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视控新风——基于客流监测的节能优化平台
2026-09-01 16:51   审核人:

团队成员:孔闻哲、董筱童、马宇婷

指导老师:刘智锴

本项目荣获国赛三等奖。针对地铁新风系统长期按最大工况满负荷运行、与客流不匹配导致大量无效能耗的问题,团队研发了“视控新风”节能优化平台,核心是实现“按需供风”。

技术方案上,系统复用站台现有高清摄像头,在树莓派5上部署约YOLOv5-tiny轻量模型,结合TensorFlow Lite进行边缘计算,实时识别客流密度;同时接入现有温湿度传感器,通过Modbus RTU与PLC通信,再由变频器调节新风机频率。控制策略采用“客流跟踪+环境辅助+规律修正”:每5分钟更新客流,划分高峰、平峰、低谷三档运行,并引入夏冬季温湿度修正量F及室内外温差ΔT,避免风机频繁启停,兼顾通风质量与舒适度。系统无需大量新增传感器和线路,改造成本低、可靠性高。

量化成果显著:模拟验证显示,系统综合节能率可达40%以上,单站年节电约6万度,按0.8元/度计算,年节约电费约4万元~5万元,年减排CO₂约33吨。按高峰每日4小时、平峰7小时、低谷4小时测算,本系统全天能耗约91.5kWh,传统满负荷运行能耗约337.5kWh。团队还搭建小型地铁站台模型,利用树莓派、L298N驱动模块和直流风扇完成PWM变频调控验证。

该作品为地铁通风系统智慧化、绿色化升级提供了低成本、易推广的解决方案,也可拓展至写字楼、图书馆等场所。国赛三等奖是对团队创新设计与工程实践能力的肯定。


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