水電廠地下廠房濕熱環(huán)境防治方案研究

馬 鑫，李超順，袁世鐸，劉 杰，朱郅瑋

（1.五強(qiáng)溪電廠，湖南懷化 418000；2.華中科技大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，武漢 430074）

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，電力負(fù)荷迅速增長，峰谷差不斷加大，對電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求也越來越高，調(diào)峰能力不足將成為制約電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵問題。水力發(fā)電站以其調(diào)峰填谷的獨(dú)特運(yùn)行特性，發(fā)揮著調(diào)節(jié)負(fù)荷、促進(jìn)電力系統(tǒng)節(jié)能和維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的功能，逐步成為我國電力系統(tǒng)有效的、不可或缺的調(diào)節(jié)手段［1，2］。水電站地下廠房由發(fā)電機(jī)層、母線層等層室組成，為了有效利用水能，水電站地下廠房普遍建設(shè)深度較大，且廠房內(nèi)部安裝有大量水輪機(jī)主輔設(shè)備，設(shè)備長期運(yùn)行帶來的大量散熱導(dǎo)致廠房環(huán)境極為悶熱［3］。另一方面，大壩壩體一側(cè)為水庫，廠房深處潮濕環(huán)境，也使廠房極易發(fā)生潮濕與表壁結(jié)露現(xiàn)象。這樣的濕熱環(huán)境對場內(nèi)工作人員非常不友好，嚴(yán)重威脅廠房內(nèi)的機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至降低其使用壽命。

在水電站廠房內(nèi)，不同種類規(guī)格的設(shè)備位于不同的層室。這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)不同，導(dǎo)致廠房內(nèi)各層室的濕熱情況存在很大的差異。一般而言，水電站地下廠房最上層為發(fā)電機(jī)層，其主要的設(shè)備為發(fā)電機(jī)組及相應(yīng)監(jiān)控保護(hù)盤柜等二次設(shè)備，且發(fā)電機(jī)層要求內(nèi)部交通暢通無阻［4］，故發(fā)電機(jī)層一般通風(fēng)狀況良好，濕熱負(fù)荷不大；水輪機(jī)層及蝸殼層是廠房內(nèi)主要的濕負(fù)荷區(qū)域，這兩個層室建設(shè)深度較大，并且受水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備滲漏水的影響，導(dǎo)致濕度極大；部分廠房的電梯廊道兩側(cè)分別連接電梯井與外部空間，夏季時，為了達(dá)到隔絕外部高溫的目的，會在連接外部空間一側(cè)加裝隱私簾，但導(dǎo)致廊道內(nèi)部濕度也較大。因此，許多水電廠購置了較多除濕機(jī)，輔以場內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)及送風(fēng)機(jī)來改善廠房內(nèi)部濕熱環(huán)境［5，6］。但廠房內(nèi)不同區(qū)域的濕熱負(fù)荷復(fù)雜多變，只是單一的長期運(yùn)行除濕機(jī)，沒有考慮不同區(qū)域的實(shí)際濕熱情況，導(dǎo)致功耗較大。因此，設(shè)計以優(yōu)化水電站地下廠房濕熱環(huán)境為目標(biāo)的系統(tǒng)，并輔以合適的除濕機(jī)控制策略，有其存在的必要性。

國內(nèi)外的專家學(xué)者針對水電廠廠房濕熱環(huán)境的形成機(jī)理與優(yōu)化方案進(jìn)行了許多研究，并取得了一定的進(jìn)展［3，7-11］，研究的內(nèi)容主要集中在利用CFD 等技術(shù)進(jìn)行廠房實(shí)際溫濕度環(huán)境的仿真以及通風(fēng)系統(tǒng)的改造等。這些研究存在一定的局限性，沒有考慮電站不同區(qū)域變化的濕熱場景來構(gòu)建濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)。因此，本文結(jié)合工程實(shí)際的需求，結(jié)合在線監(jiān)測與模糊智能控制方法，建立能兼顧電站不同區(qū)域?qū)嶋H變化濕熱場景的廠房濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)，構(gòu)建除濕機(jī)模糊智能控制策略，對廠房的除濕機(jī)實(shí)現(xiàn)智能控制，最終達(dá)到改善水電廠地下廠房的濕熱環(huán)境的目的。

開展水電站地下廠房濕熱環(huán)境在線監(jiān)測與優(yōu)化的研究，并將其應(yīng)用于實(shí)際工程，有利于改善水電站地下廠房生產(chǎn)與工作環(huán)境，提高水電廠內(nèi)現(xiàn)場人員工作安全系數(shù)和舒適度；同時也有利于實(shí)現(xiàn)水電站“無人值班”或“少人值守”的智慧運(yùn)維新模式，提升水電站智能化運(yùn)行程度；有利于降低水電廠廠房內(nèi)各種主輔設(shè)備的事故率，提升水電站運(yùn)行的安全程度與穩(wěn)定性。

1 水電廠廠房濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計

1.1 水電廠基本情況介紹

某水電站位于我國華中地區(qū)，是沅水流域水電梯級開發(fā)的骨干電廠，華中電網(wǎng)骨干調(diào)峰調(diào)頻電廠。廠房結(jié)構(gòu)為地下廠房，安裝有5 臺單機(jī)容量240 MW 水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為1 200 MW。廊道通風(fēng)潮濕問題是水電廠歷來已久的頑疾，該電廠水輪機(jī)層、39.4 m 操作廊道、油庫及各電梯口空氣濕度大，露結(jié)水珠將直接影響到機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全。濕度長期過高加速了設(shè)備、設(shè)施的老化及生銹速度，影響工作壽命，增大設(shè)備、設(shè)施維護(hù)難度；同時濕度過高會嚴(yán)重危害作業(yè)人員的身體健康，影響作業(yè)人員的工作效率，導(dǎo)致人員在作業(yè)場所不能安全有效開展工作，圖1為該水電站現(xiàn)場濕熱環(huán)境實(shí)景圖。

圖1 水電站現(xiàn)場濕熱環(huán)境實(shí)景圖Fig.1 Real view of hot and humid environment on site of hydropower station

1.2 系統(tǒng)設(shè)計思路

本文的濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計的思想是：首先實(shí)地調(diào)研水電廠地下廠房濕熱環(huán)境的實(shí)際情況，分析水電廠對于環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)的需求；然后根據(jù)需求設(shè)計系統(tǒng)的架構(gòu)，采購相應(yīng)的硬件，并著手開發(fā)程序與軟件，與硬件設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試；到實(shí)施部分，依據(jù)現(xiàn)場情況編寫具體的施工方案，進(jìn)行廠房內(nèi)的施工與現(xiàn)場調(diào)試。

1.3 系統(tǒng)架構(gòu)

本文的濕熱環(huán)境優(yōu)化采用分布式架構(gòu)，分為三層：管理層、中間層和現(xiàn)場層。以現(xiàn)場層的分區(qū)域無線溫濕度傳感器在線監(jiān)測溫濕度參數(shù)為基礎(chǔ)，通過無線連接的方式將參數(shù)匯集到中間層的無線主機(jī)，再經(jīng)由RS-485 通訊電纜將所有區(qū)域的數(shù)據(jù)匯集到管理層的服務(wù)器，服務(wù)器將地下廠房濕熱環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至公司生產(chǎn)決策系統(tǒng)。形成分布式在線濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)。濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)的架構(gòu)拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2 濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱DFig.2 Optimized system architecture topology diagram for humid and hot environment

整個系統(tǒng)架構(gòu)的管理層是指運(yùn)行在工控機(jī)中廠房濕熱環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測的軟件系統(tǒng)，組態(tài)軟件作為整個系統(tǒng)的開發(fā)工具，一方面能用于設(shè)計人機(jī)交互界面，另一方面還可通過該軟件實(shí)現(xiàn)廠房重點(diǎn)區(qū)域濕熱環(huán)境實(shí)時監(jiān)控。除此之外，本系統(tǒng)還利用其較好的運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)對廠房的除濕機(jī)的模糊智能控制。中間層無線主機(jī)的主要功能為溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)的收發(fā)與傳輸。將不同區(qū)域的溫濕度傳感器采集到的環(huán)境參數(shù)通過無線傳輸?shù)姆绞?，匯集到管理層的工控機(jī)上?，F(xiàn)場層是整個系統(tǒng)的底層，主要布置的是分布在水電廠各個區(qū)域的傳感器。按功能分類，傳感器可分為溫濕度型、風(fēng)速型等?，F(xiàn)場安裝的溫濕度傳感器、無線主機(jī)以及廠房濕熱環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測的人機(jī)交互界面如圖3所示。

圖3 設(shè)備安裝實(shí)景圖及在線監(jiān)測系統(tǒng)人機(jī)交互界面Fig.3 Real-world diagram of equipment installation and humancomputer interaction interface of online monitoring system

2 除濕機(jī)模糊智能控制策略設(shè)計

2.1 設(shè)計思路

水電廠廠房內(nèi)不同區(qū)域的濕熱負(fù)荷復(fù)雜多變，只是單一的長期運(yùn)行除濕機(jī)，沒有考慮不同區(qū)域的濕熱實(shí)際情況，導(dǎo)致功耗較大。因此，以優(yōu)化水電站地下廠房濕熱環(huán)境為目標(biāo)的系統(tǒng)，輔以合適的除濕機(jī)控制策略，有其存在的必要性。模糊控制是一種可以作用于非線性工作條件下的智能控制方法，它是利用工作人員長期而又豐富的實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)或者專家總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，歸納出一套完備科學(xué)的控制規(guī)則，然后利用各類傳感器將檢測到的信號實(shí)時在線傳入模糊控制器，模糊控制器將傳來的實(shí)時信號根據(jù)前期制定的模糊控制規(guī)則進(jìn)行模糊化推理，從而得出模糊控制輸出量，實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜對象進(jìn)行有效的控制［12］，因此十分適合實(shí)現(xiàn)對水電廠廠房除濕機(jī)的智能控制。本文除濕機(jī)模糊智能控制策略設(shè)計的思路如下：首先確定區(qū)域濕度優(yōu)化目標(biāo)，其次根據(jù)區(qū)域濕度優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行模糊控制輸出，最后則是根據(jù)輸出控制量與實(shí)際除濕機(jī)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換，具體的除濕機(jī)模糊智能控制方法流程圖如圖4所示。

圖4 除濕機(jī)模糊智能控制方法流程圖Fig.4 Flow chart of fuzzy intelligent control method for dehumidifier

2.2 具體策略

2.2.1 確定區(qū)域濕度優(yōu)化目標(biāo)

策略的第一步確定區(qū)域濕度優(yōu)化目標(biāo)包括：首先對水電站進(jìn)行工作狀態(tài)判斷，判斷機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)或者機(jī)組處于全部停機(jī)或檢修狀態(tài)；其次根據(jù)尾水平臺的溫度傳感器歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行季節(jié)判斷，確定不同季節(jié)的總體溫濕度優(yōu)化目標(biāo)；最后根據(jù)溫濕度傳感器所屬區(qū)域標(biāo)簽判斷溫濕度傳感器所屬區(qū)域，從而確定不同區(qū)域的具體濕度優(yōu)化目標(biāo)，具體的根據(jù)水力發(fā)電廠廠房暖通風(fēng)雨空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)程的分季節(jié)、區(qū)域溫濕度目標(biāo)如表1［13］所示。需要注意的是，規(guī)程還指出當(dāng)水力發(fā)電廠采納全面或局部空氣調(diào)劑時，中央操縱室、辦公室和其他對室內(nèi)空氣溫、濕度有較高要求的房間可按舒服性空氣調(diào)劑室內(nèi)運(yùn)算參數(shù)采納，夏季室內(nèi)的相對濕度應(yīng)采納≤65%，冬季應(yīng)≥40%。其余的未列出的區(qū)域則根據(jù)各具體區(qū)域的設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行要求及電廠現(xiàn)場工作人員對工作環(huán)境的要求，結(jié)合上述規(guī)程要求綜合制定。

表1 水電廠廠房分季節(jié)、區(qū)域溫濕度目標(biāo)Tab.1 Seasonal and regional temperature and humidity targets for hydropower plants

2.2.2 區(qū)域濕度優(yōu)化目標(biāo)模糊控制輸出

3.課堂教學(xué)方法非常枯燥和單一，而且機(jī)械化、形式化嚴(yán)重，在這樣的教學(xué)模式下，學(xué)生學(xué)習(xí)英語的潛力根本無法挖掘，不僅在英語方面沒有學(xué)生興趣，而且在實(shí)際情況下學(xué)生學(xué)習(xí)英語變成了學(xué)習(xí)生涯的一種負(fù)擔(dān)。隨著學(xué)習(xí)英語時間的不斷推移，學(xué)生對英語課程就會慢慢滋生厭惡心理。這不利于學(xué)生在啟蒙階段中對英語的學(xué)習(xí)。

根據(jù)區(qū)域濕度優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行模糊控制輸出包括以下步驟：

（1）確定除濕機(jī)模糊控制策略的輸入量和輸出量。定義濕度優(yōu)化目標(biāo)為h1，實(shí)際室內(nèi)濕度為h2，定義相對濕度誤差RH=h2- h1，將當(dāng)前濕度對于目標(biāo)值的偏差RH作為一個輸入量。模糊控制策略的另一個輸入量為相對濕度的誤差變化率RCH，其中輸出量即為除濕機(jī)開啟的比例PH。同時對控制策略的輸入進(jìn)行對應(yīng)控制周期的離散化；在本文對濕熱環(huán)境優(yōu)化研究中，廠房內(nèi)空氣的相對濕度為0～100%。定義控制策略的一個輸入量相對濕度的誤差RH的基本論域?yàn)椋?100，100］，另一個輸入量為相對濕度的誤差變化率RCH的基本論域?yàn)椋?50，50］。定義對應(yīng)的模糊輸入變量的量化的論域全部為［-3，3］。由于除濕機(jī)的開啟臺數(shù)只能為正數(shù)，即開啟臺數(shù)占據(jù)總臺數(shù)的比例在0～100%之間，因此控制策略的控制量即除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例PH的基本量化論域?yàn)椋?，1］，除濕機(jī)的離散化控制周期選取1 h。

（2）輸入量和輸出量的模糊化。相對濕度的誤差RH和濕度誤差變化率RCH依據(jù)廠房對濕度的控制要求可以分為5 個模糊集：｛負(fù)大（NB），負(fù)?。∟S），零（ZO），正小（PS），正大（PB）｝。除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例PH選擇4個模糊子集：｛零（ZO），?。⊿），中（M），大（L）｝。

（3）模糊隸屬度確定。在本文中，對于除濕機(jī)模糊控制策略的輸入與輸出變量統(tǒng)一選擇三角形的隸屬度函數(shù)；利用三角形隸屬度函數(shù)，將除濕機(jī)模糊控制策略的輸入與輸出量進(jìn)行模糊化，對應(yīng)的隸屬度函數(shù)示意圖如圖5所示。

圖5 模糊控制輸入輸出隸屬度函數(shù)Fig.5 Fuzzy control input and output membership function

（4）建立模糊控制規(guī)則。模糊控制規(guī)則是通過專家知識與現(xiàn)場熟練工作人員的經(jīng)驗(yàn)的歸納與總結(jié)［14］。根據(jù)水電站地下廠房工作人員的日常工作經(jīng)驗(yàn)，可以設(shè)計合適的模糊規(guī)則，本文確定的模糊控制規(guī)則列出部分如下：

①如果控制區(qū)域相對濕度誤差為負(fù)大且該區(qū)域相對濕度誤差變化率為負(fù)大，則該區(qū)域除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例為?。?/p>

（if RHis NB and RCHis NB，then PHis S）

②如果控制區(qū)域相對濕度誤差為負(fù)大且該區(qū)域相對濕度誤差變化率為負(fù)小，則該區(qū)域除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例為零；

③如果控制區(qū)域相對濕度誤差為負(fù)大且該區(qū)域相對濕度誤差變化率為零，則該區(qū)域除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例為零；

（if RHis NB and RCHis ZO，then PHis ZO）

④如果控制區(qū)域相對濕度誤差為負(fù)大且該區(qū)域相對濕度誤差變化率為正小，則該區(qū)域除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例為零；

（if RHis NB and RCHis PS，then PHis ZO）

⑤如果控制區(qū)域相對濕度誤差為負(fù)大且該區(qū)域相對濕度誤差變化率為正大，則該區(qū)域除濕機(jī)的開啟臺數(shù)的比例為零；

（ifRHis NB andRCHis PB，thenPHis ZO）

為使得本文設(shè)計的模糊控制規(guī)則表述更為直觀，完整的模糊控制規(guī)則轉(zhuǎn)換成如表2，此時的除濕機(jī)模糊控制策略輸出曲面如圖6。

表2 模糊控制規(guī)則表Tab.2 Fuzzy control rule table

圖6 除濕機(jī)模糊智能控制策略輸出曲面Fig.6 Dehumidifier fuzzy intelligent control strategy output surface

（6）模糊輸出量計算。經(jīng)過模糊推理得到的結(jié)果是模糊量，不能直接用于控制除濕機(jī)，必須變換成相應(yīng)的控制量。利用重心法［16］進(jìn)行除濕機(jī)模糊控制策略輸出量的清晰化計算，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：x是輸出模糊子集的元素；μN(yùn)(x)是輸出模糊子集的元素的隸屬度值。

對所有制定的模糊控制規(guī)則按照模糊推理方法，并利用重心法進(jìn)行模糊控制量的清晰化。具體原理就是：通過選取輸出的隸屬度函數(shù)與相應(yīng)橫坐標(biāo)圍成的區(qū)域面積的重心作為模糊推理最終的輸出量。最后，輸出量除濕機(jī)開啟臺數(shù)的比例與模糊論域?qū)?yīng)表如表3所示。

表3 除濕機(jī)開啟臺數(shù)比例與模糊論域?qū)?yīng)表Tab.3 Correspondence table of the ratio of the number of dehumidifiers turned on and the fuzzy domain

2.2.3 控制量與實(shí)際除濕機(jī)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換

作為本文所述的水電站地下廠房濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)方案的除濕機(jī)模糊智能控制策略，其中所述根據(jù)輸出控制量與實(shí)際除濕機(jī)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由于除濕機(jī)不能根據(jù)控制量的大小準(zhǔn)確調(diào)整臺數(shù)輸出值，僅能調(diào)整調(diào)整除濕機(jī)的開關(guān)得到特定的開啟比例，因此需要根據(jù)控制量范圍劃分除濕機(jī)的啟閉，并制作狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。

以圖7蝸殼層實(shí)際溫濕度傳感器與無線主機(jī)及除濕機(jī)設(shè)備的布置為例，傳感器控制區(qū)域除濕機(jī)對應(yīng)表如表4。

圖7 蝸殼層溫濕度傳感器與無線主機(jī)及除濕機(jī)設(shè)備布置圖Fig.7 Layout drawing of volute temperature and humidity sensor，wireless host and dehumidifier equipment

表4 溫濕度傳感器控制區(qū)域除濕機(jī)對應(yīng)表Tab.4 Correspondence table of temperature and humidity sensor control area dehumidifier

除濕機(jī)工作情況只有啟動與關(guān)閉兩個狀態(tài)，由于存在單溫濕度傳感器控制區(qū)域一臺或者兩臺除濕機(jī)的工作狀態(tài)，故有兩種除濕機(jī)控制策略輸出量與實(shí)際除濕機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的規(guī)則，一臺除濕機(jī)控制策略輸出量與實(shí)際除濕機(jī)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換如表5。

表5 一臺除濕機(jī)控制策略輸出量與除濕機(jī)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換表Tab.5 A dehumidifier control strategy output and dehumidifier control state conversion table

兩臺除濕機(jī)控制策略輸出量與實(shí)際除濕機(jī)控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如表6。

表6 兩臺除濕機(jī)控制策略輸出量與除濕機(jī)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換表Tab.6 Two dehumidifier control strategy output and dehumidifier control state conversion table

兩臺除濕機(jī)的控制狀態(tài)存在不同的開啟策略，如啟動一臺除濕機(jī)可以有兩種開啟策略，默認(rèn)的開啟策略為開啟標(biāo)號較小的除濕機(jī)。

3 仿真結(jié)果與對比

為了驗(yàn)證本文所述的除濕機(jī)模糊智能控制策略的控制效果，就前述蝸殼層夏季工況進(jìn)行濕熱環(huán)境數(shù)值仿真，同時對比常規(guī)的除濕機(jī)常開策略，結(jié)合仿真結(jié)果對控制策略進(jìn)行進(jìn)一步分析。

圖8 為除濕機(jī)模糊常開策略下蝸殼層距地1.7 m 橫向空間的濕度云圖分布，在1.7 m 處橫向空間下的濕度變化整體較為均勻，其數(shù)值在48.24%左右，但是在3 號測壓管道處的濕度值較大，其值為56.27%，整體數(shù)值小于60%，滿足生產(chǎn)運(yùn)行要求。就夏季工況而言，經(jīng)除濕機(jī)作用后，整體濕度值明顯變小。圖9為除濕機(jī)模糊常開策略下蝸殼層距地1.7 m 縱向空間的濕度云圖分布，就中間縱向空間的濕度變化來看，五條測壓管道的濕度變化較為均勻，除卻3號測壓管道處的濕度值較高。

圖8 除濕機(jī)常開策略下蝸殼層距地1.7 m橫向空間濕度云圖Fig.8 Horizontal spatial humidity cloud map of the volute layer 1.7 m above the ground under the dehumidifier normally-on strategy

圖9 除濕機(jī)常開策略下蝸殼層距地1.7 m縱向空間濕度云圖Fig.9 Longitudinal spatial humidity cloud map of the volute layer 1.7 m above the ground under the dehumidifier normally-on strategy

圖10為除濕機(jī)模糊智能控制策略下蝸殼層距地1.7 m橫向空間的濕度云圖分布，根據(jù)控制策略，左側(cè)的除濕機(jī)處于開啟狀態(tài)，右側(cè)開啟了編號為1、3、5的三臺除濕機(jī)，整體濕度變化較為均勻，五處測壓管道以及左側(cè)廊道處濕度值小，數(shù)值在50.44%左右，右側(cè)廊道處濕度值大一些，數(shù)值在58.92%，相比于除濕機(jī)常開策略下的情況，濕度的數(shù)值更大。圖11為中間區(qū)域縱向空間的相對濕度變化云圖，同橫向空間濕度分布類似，整體濕度值在49.90%左右波動，中間縱向處濕度最大值為50.50%，就夏季工況而言，該濕度值同樣符合生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到相應(yīng)的安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，且整體的除濕機(jī)工作的功耗更小，達(dá)到了節(jié)能的目的。

圖10 除濕機(jī)模糊智能控制策略下蝸殼層距地1.7 m橫向空間濕度云圖Fig.10 The horizontal spatial humidity cloud map of the volute layer 1.7 m above the ground under the fuzzy intelligent control strategy of the dehumidifier

圖11 除濕機(jī)模糊智能控制策略下蝸殼層距地1.7 m縱向空間濕度云圖Fig.11 Longitudinal spatial humidity cloud diagram of volute layer 1.7 m above ground under fuzzy intelligent control strategy of dehumidifier

4 結(jié) 語

水電廠地下廠房過度的濕熱極大的影響水電廠各種主輔設(shè)備的安全運(yùn)行與水電廠現(xiàn)場工作人員的工作環(huán)境與效率。通過對水電站地下廠房濕熱環(huán)境的實(shí)地調(diào)研，以及遵照水力發(fā)電廠廠房暖通風(fēng)雨空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)程，結(jié)合現(xiàn)場工作人員的實(shí)際需求，設(shè)計了一套水電廠地下廠房濕熱環(huán)境優(yōu)化系統(tǒng)與分區(qū)域除濕機(jī)模糊智能控制方法。該系統(tǒng)能實(shí)時在線監(jiān)測各區(qū)域的溫濕度情況，將重點(diǎn)區(qū)域的相對濕度及相對濕度誤差作為分區(qū)域除濕機(jī)模糊智能控制方法輸入，經(jīng)模糊控制得到實(shí)際除濕機(jī)臺數(shù)開啟比例，仿真結(jié)果顯示分區(qū)域除濕機(jī)模糊智能控制方法能有效控制除濕機(jī)改善水電廠地下廠房濕熱環(huán)境，達(dá)到相應(yīng)的安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，且能降低整體能耗，科學(xué)的優(yōu)化水電廠地下廠房的濕熱環(huán)境。該系統(tǒng)滿足水電站對于安全生產(chǎn)運(yùn)行的要求，有利于改善水電廠廠房濕熱環(huán)境，并提高水電站的智能化運(yùn)行水平。