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高海拔施工隧道增压通风系统相似试验研究
1
作者
王继红
商家旭
+4 位作者
罗占夫
王树刚
吴元金
蒋爽
刘祺君
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第5期916-923,共8页
为解决高海拔施工隧道掘进工作面存在的低压缺氧问题,保障施工人员的健康安全,借鉴矿井增阻调节方法,提出一种高海拔施工隧道新型增压通风系统,提高工作区压力,使其满足舒适性海拔的供氧标准;推导相似准则数和相似比例,并依据雷诺数和...
为解决高海拔施工隧道掘进工作面存在的低压缺氧问题,保障施工人员的健康安全,借鉴矿井增阻调节方法,提出一种高海拔施工隧道新型增压通风系统,提高工作区压力,使其满足舒适性海拔的供氧标准;推导相似准则数和相似比例,并依据雷诺数和欧拉数相似原理搭建施工隧道相似试验台;以相似试验方法验证增压通风系统的可行性,探究3 000~3 600 m海拔对风窗流通面积比的影响,将两者进行非线性拟合得到经验公式,同时探究风量变化对增压通风系统的影响。研究结果表明:1)当风窗流通面积比为15.3%、风机频率为46.3 Hz时,增压通风系统能够使海拔3 500 m的隧道工作区氧分压提升至海拔2 500 m的氧分压水平。2)海拔3 000 m和3 600 m隧道对应风窗流通面积比分别为17.2%和15.1%;海拔越高,风窗流通面积比越小;当海拔增加至一定范围时,风窗流通面积比基本不再变化。3)海拔越高,风量增加引起的工作区增压值越大;同一海拔下,工作区增压值随着风量增加的变化率越大。
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关键词
高海拔隧道
增压通风
相似试验
流通面积比
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职称材料
基于本征正交分解的施工隧道污染物体积分数快速预测
2
作者
赵希望
夏文洁
+5 位作者
王继红
蒋爽
王树刚
吴元金
罗占夫
刘祺君
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期32-41,共10页
为解决传统数值模拟方法计算耗时长、难以满足实时性需求的问题,提出一种本征正交分解与支持向量机相结合的预测方法,旨在实现复杂工况下施工隧道污染物浓度场的快速重构。首先,建立施工隧道爆破后CO运移的数值模型;其次,针对不同炸药...
为解决传统数值模拟方法计算耗时长、难以满足实时性需求的问题,提出一种本征正交分解与支持向量机相结合的预测方法,旨在实现复杂工况下施工隧道污染物浓度场的快速重构。首先,建立施工隧道爆破后CO运移的数值模型;其次,针对不同炸药量和海拔的典型工况,模拟爆破后隧道内CO体积分数分布,以此来获得样本数据集;再次,通过本征正交分解对高维度浓度场数据进行降维处理,基于能量截取前三阶模态作为特征基函数,降低计算的复杂度;最后,采用支持向量机模型建立已知工况参数与模态系数之间的非线性映射关系,实现目标工况下不同时间隧道内CO体积分数的快速预测。研究结果表明:该预测模型具有显著的准确性和高效性。其中,在预测未知炸药量工况下隧道爆破后的CO体积分数时,最大相对误差不大于15%,平均相对误差为2.73%;在预测未知海拔工况下隧道爆破后的CO体积分数时,最大相对误差不大于6%,平均相对误差为1%。此外,该预测模型耗时仅为数值模拟计算耗时的1/600,使施工隧道污染物浓度场的近实时获取成为可能。
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关键词
施工隧道
污染物体积分数
本征正交分解
支持向量机
快速预测
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职称材料
智能通风系统在某施工隧道中的应用实践
被引量：
2
3
作者
罗占夫
王继红
+6 位作者
孙毅
商家旭
王树刚
蒋爽
王栋
吴元金
刘祺君
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2023年第S02期477-484,共8页
为推进智能控制技术在隧道施工通风领域的应用,提出一种简捷的施工隧道智能通风控制系统,主要包括控制主机、工作面环境参数识别模块和执行器控制管理模块。系统基于一种改进的增广ZNPID算法(AZNPID),通过对超标污染物浓度进行归一化处...
为推进智能控制技术在隧道施工通风领域的应用,提出一种简捷的施工隧道智能通风控制系统,主要包括控制主机、工作面环境参数识别模块和执行器控制管理模块。系统基于一种改进的增广ZNPID算法(AZNPID),通过对超标污染物浓度进行归一化处理,实现了隧道通风的多参数控制。在某施工隧道进行为期2个月的实际应用中,研究结果显示,该系统能够根据掌子面污染物浓度精准地调节风机运行频率。与传统方法相比,智能通风系统可降低约31%的电力消耗,具有良好的节能潜力。同时,提出了基于实测数据和历史数据的全工序通风控制方法。通过分析各工序特征和风量需求,可以实现施工工序与时段的实时判定,为实现全工序智能化通风控制提供了新思路。本研究提出的智能通风控制系统与方法有助于推进施工隧道通风的科学管理,为隧道通风智能化推广应用提供了有价值的参考。
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关键词
隧道
智能通风
变频调速
智能控制
通风节能
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职称材料
题名
高海拔施工隧道增压通风系统相似试验研究
1
作者
王继红
商家旭
罗占夫
王树刚
吴元金
蒋爽
刘祺君
机构
大连
理工大学建设工程学院
中铁隧道局集团(上海)特种高新技术
有限公司
广东省隧道结构智能监控与维护企业重点实验室
大连
民族大学土木工程学院
广弘
科技
(
大连
)
有限公司
出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第5期916-923,共8页
基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划(CZ02-专项)。
文摘
为解决高海拔施工隧道掘进工作面存在的低压缺氧问题,保障施工人员的健康安全,借鉴矿井增阻调节方法,提出一种高海拔施工隧道新型增压通风系统,提高工作区压力,使其满足舒适性海拔的供氧标准;推导相似准则数和相似比例,并依据雷诺数和欧拉数相似原理搭建施工隧道相似试验台;以相似试验方法验证增压通风系统的可行性,探究3 000~3 600 m海拔对风窗流通面积比的影响,将两者进行非线性拟合得到经验公式,同时探究风量变化对增压通风系统的影响。研究结果表明:1)当风窗流通面积比为15.3%、风机频率为46.3 Hz时,增压通风系统能够使海拔3 500 m的隧道工作区氧分压提升至海拔2 500 m的氧分压水平。2)海拔3 000 m和3 600 m隧道对应风窗流通面积比分别为17.2%和15.1%;海拔越高,风窗流通面积比越小;当海拔增加至一定范围时,风窗流通面积比基本不再变化。3)海拔越高,风量增加引起的工作区增压值越大;同一海拔下,工作区增压值随着风量增加的变化率越大。
关键词
高海拔隧道
增压通风
相似试验
流通面积比
Keywords
high-altitude tunnel
pressurized ventilation
similar experiment
flow area ratio
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于本征正交分解的施工隧道污染物体积分数快速预测
2
作者
赵希望
夏文洁
王继红
蒋爽
王树刚
吴元金
罗占夫
刘祺君
机构
中铁隧道局集团(上海)特种高新技术
有限公司
大连
理工大学
大连
民族大学
广弘
科技
(
大连
)
有限公司
出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期32-41,共10页
基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划(CZ02-专项)。
文摘
为解决传统数值模拟方法计算耗时长、难以满足实时性需求的问题,提出一种本征正交分解与支持向量机相结合的预测方法,旨在实现复杂工况下施工隧道污染物浓度场的快速重构。首先,建立施工隧道爆破后CO运移的数值模型;其次,针对不同炸药量和海拔的典型工况,模拟爆破后隧道内CO体积分数分布,以此来获得样本数据集;再次,通过本征正交分解对高维度浓度场数据进行降维处理,基于能量截取前三阶模态作为特征基函数,降低计算的复杂度;最后,采用支持向量机模型建立已知工况参数与模态系数之间的非线性映射关系,实现目标工况下不同时间隧道内CO体积分数的快速预测。研究结果表明:该预测模型具有显著的准确性和高效性。其中,在预测未知炸药量工况下隧道爆破后的CO体积分数时,最大相对误差不大于15%,平均相对误差为2.73%;在预测未知海拔工况下隧道爆破后的CO体积分数时,最大相对误差不大于6%,平均相对误差为1%。此外,该预测模型耗时仅为数值模拟计算耗时的1/600,使施工隧道污染物浓度场的近实时获取成为可能。
关键词
施工隧道
污染物体积分数
本征正交分解
支持向量机
快速预测
Keywords
construction tunnel
pollutant concentration
proper orthogonal decomposition
support vector machine
rapid prediction
分类号
U453.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
智能通风系统在某施工隧道中的应用实践
被引量：
2
3
作者
罗占夫
王继红
孙毅
商家旭
王树刚
蒋爽
王栋
吴元金
刘祺君
机构
中铁隧道局集团特种高新技术
有限公司
中铁隧道局集团
有限公司
隧道结构智能监控与维护重点实验室
大连
理工大学
大连
民族大学
广弘
科技
(
大连
)
有限公司
出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2023年第S02期477-484,共8页
基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划。
文摘
为推进智能控制技术在隧道施工通风领域的应用,提出一种简捷的施工隧道智能通风控制系统,主要包括控制主机、工作面环境参数识别模块和执行器控制管理模块。系统基于一种改进的增广ZNPID算法(AZNPID),通过对超标污染物浓度进行归一化处理,实现了隧道通风的多参数控制。在某施工隧道进行为期2个月的实际应用中,研究结果显示,该系统能够根据掌子面污染物浓度精准地调节风机运行频率。与传统方法相比,智能通风系统可降低约31%的电力消耗,具有良好的节能潜力。同时,提出了基于实测数据和历史数据的全工序通风控制方法。通过分析各工序特征和风量需求,可以实现施工工序与时段的实时判定,为实现全工序智能化通风控制提供了新思路。本研究提出的智能通风控制系统与方法有助于推进施工隧道通风的科学管理,为隧道通风智能化推广应用提供了有价值的参考。
关键词
隧道
智能通风
变频调速
智能控制
通风节能
Keywords
tunnel
intelligent ventilation
variable-frequency speed regulation
intelligent control
energy saving
分类号
U454 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
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1
高海拔施工隧道增压通风系统相似试验研究
王继红
商家旭
罗占夫
王树刚
吴元金
蒋爽
刘祺君
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于本征正交分解的施工隧道污染物体积分数快速预测
赵希望
夏文洁
王继红
蒋爽
王树刚
吴元金
罗占夫
刘祺君
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025
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职称材料
3
智能通风系统在某施工隧道中的应用实践
罗占夫
王继红
孙毅
商家旭
王树刚
蒋爽
王栋
吴元金
刘祺君
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2023
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