[發(fā)明專利]一種礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010050498.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111273055B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海寧;厲志安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P11/00
• 分類號(hào): G01P11/00;G01D5/00
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控方法，其特征在于，包括如下步驟：

S100、在巷道內(nèi)確定測(cè)控點(diǎn)，在測(cè)控點(diǎn)處構(gòu)建風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)，所述風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)包括風(fēng)速傳感器和連接桿，所述風(fēng)速傳感器與所述連接桿相連，所述連接桿為擺動(dòng)式連桿，所述連接桿固定在巷道內(nèi)；

S200、將所述測(cè)控點(diǎn)的前后區(qū)域設(shè)定為測(cè)控區(qū)域，對(duì)所述測(cè)控區(qū)域當(dāng)前狀態(tài)是否適于風(fēng)速測(cè)定進(jìn)行判斷；

S300、根據(jù)判斷結(jié)果，運(yùn)行風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)，測(cè)定單點(diǎn)風(fēng)速，測(cè)定單點(diǎn)風(fēng)速的具體方法包括：

S301、所述風(fēng)速傳感器通過所述連接桿固定在巷道的頂面，監(jiān)測(cè)巷道頂面的單點(diǎn)風(fēng)速，得出頂面單點(diǎn)風(fēng)速；

S302、對(duì)所述頂面單點(diǎn)風(fēng)速進(jìn)行分析，得出頂面風(fēng)速波動(dòng)值；

S303、將所述頂面風(fēng)速波動(dòng)值與預(yù)設(shè)撥動(dòng)范圍進(jìn)行比較，當(dāng)所述頂面風(fēng)速波動(dòng)值超出預(yù)設(shè)波動(dòng)范圍時(shí)，所述連接桿動(dòng)作，改變所述風(fēng)速傳感器的位置至巷道斷面的中部，對(duì)巷道斷面中心點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量；

S400、將所述單點(diǎn)風(fēng)速測(cè)定結(jié)果換算成平均風(fēng)速；

S500、將測(cè)得的平均風(fēng)速與系統(tǒng)設(shè)定的平均風(fēng)速比較，在平均風(fēng)速允許范圍內(nèi)，則風(fēng)機(jī)不進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)；若不在平均風(fēng)速允許范圍內(nèi)，則將調(diào)節(jié)信號(hào)傳輸給風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控方法，其特征在于，對(duì)當(dāng)前狀態(tài)判斷的具體過程包括：

S201、在所述測(cè)控點(diǎn)的前后兩端安裝物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器，構(gòu)建物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)；

S202、通過所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)所述測(cè)控區(qū)域內(nèi)是否有物體經(jīng)過；

S203、對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，若監(jiān)測(cè)到無物體經(jīng)過，則表明當(dāng)前狀態(tài)可以進(jìn)行風(fēng)速測(cè)定，反之則不能。

3.一種基于權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控方法的礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控裝置，其特征在于，包括用于測(cè)定巷道內(nèi)風(fēng)速的風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)（1）和用于測(cè)定檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有物體通過的物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)（2），所述物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)（2）與所述風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)（1）相連，所述風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)（1）與巷道內(nèi)的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)（3）相連；

所述的風(fēng)速測(cè)定系統(tǒng)（1）包括風(fēng)速傳感器（4）和連接桿（5），所述風(fēng)速傳感器（4）通過所述連接桿（5）安裝在巷道頂面上，所述的風(fēng)速傳感器（4）包括風(fēng)速探頭（6）和信號(hào)處理器（7），所述風(fēng)速探頭（6）將檢測(cè)得到的信號(hào)輸出給所述信號(hào)處理器（7），所述信號(hào)處理器（7）通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并換算成單點(diǎn)風(fēng)速，再基于單點(diǎn)風(fēng)速換算成巷道內(nèi)的平均風(fēng)速，所述信號(hào)處理器（7）將平均風(fēng)速信號(hào)傳輸給巷道內(nèi)的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)（3），以實(shí)現(xiàn)風(fēng)速調(diào)節(jié)；

所述連接桿（5）為擺動(dòng)式連桿，所述連接桿（5）的頂端垂直連接有轉(zhuǎn)軸（9），所述轉(zhuǎn)軸（9）通過支架（10）固定在巷道頂面，所述連接桿（5）的底端連接所述風(fēng)速傳感器（4），所述轉(zhuǎn)軸（9）可轉(zhuǎn)動(dòng)地穿設(shè)在支架（10）上，所述支架（10）上設(shè)置有擺動(dòng)電機(jī)（11），所述擺動(dòng)電機(jī)（11）的輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸（9）相連，所述擺動(dòng)電機(jī)（11）工作改變所述風(fēng)速傳感器（4）的位置，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量擺動(dòng)角度內(nèi)單點(diǎn)或多點(diǎn)位置的風(fēng)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控裝置，其特征在于，所述物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)（2）包括兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器，兩個(gè)所述的物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器分別安裝在所述風(fēng)速傳感器（4）的前后兩側(cè)，并與所述風(fēng)速傳感器（4）保持10米以上距離安裝在巷道頂面上，所述物體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器將信號(hào)傳輸給所述信號(hào)處理器（7），以確定當(dāng)前狀態(tài)是否可以進(jìn)行風(fēng)速監(jiān)測(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦井巷道平均風(fēng)速的單點(diǎn)測(cè)控裝置，其特征在于，所述連接桿（5）包括設(shè)置在巷道頂部的中點(diǎn)位置處的伸縮腔（16），所述伸縮腔（16）豎直設(shè)置且其內(nèi)設(shè)置有伸縮氣缸（17），所述伸縮氣缸（17）的輸出端豎直向下且連接有伸縮桿（18），所述風(fēng)速傳感器（4）安裝在所述伸縮桿（18）的下端，在所述伸縮氣缸（17）的輸出端完全收縮時(shí)，所述風(fēng)速傳感器（4）位于巷道斷面頂部的中點(diǎn)處，而在所述伸縮氣缸（17）的輸出端完全伸出時(shí)，所述風(fēng)速傳感器（4）位于所述巷道斷面的中心處。