开题报告-城市地下管廊排风系统设计

开题报告-城市地下管廊排风系统设计哈尔滨华德学院
毕业设计(论文)开题报告
专业自动化学生沈昊旻学号 1140171228 班号 1401712 指导教师李辰开题日期 2017.9.20
201 年月日
说明
一、开题报告应包括下列主要内容:
1(通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求。

2(进度计划是否切实可行。

3(是否具备毕业设计所要求的基础条件。

4(预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。

5(主要参考文献。

二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。

三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统
一交所在分院保存，以备检查。

指导教师评语:
指导教师: 年月日
开题答辩组审查意见:
组长: 组员:
年月日
一、课题题目和课题研究现状
城市地下管廊排风系统设计
城市地下综合管廊通风系统在设置上主要分为三种，分别是自然通风、诱导式通风，以及风井式机械通风。

其中风井式机械通风主要的运作方式是进风口自然进风，排风时，通过机械的运转将风进行排除。

自然通风方式在使用过程中要求排风口的面积以及高度差异需要达到设计人员设计的规定。

系统在功能实现时主要的原理是利用热力上的压力差将管廊中存在的余热进行疏散。

但是这种系统的建立往往需要将运作的风机安装在很高的位置，与此同时，还要与地面上的构筑物进行相应的捆绑设置，所以这种排风方法在实际的应用范围上并不是十分广泛。

对于那些需要划分多个区段的管廊在功能的实现上也不是十分让人满意。

在管廊建设过程中，实际应用范围比较广泛的通风方式是自然进风与机械排风相结合的方法。

这种排风方式主要的工作原理是将排风装置固定在排风井上，根据排风井中的负载压力，将管道中产生的余热与有害气体进行排除处理。

一些管廊在建设过程中会因为实地的限制条件，无法达到负载上的排风压力，此时施工人员需要安装排风管对通风进行诱导处理。

二、选题的目的和意义
综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物，随着城市地下空间开发程度的提高，各种直埋地下管线造成的土地资源浪费现象越来越值得关注，综合管廊将各种工程管线集于一体，有节约土地、便于检修养护、避免道路频繁开挖等优点。

因此在很多城市建设中的应用越来越多。

综合管廊本体完全位于地下，壁面与土壤接触会产生凝结水造成内部湿度较高，管廊内的热湿空气体会导致内部空气环境的急剧恶化，不利于管养维护人员的巡视与检修，同时管廊内敷设的电力电缆、供热管道和污水管道等，也会散发热量和恶臭。

因此需要设置行之
有效的通风系统，在正常工况下排除管廊内的余热余湿，在检修工况时，为人员提供安全卫生的空气环境。

三、课题的基本内容
设计城市管廊的通风系统。

提出管廊通风系统的可行方案，进行技术经济比较，选择最佳通风系统，并论证其合理性。

根据具体情况计算管廊风量跟管廊通风阻力，选择合适的管廊通风设备。

本系统将可编程控制器与变频器有机地结合起来以地下管廊气体浓度和温度为主控参数，实现对电动机工作过程和运转速度的有效控制，使地下管廊中用的通风机通风高效、安全，达到了明显的节能效果。

由可编程控制器控制的变频调速风机的通风系统，具有较高的可靠性和较好的节能效果，易于组建成整体的自控系统，可以方便地实现各种控制切换和远程监控。

原理框图见附页。

四、研究方案及预期达到的目标
研究方案:本设计平台采用计算机辅助技术和管廊通风系统设计的相关技术,帮助管廊通风的工程设计人员完成通风系统的设计,也可以对已有的管廊通风系统进行验证分析,以保证其安全平稳的运行。

系统设计的地下管廊通风系统控制主要是对气体浓度和温度的调节与控制两部分。

风机风量的调节中引入变频器对风机风速的调节，根据地下管廊空气内气体浓度和温度的变化通过变频器来调节风机的转速。

当温度达到一定程度(一般为35-40?)或气体浓度(例如CO,甲烷，氧气等)达到一定浓度时，温度传感器和气体浓度传感器产生一个微弱的电压信号，并将此信号传给变送器转换为电压或电流送给模拟量输入模块，经A-D转换后得到与其成比例的数字量。

然后在PLC的梯形图程序中进行PID控制运算后传送给模拟量输出模块，经D-A转换后变为电流信号或电压信号用来控制变频器，从而实现对电机的启停和转速控制。

目标:通过设计城市地下管廊的通风系统来实现显示城市地下管廊排风系统控制生产工艺流程以及它的工况参数。

五、为完成课题已具备和所需的条件
硬件:西门子S7-200PLC.,RS-485,温度传感器，气体浓度传感器，计算机，变频器,电机
软件:STEP-7，紫金桥软件。

六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施
遇到的困难:因为城市地下管廊是最近几年在我国新开展的项目，目前整个项目没有统一的标准跟要求，导致我在查询资料时出现资料前后不一致的情况，而且相关资料也较少，难以支持我研究的课题。

解决的措施:尽可能的查询有关城市管廊与排风系统的相关资料，并以矿井排风装置作为参考，来解决地下管廊通风的基本设计。

七、进度安排
8月28日-9月20日查找资料，研究设计过程，并填写开题报告。

9月21日-10月18日初步完成硬件设计和软件设计，进行调试与修改，参加中期检查。

10月19日-11月8日完成设计的整体调试，参加结题验收。

11月9日-12月6日完成毕业论文的撰写，修改。

12月7日-12月19日准备毕业答辩材料并参加答辩。

八、参考文献
[1] 李林峰.城市地下综合管廊在城市建设中的运用研究及实践.中国西部科技2015
[2] 任继英.浅谈城市地下综合管廊的必要性.科技资讯，2014
[3] 杨光友.单片微型计算机原理及接口技术.中国水利水电出版社[J]，2000
[4] 李海新.综合管廊通风系统设计探讨[J].山西建筑，2015(34);137-138
[5] 廖常初.S7-200 PLC编程及应用[M](北京:机械工业出版社，2007
[6] 程启明.PLC的应用.自动化与仪表[J].1994
[7] 李广第.单片机基础.北京航空航天大学出版社，2001
[8] ZHANG D. Automated Biometrics-Technologies and Systems [M]. USA: 2000:342-383
[9] Roger Pressman(Software Engineering[M](Higher Education，
2004:73-98
[10] 李广第.单片机基础.北京航空航天大学出版社,2001:15-45
[11] Wend Boggs(SSI With Ration Rose2002[M]，2002:47-49
九、备注
所有通风机均选用低噪声、高效风机。

为天然气舱设置的风机为防爆风机。

管廊风机进出口均加装消声器。

所有通风机进出口连接处均加防火帆布软接。

吊顶风机设减震吊架,所有设备均选用节能产品。

监控画面声光报警温度
变电排变 P 温度传感器
送频动风 L
气体浓度传器器机扇 C 感器
380V交流电气体浓度
自动/手动启动/停止
原理框图。