Синтез алгоритмов управления тепловым режимом на платформе станции Речной вокзал Новосибирского метрополитена

Целью проекта является синтез алгоритмов управления тепловым режимом на платформе станции «Речной вокзал» Новосибирского метрополитена.

Поставленные задачи: изучение системы вентиляции метрополитена, в частности на станции «Речной вокзал» Новосибирского метрополитена, изучение теплового режима и процесса воздухообмена в тоннеле метрополитена, исследование математической модели процесса воздухообмена, синтез системы управления производительностью воздушно-тепловой завесы, разработка системы управления расходом воздуха.

В результате проведенной работы была рассмотрена математическая модель системы вентиляции на станции «Речной вокзал» Новосибирского метрополитена, проведён синтез системы управления тепловым режимом на этой станции.

Численное моделирование переходных процессов системы управления проведено в пакете MatLab 6.5 (в среде Simulink).

В проекте произведена оценка слабых и сильных сторон проекта, возможностей, стоящих перед ним, и угроз для него, а также заключение о развитии и перспективах разработанной системы. Приведена калькуляция себестоимости разработки. Рассмотрены вопросы охраны труда работников метрополитена, приведены меры безопасности.

Метрополитен является наиболее совершенным и важнейшим видом городского транспорта, который способен справляться с высокой интенсивностью пассажиропотока, как никакой другой вид городского транспорта. Эксплуатационные показатели метрополитена в значительной степени зависят от эффективности и конструктивного совершенства его системы вентиляции и теплоснабжения, на которые существенное влияние оказывают как частота движения поездов на линии, так и метеорологические и гидрологические условия города.

Состояние воздушной среды влияет на самочувствие пассажиров, здоровье и работоспособность обслуживающего персонала, а также на сохранность технического оборудования. Это обуславливает повышение требования к теплоснабжению и в особенности к вентиляции. Она делится на местную, обслуживающую бытовые и технологические помещения, аккумуляторную, силовую тяговую подстанцию, и тоннельную, проветривающую тоннели и станции.

Задачами вентиляционной системы являются:

1. Подача требуемого количества воздуха для обеспечения нормативного температурного режима на станциях в зимнее и летнее время, а также удаление вредных выделений в атмосферу (пыль, газ, бактериальная флора и т. д.).

2. Обеспечение комфортных аэродинамических условий для пассажиров и работников метрополитена, которые определяются притоком свежего воздуха, его температурой и скоростью движения в местах скопления людей.

3. Локализация развития аварийных вентиляционных режимов (пожар) и оперативное удаление продуктов горения по безопасным для людей маршрутам.

Использование управляемой вентиляции открывает новые возможности для решения поставленных выше задач.

• Описание вентиляционной сети метрополитена как объекта автоматического управления. Требования к состоянию воздушной среды в тоннеле метрополитена
• Описание системы вентиляции Новосибирского метрополитена
• Описание технологического процесса проветривания и элементов системы вентиляции на станции «Речной вокзал»
• Требования к управлению температурой и проветриванием на станции «Речной вокзал» Новосибирского метрополитена
• Постановка задачи дипломного проектирования
• Математическая модель процесса вентиляции в тоннеле метрополитена. Функциональная схема системы вентиляции на станции
• Описание элементов САУ ВТЗ, взаимодействие элементов в системе
• Воздушно-тепловая завеса
• Центробежный вентилятор
• Преобразователь частоты (ПЧ)
• Калориферная установка
• Датчик расхода воздуха
• Математическая модель САУ ВТЗ
• Описание элементов САУ УШ, взаимодействие элементов в системе
• Исполнительный механизм управляемых шиберов
• Управляемые шиберы
• Аэродинамический объект
• Датчик расхода воздуха
• Математическая модель САУ УШ
• Математическая модель системы управления тепловым режимом на станции
• Синтез алгоритмов управления тепловым режимом на станции. Расчет регулятора САУ ВТЗ. Постановка задачи синтеза регулятора САУ ВТЗ
• Построение ЛАЧХ объекта для статической системы
• Построение желаемой ЛАЧХ
• Расчет корректирующего звена
• Построение ЛАЧХ объекта для астатической системы
• Построение желаемой ЛАЧХ
• Расчет корректирующего звена
• Расчет регулятора САУ УШ. Постановка задачи синтеза регулятора САУ УШ
• Формирование поверхности переключения
• Проверка устойчивости движения к поверхности переключения
• Реализация закона управления. Расчет дифференцирующего фильтра
• Численное моделирование переходных процессов в системе по управляющему и возмущающему воздействиям
• Организационно-экономический раздел
• SWOT-анализ разработки
• Сильные стороны разработки
• Слабые стороны разработки
• Возможности разработки
• Угрозы
• Формирование и анализ SWOT-матрицы
• Заключение о перспективе разработки
• Калькуляция себестоимости научно-технической продукции
• Охрана труда. Оздоровление воздушной среды в метрополитене

Конструирование плиты фундамента
В результате расчетов определились сечение фундаментной плиты и ее армирование при заданной прочности материала. По итогам расчетов принято: – толщина фундаментной плиты – 650 мм; – бетон кл. В25; – армирование - двойная сетка из арматуры А-III с шагом 200 мм, с усилением армирования в местах опирания ве ...

Конструкции и расчет узлов. Опорный узел
кН; кН;м2; МПа < МПа, где МПа - расчетное сопротивление смятию (сжатию) вдоль волокон. Требуемая высота диафрагмы (из расчета на смятие рамы поперек волокон от действия распора): мм, где МПа. Конструктивно принимаем высоту диафрагмы см. Рассчитываем опорную вертикальную диафрагму, воспринимающую р ...

Необходимая длина свай
В качестве несущего слоя висячей сваи принимаем глину (слой 4), тогда необходимая длина сваи должна быть не менее: lсв = h1 + h2 + h3 = 0,05 + 5,05 + 1 = 6,1 м (рис.8) Принимаем типовую железобетонную сваю С7-30 (ГОСТ 19804.1-79*) квадратного сечения 300 х 300 мм, длиной L = 7 м. Класс бетона сваи В20. Арм ...