论文部分内容阅读
通风系统是武汉市首义广场隧道监控系统的一个非常重要的子系统,关系着隧道内的行车安全。由于隧道内CO(一氧化碳)和VI(能见度值)的不确定性,因此它具有较大的时变性、非线性和时滞性。目前在不少国内隧道中,大多仍采用手动或半自动控制,整体自动化水平较低。本文以首义广场隧道为背景,首先介绍了该隧道监控系统的总体设计,包括该系统的三大主要组成部分即信息采集系统、隧道监控中心和信息提供系统,以及该系统采用的信息融合方案。然后阐述了监控系统的总体功能,主要是集中监控管理、特殊路段重点监控和掌握实时运营状况。最后,介绍了该监控系统的五大子系统的系统硬件结构和系统功能。将模糊控制技术引入通风监控子系统。介绍了实现模糊控制技术的软件平台—Matlab软件的模糊逻辑工具箱。接着,重点阐述了模糊控制技术应用于本通风监控子系统的设计过程:(1)将CO和VI做为模糊控制器的输入变量,风机启动台数做为模糊控制器的输出变量,并建立它们的隶属函数。(2)根据以往的控制经验确定了模糊控制规则,并进行模糊推理。(3)经过解模糊方法,得到了模糊控制表。最后,将模糊控制技术与传统PID控制进行了比较。对通风监控子系统进行了详细的工程设计。该子系统分为两层:现场仪表层和上位机操作站。现场仪表层通过CO/VI检测器和风速风向检测器完成对现场数据的采集。上位机操作站由IPC(工控机)、组态王软件和后台数据库组成,完成了整个通风监控子系统的监控功能。在系统功能设计时,将模糊控制技术应用于该通风监控子系统。该通风监控子系统不仅具有良好的HMI(人机界面)、操作简单方便,能直观、形象地反映现场的实际通风状况,而且也具有较好的可靠性、稳定性和易扩展性。对通风监控子系统进行了实现。用组态王软件设计了通风监控子系统的主界面、风机显示界面、风机控制界面和风机预案管理界面等,并编写了后台控制程序,实现了该通风监控子系统的模糊控制和其它各项监控功能。