基于EXCEL的隧道通風系統模式的可視化核對分析

黃金龍

摘要：隧道系統模式的準確性是形成隧道送氣、排煙氣流的基礎，也是意外災害出現時人員疏散的安全保障。針對傳統隧道通風系統模式核對工作中存在的弊端，有創新性地將EXCEL軟件應用于隧道通風系統模式核對工作中，通過軟件內置圖表功能與宏編程語言（VisualBasicforApplications，VBA），有效地將隧道通風系統設計圖與隧道通風系統運行模式控制表結合起來，從而實現隧道通風系統模式的可視化核對工作。

關鍵詞：隧道通風；EXCEL；可視化；模式核對

1 概述

對于常年工作于地下線路的地鐵來說，隧道通風是保證地鐵安全運營的重要因素。因此，對于新線建設管理工作來說，如何保證任何環境下隧道內都能處于正常的通風狀態，是一項極其重要的工作。而隧道通風模式的正確與否是決定該項工作成敗的關鍵性因素。

地鐵區間隧道通風模式核對工作，一直是新線介入人員關注的重點。以往的工作無一不是投入巨大的人力、物力對隧道通風模式進行核對。而傳統核對方式只能根據模式表逐一對設備的狀態進行核對，繁瑣而復雜，并存在大量重復性工作，費時費力。

本文以既有線路3號線曬布、翠竹站及曬布翠竹區間為例，針對隧道通風模式圖及模式表的具體情況，利用EXCEL軟件對模式圖與模式表的關聯結合，創造性地實現隧道通風模式的可視化核對，大大簡化了核對操作，可為新線介入管理提供參考。

2 隧道通風系統模式核對現狀概述

2.1 隧道通風系統的組成

隧道通風系統包括區間隧道通風系統和車站隧道通風系統，二者緊密聯系，在功能上互相補充，從而實現列車在正常、阻塞和火災運行情況下的各種控制要求。

2.2 隧道通風系統的功能

區間隧道通風采用縱向通風，通過列車運行時的活塞效應或風機的聯合作用，將隧道內的氣流組織起來，與外界空氣進行交換帶走熱量，達到控制區間隧道的溫度、氣流的目的；當列車阻塞在區間隧道時，通風系統應能向阻塞區間提供一定的通風量，保證列車空調器等設備正常運行的環境溫度，并為乘客提供足夠的新風量；當列車發生火災時，通風系統應能及時排出煙氣，控制煙氣流向。

2.3 曬布站-翠竹站區間隧道通風系統的現狀

曬布站隧道通風系統共設正反轉變頻雙速TVF風機4臺，風閥20個。翠竹站隧道通風系統共設正反轉變頻雙速TVF風機4臺，風閥22個。

2.4 傳統核對方式的弊端

根據以往的工作經驗，傳統核對方式主要采用人工核對方式，逐一核對各模式下各設備的開關狀態，再根據所有設備的狀態，結合模式情況，判斷模式設置是否正確。然而在實際工作中，該方式存在弊端：模式變量較多，人工逐一核對，需耗費大量人力、物力；模式控制表較為繁雜，人工核對容易出現人為錯誤；核對結果不夠直觀，不便于判斷及保存。

3 基于EXCEL的模式核對方式

基于傳統核對模式的弊端，本文采用數據處理軟件EXCEL，通過軟件內置圖表功能與宏編程語言（VBA），有效地將隧道通風系統設計圖與隧道通風系統運行模式控制表結合起來，從而實現隧道通風系統模式的可視化核對工作。

3.1 EXCEL軟件簡介

Excel是微軟公司Office辦公軟件中的一個組件，用來制作電子表格、完成許多復雜的數據運算，能夠進行數據分析，具有強大的制作圖表功能，其內置的宏編程語言VisualBasicforApplications（VBA）可通過語言編程，實現更強大的拓展功能。

3.2 圖例繪制及數據錄入

3.2.1 圖例繪制

隧道系統設計圖繪制通過EXCEL內置的形狀繪制功能實現，其繪制遵循以下準則：圖標圖例符合原始設計圖的標準要求；設備處于運行/開啟狀態用綠色表示，未運行/開啟不標注顏色；相鄰車站及其區間應繪制同一表格，便于可視化操作的需求。

3.2.2 數據錄入

將隧道通風系統運行模式控制表錄入EXCEL表格中，考慮VBA程序狀態判斷的需要，對數據格式設置如下：

（1）風機運行狀態“關閉/工頻運轉/降頻運轉”分別以“0/1/2”表示，并在ExcEL單元格中采用“[=0]●…‘[=1]○、◎”，將其格式化為“●/○/◎”。

（2）風閥運行狀態“關閉/開啟”分別以“0/1”表示，并在EXCEL單元格中采用“[=0]■”“[=1]□”，將其格式化為“■/□”。

3.3 程序編制

使用EXCEL內置編程語言環境VBA進行宏語言編程，VBA編程將實現以下功能：

（1）根據選擇的模式，對照《隧道通風系統模式控制表》，讀取所有設備的狀態。

（2）根據設備的狀態，對設備圖標進行形狀控制，實現可視化。

4 可視化核對結果

于EXCEL表格中“模式選擇”中選擇相應模式，即可實現將該模式的實際狀態進行可視化顯示。使用人員可根據圖形所顯示的設備運行狀態及氣流方向，直觀判斷該模式設置是否合理以及模式是否存在錯誤，便于對模式進行核對與修正。

5 結論

通過傳統模式核對方式與應用EXCEL實現模式核對方式對比，可以得出以下結論：

（1）傳統模式核對方式繁雜，存在大量重復性操作，需投入大量人力、物力，且核對工作過程中容易出現人為因素的錯誤，核對結果不直觀，不便于保存。

（2）應用EXCEL實現模式核對方式可以實現可視化核對工作，核對結果直觀，便于對模式判斷及錯誤進行快速修正，核對結果可通過多種形式保存。

（3）EXCEL圖表繪制及VBA編程需要使用者有一定的軟件使用水平及語言編程能力，使用門檻相對較高。