據(jù)服務(wù)中間件幫助用戶(hù)快速建立效用高的應(yīng)用程序。并且提供大量用戶(hù)并發(fā)能力。具有效用性和并發(fā)性、布署簡(jiǎn)單以及適合移動(dòng)端開(kāi)發(fā)特點(diǎn)。