[发明专利]一种地铁活塞风自动控制系统

说明书

本发明涉及一种地铁活塞风自动控制系统，包括活塞风道、多叶组合风阀、风亭、及布设在各车站两端的红外线传感器和相应网管，活塞风道的工作状态均由控制中心以实时接收到的传感器信息为依据、以网管约定为准则，通过向相关的风阀发指令进行控制，列车停靠车站内时关闭车站两端的活塞风道、停止工作，列车运行于轨道隧道区间内时，列车前后活塞风道均畅开，其工作状态由列车前后方的正压和负压驱使前后方的相应活塞风道转入前方的持续排气出风和后方的持续吸气进风的状态，由于流向单一、气流畅通，可避免反向气流在同一活塞风道内互撞、干扰，影响换气效率，结构简单且新颖合理，工作可靠且换气效率高，能充分满足地铁空气高质量环保要求。

技术领域

本发明涉及地铁供风排风控制技术领域，特别是一种有助于改善车站内空气环境质量的地铁活塞风自动控制系统。

背景技术

随着社会科技的进步和我国经济建设的迅猛发展，城市地铁在我国大中城市得到了快速发展，目前已成为人们出行的首选交通工具。根据活塞原理，地铁列车在运行时会带动隧道区间和车站站台轨行区内的空气流动，这流动的空气称之为“地铁活塞风”，为地铁活塞风提供的专用气流通道被称为“活塞风道”。自1863年英国伦敦问世了世界第一条地铁以来，地铁活塞风系统的格局基本没变，其结构布局如图1所示，地铁活塞风系统主要包括成对设置在地铁车站的两端的活塞风道F1、F2和F3、F4等，相应设置在活塞风道F1、F2和F3、F4等内的多叶组合风阀D1、D2和D3、D4(设置在站厅层地板上)等，设置在车站外的活塞风亭S1、S2和S3、S4等，以及在风道内的多叶组合风阀D11、D12和D13、D14等，及事故风机TVF1、TVF2和TVF3、TVF4等，基本布局如图2所示，每个车站的站台区间与轨道隧道区间的交接处横断面为H-H，I-I，J-J，K-K等，而每个横断面和列车外侧和内侧墙面各相交成一条线，统称为纵断线，红外线对射传感器设在离断面高2.0m处的纵断线上。当列车从区间1沿着A方向运行、穿越H-H横断面时，在列车前部挤压力作用下，绝大部分活塞风会经设在站台层顶板上的多叶组合风阀D₃和在风道内的D₁₁进入活塞风道F₃，再经风亭S3排至室外。此时，位于列车前部的所有活塞风道和风亭都处于向外排风的工作状态(除非有列车和活塞风干扰)；而当列车在车站1内停靠若干秒后启动进入区间2时，由于列车尾部空气处于负压而产生内吸力，使绝大部分活塞风从风亭S1及活塞风道F1进入、经多叶组合风阀D13和D1进入车站轨行区；此时，位于列车尾部后面的两个活塞风道F3、F1和风亭S3、S1都处于是向车站内送风的工作状态(除非有列车和活塞风干扰)，而位于列车前部车站2区间内的两个活塞风道F5、F7和风亭S5、S7均处于排风工作状态。由于在正常运行工况下，所有的活塞风道始终是处于敞开状态，由列车运行时产生的前后部气压变化驱使执行排风或进风状态。由上可见，当列车沿A向在区间1内运行时，其前面车站1区间内的两个活塞风道F₃和F₁处于排风状态，而当列车离开车站1、进入区间2运行时，之前的两个活塞风道F₃和F₁转换成吸风状态，两者之间只差列车停靠站时的数秒即进行工作状态转换，使两股具有一定速度、流向相反的气流在活塞风道内相互碰撞、造成干扰、影响换气效果，使地铁车站内具有一定温度的混浊空气不能直接外排，也使室外的新鲜空气也不能畅通无阻地进入车站内部，从而使站台内空气质量难以保证，特别是近些年来地铁客流量越来越大的情况下，矛盾尤为突出。所以，目前的活塞风道既可排风又可吸风，有时常同时自动进行的结构格局和无序工作模式欠科学合理、工作稳定性较差，实际工作效果更差，不能满足地铁系统的环保质量要求，现已成为业界普遍重视、并亟待解决的一大课题。

发明内容

本发明的目的是要克服现有地铁车站内空气质量难保证的不足，提供一种结构新型、对地铁活塞风道的工作状态具有按需控制功能、能显著改善地铁站台内空气质量的地铁活塞风自动控制系统。