本技术涉及计算机辅助设计技术领域,提供一种基于高海拔地区的通风参数理论计算方法、系统和设备。该方案包括:收集并分析高海拔地区的气候数据,并进行通风机运行的环境判断;建立风阻变化量模拟模型模拟高原气候对风阻参数及风压参数的影响;构建通风机相似物理模型,修正海拔高度变化对通风机的风压性能影响系数,同步评估高原环境下通风机的风机功率性能影响系数,提出高海拔特长隧道施工通风系统的设计建议。上述技术方案以气候数据为分析起点,通过构建风阻变化量模拟模型、通风机相似物理模型,综合、定量的分析得到最终的通风参数,缓解了现在技术中存在的通风参数计算难以应对复杂隧道环境的问题,提升了通风参数理论计算的准确性。
背景技术
隧道施工过程中,施工通风作为隧道内外空气流通的唯一手段,为洞内提供新鲜空气、排除粉尘及有毒有害气体,更重要的是保障隧道施工作业人员的健康安全,维持施工机械设备正常运行,它是整个隧道工程安全生产建设的生命线。在高寒缺氧、特长隧道、施工条件恶劣的高海拔地区,施工通风方案优化设计、通风机械选型、通风系统的优化布置尤为重要,它不仅是决定着高海拔特长隧道能否正常施工的关键因素,还决定着隧道施工的独头长度和辅助通道的施工。传统的钻爆法和TBM掘进机法施工,其钻孔、爆破、喷浆、出碴等工序均会产生大量的粉尘及有害气体。高海拔山区隧道具有规模大,开挖、支护工程量大,对施工的资源和质量要求高,持续高强度施工的特点,使本来就比较困难的施工通风问题更加复杂严峻,而高海拔特长隧道通风,由于空气密度、含氧量和大气压力等与一般平原地区相比差别较大,现有的平原地区隧道施工通风计算理论和方法不适用于高海拔地区的通风计算和设计,如何保证通风机械设备在高海拔隧道通风的安全高效稳定的运行是急需解决的问题。
在现有已公开的发明技术中,如公开号为CN105370609A的专利公开了高海拔集群通风智能控制系统及其方法,过风机状态采集模块采集风机参数信息,由用户数据模块整理归纳;数据分析比对模块根据用户数据模块、参数设置模块、标准数据库提供的信息,形成比对分析;数据预测管理模块接收比对分析信息,根据实际列车行驶情况和环境变化自动学习预测生成操作指令,调整参数设置,修正数据库,传递至结果输出模块。
上述技术方案通过将采集风机参数信息与标准数据库提供的信息进行对比分析来调整通风参数,由于标准数据库需要依赖于专家经验,主观性较强,且专家的经验往往基于过去的实践或特定情境下的观察,无法全面覆盖所有可能的使用场景,难以应对复杂的隧道环境,适应性不足,此外,采用实时监控的方式适用于需要即时反应的场景,缺少需要系统性分析和长期规划的场景。
实现思路