1.本技術(shù)涉及礦山安全智能裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法。

背景技術(shù)：

2.礦井智能通風(fēng)是通過智能控制實(shí)現(xiàn)按需供風(fēng)，其技術(shù)核心在于將信息采集處理技術(shù)、控制技術(shù)與通風(fēng)系統(tǒng)深度融合。隨著礦井采掘程度的不斷加深、開采時(shí)間的不斷延長(zhǎng)、生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，礦井巷道的結(jié)構(gòu)分布和連接關(guān)系也變得日益復(fù)雜，如何在復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)行快速高效的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算是當(dāng)面礦井智能通風(fēng)面臨的技術(shù)難題之一。

3.由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)中各條風(fēng)路分支之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，任意一條分支的通風(fēng)參數(shù)發(fā)生變化都會(huì)對(duì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響，因而在礦山現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐中需要根據(jù)某一分支通風(fēng)條件的變化去計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)中未賦值完成分支的風(fēng)量分配情況，這對(duì)礦井智能通風(fēng)數(shù)據(jù)處理模式的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。傳統(tǒng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法具有一定程度的滯后性和誤差率，難以滿足智能通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化的計(jì)算需求，因此有必要開發(fā)更為高效的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的高效通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，該方法能夠根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際條件，高效精準(zhǔn)地進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，快速確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各條分支的風(fēng)阻和風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)礦井關(guān)鍵通風(fēng)參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取與更新；本發(fā)明利用圖論的基本方法分析礦井復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流狀況的動(dòng)態(tài)變化過程，能夠進(jìn)一步優(yōu)化礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與處理模式。

5.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例提供了如下的技術(shù)方案：第一方面，在本技術(shù)提供的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，應(yīng)用于礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：基于礦井二維通風(fēng)平面圖，識(shí)別獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架；測(cè)算所述礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻數(shù)值，將所述風(fēng)阻數(shù)值賦予所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的風(fēng)路分支，獲得風(fēng)路分支的風(fēng)阻大?。猾@取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示；校正余樹分支的初始風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量；根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

6.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架，包括以下步驟：識(shí)別礦井二維通風(fēng)平面圖上的關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)；對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，并沿著風(fēng)流流動(dòng)方向?qū)Ω鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序編號(hào)；

使用單方向線條順序連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，逐步從礦井進(jìn)風(fēng)井口連接至擴(kuò)散器出口，形成礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架。

7.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，包括：獲取所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的阻力值以及各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的位置信息；遍歷所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的阻力值，將同一礦井巷道中巷道交叉點(diǎn)總和低于預(yù)設(shè)阻力閾值的礦井巷道簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)；將預(yù)設(shè)距范圍內(nèi)阻力值總和低于預(yù)設(shè)阻力閾值的相鄰巷道交叉點(diǎn)簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

8.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，還包括：將標(biāo)高相同的進(jìn)風(fēng)井口簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)后引起的計(jì)算誤差不得超過3%。

9.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量，包括：確定所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，其中，所述余樹包含所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)全部節(jié)點(diǎn)且不構(gòu)成回路或網(wǎng)孔的分支組合構(gòu)成的圖形；對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；其中，對(duì)于含有通風(fēng)機(jī)的分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為所述通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量；對(duì)于供風(fēng)需求不變的固定風(fēng)量分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為所述固定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量；對(duì)于不含風(fēng)機(jī)和無固定風(fēng)量要求的分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為礦井總風(fēng)量與獨(dú)立回路個(gè)數(shù)的比值。

10.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示，還包括：根據(jù)流入礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)量總和為零的原則，得出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)量平衡方程，求解出未賦值完成分支的風(fēng)量。

11.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述校正余樹分支的初始風(fēng)量，包括：計(jì)算所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值，并判斷所述風(fēng)量校正值的絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的精度閾值；若是，則對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正；否則，判定賦值的初始風(fēng)量趨于真實(shí)風(fēng)量，不對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正。

12.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量，包括：對(duì)于校正后的余樹分支的初始風(fēng)量重復(fù)校正余樹分支的初始風(fēng)量操作，直至計(jì)算的風(fēng)量校正值的絕對(duì)值小于等于預(yù)設(shè)的精度閾值，將余樹分支校正后風(fēng)量認(rèn)定為各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值。

13.作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻，包括：基于所述余樹分支中各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻；所述近似總風(fēng)阻為所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中從通風(fēng)入口到出口任意一條串聯(lián)風(fēng)路中各分支阻力的累加值與測(cè)得的礦井總風(fēng)量平方的比值。

14.第二方面，在本技術(shù)提供的又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)生成模塊、風(fēng)阻計(jì)算模塊、初始風(fēng)量賦值模塊、初始風(fēng)量校正模塊以及總風(fēng)阻確定模塊；

所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)生成模塊用于識(shí)別礦井二維通風(fēng)平面圖上的關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)，對(duì)各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，沿著風(fēng)流流動(dòng)方向?qū)Ω鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序編號(hào)，使用單方向線條順序連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，逐步從礦井進(jìn)風(fēng)井口連接至擴(kuò)散器出口，形成礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架；所述風(fēng)阻計(jì)算模塊用于測(cè)算礦井通風(fēng)系統(tǒng)中各條巷道和采掘工作面的風(fēng)阻大小，并將測(cè)算出的風(fēng)阻數(shù)值賦予礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)風(fēng)路分支；所述初始風(fēng)量賦值模塊用于根據(jù)確定的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，余樹各分支賦值初始風(fēng)量；所述初始風(fēng)量校正模塊用于根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值，判斷校正值的絕對(duì)值是否大于劃定的精度值，若是，則對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正，若否，則判定各分支賦值的初始風(fēng)量近似于真實(shí)風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值；所述總風(fēng)阻確定模塊用于根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

15.本技術(shù)提供的技術(shù)方案，具有如下有益效果：本技術(shù)提供的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，通過對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行樹形簡(jiǎn)化處理，以礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中余樹分支作為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算初始對(duì)象，改進(jìn)了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算中風(fēng)量風(fēng)阻數(shù)據(jù)的處理算法，能夠有效提高礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算速度，在不降低解算準(zhǔn)確度的前提下大幅減少計(jì)算步數(shù)，降低計(jì)算不收斂的概率，減少不同通風(fēng)回路阻力計(jì)算產(chǎn)生的誤差，為礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)提供了一種高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理方法。

16.本技術(shù)的這些方面或其他方面在以下實(shí)施例的描述中會(huì)更加簡(jiǎn)明易懂。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術(shù)。

附圖說明

17.為了更清楚地說明本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實(shí)施例。在附圖中：圖1為本技術(shù)的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法的流程圖。

18.圖2為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法中獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架的流程圖。

19.圖3為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法中巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理的流程圖。

20.圖4為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法中對(duì)分支賦值初始風(fēng)量的流程圖。

21.圖5為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法中校正余樹分支的初始風(fēng)量的流程圖。

22.圖6為本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

23.下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完

整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。

24.附圖中所示的流程圖僅是示例說明，不是必須包括所有的內(nèi)容和操作/步驟，也不是必須按所描述的順序執(zhí)行。例如，有的操作/步驟還可以分解、組合或部分合并，因此實(shí)際執(zhí)行的順序有可能根據(jù)實(shí)際情況改變。

25.應(yīng)當(dāng)理解，在此本技術(shù)說明書中所使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實(shí)施例的目的而并不意在限制本技術(shù)。如在本技術(shù)說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的那樣，除非上下文清楚地指明其它情況，否則單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”及“該”意在包括復(fù)數(shù)形式。

26.還應(yīng)當(dāng)進(jìn)理解，在本技術(shù)說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“和/或”是指相關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的任何組合以及所有可能組合，并且包括這些組合。

27.由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)中各條風(fēng)路分支之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，任意一條分支的通風(fēng)參數(shù)發(fā)生變化都會(huì)對(duì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響，因而在礦山現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐中需要根據(jù)某一分支通風(fēng)條件的變化去計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)中未賦值完成分支的風(fēng)量分配情況。但是傳統(tǒng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法具有一定程度的滯后性和誤差率，難以滿足智能通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化的計(jì)算需求。

28.針對(duì)傳統(tǒng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法的滯后性和誤差率問題，本技術(shù)提供了一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，能夠根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際條件，高效精準(zhǔn)地進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，快速確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各條分支的風(fēng)阻和風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)礦井關(guān)鍵通風(fēng)參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取與更新，利用圖論的基本方法分析礦井復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流狀況的動(dòng)態(tài)變化過程，能夠進(jìn)一步優(yōu)化礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與處理模式。

29.請(qǐng)參閱圖1，圖1是本技術(shù)提供的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法的流程圖，如圖1所示，本技術(shù)提供的一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，應(yīng)用于礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)，該礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法包括步驟s10至步驟s60。

30.s10、基于礦井二維通風(fēng)平面圖，識(shí)別獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架。

31.s20、測(cè)算所述礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻數(shù)值，將所述風(fēng)阻數(shù)值賦予所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的風(fēng)路分支，獲得風(fēng)路分支的風(fēng)阻大小。

32.s30、獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量。

33.s40、基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示。

34.s50、校正余樹分支的初始風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量。

35.s60、根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

36.在本技術(shù)的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法中，通過獲取礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架，測(cè)算分支風(fēng)阻大小，并獲取礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹及其各分支賦值初始風(fēng)量。用余樹分支風(fēng)量將其余分支風(fēng)量表示出來，并校正余樹分支的初始風(fēng)量，并進(jìn)行確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量，在確定各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻后，計(jì)算確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

37.本實(shí)施例的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，能夠根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際條件，高效精準(zhǔn)地進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，快速確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各條分支的風(fēng)阻和風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)礦井關(guān)鍵通風(fēng)參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取與更新。

38.具體地，下面結(jié)合附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例作進(jìn)一步闡述。

39.本發(fā)明的實(shí)施例提供的用于礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的高效通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，在進(jìn)行解算時(shí)，具體步驟如下：步驟一、獲取礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架。

40.在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖2所示，所述獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架，包括以下步驟s101至步驟s103：步驟s101、識(shí)別礦井二維通風(fēng)平面圖上的關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)；步驟s102、對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，并沿著風(fēng)流流動(dòng)方向?qū)Ω鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序編號(hào)；步驟s103、使用單方向線條順序連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，逐步從礦井進(jìn)風(fēng)井口連接至擴(kuò)散器出口，形成礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架。

41.在本技術(shù)實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖3所示，所述對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，包括步驟s1011-步驟s1012：步驟s1011、獲取所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的阻力值以及各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的位置信息；步驟s1012、遍歷所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的阻力值，將同一礦井巷道中巷道交叉點(diǎn)總和低于預(yù)設(shè)阻力閾值的礦井巷道簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)；將預(yù)設(shè)距范圍內(nèi)阻力值總和低于預(yù)設(shè)阻力閾值的相鄰巷道交叉點(diǎn)簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

42.在本技術(shù)實(shí)施例中，所述對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，還包括步驟s1013；步驟s1013、將標(biāo)高相同的進(jìn)風(fēng)井口簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

43.因此，本技術(shù)實(shí)施例中，所述巷道交叉點(diǎn)的簡(jiǎn)化方式，遵循以下基本原則：整體阻力較小（≤10pa）的礦井巷道簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，局部阻力較小（≤10pa）且距離較近（間距不超過100m）的相鄰交叉點(diǎn)簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，標(biāo)高相同的進(jìn)風(fēng)井口簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)后引起的計(jì)算誤差不得超過3%。

44.步驟二、獲取分支風(fēng)阻大小r。

45.在本技術(shù)的實(shí)施例中，根據(jù)公式（1）測(cè)算出礦井通風(fēng)系統(tǒng)中各條巷道和采掘工作面的風(fēng)阻大小r，并將測(cè)算出的風(fēng)阻數(shù)值賦予礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)風(fēng)路分支。

[0046] （1）式中，和 分別為摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)，l、u、s分別為巷道的長(zhǎng)度、周界、斷面面積， 為局部的空氣密度。

[0047]

步驟三、獲取礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹及其各分支賦值初始風(fēng)量。

[0048]

在本技術(shù)實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖4所示，所述獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量，包括步驟s301至步驟s302：步驟s301、確定所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，其中，所述余樹包含所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)全部節(jié)點(diǎn)且不構(gòu)成回路或網(wǎng)孔的分支組合構(gòu)成的圖形；步驟s302、對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；其中，對(duì)于含有通風(fēng)機(jī)的分支，設(shè)

定的初始風(fēng)量為所述通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量；對(duì)于供風(fēng)需求不變的固定風(fēng)量分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為所述固定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量；對(duì)于不含風(fēng)機(jī)和無固定風(fēng)量要求的分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為礦井總風(fēng)量與獨(dú)立回路個(gè)數(shù)的比值。

[0049]

在本技術(shù)的實(shí)施例中，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，此處余樹概念涉及到圖論領(lǐng)域，是指包含礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)全部節(jié)點(diǎn)而不構(gòu)成回路或網(wǎng)孔的分支組合構(gòu)成的圖形。

[0050]

對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量時(shí)，根據(jù)公式（2）的原則對(duì)余樹各分支賦值初始風(fēng)量q；（2）式中， 為通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量，為某些固定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量， 為測(cè)得的礦井總風(fēng)量，m為礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立回路個(gè)數(shù)。

[0051]

在本技術(shù)的實(shí)施例中，對(duì)于含有通風(fēng)機(jī)的分支，設(shè)定其初始風(fēng)量為通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量；對(duì)于供風(fēng)需求不變的固定風(fēng)量分支，設(shè)定其初始風(fēng)量為固定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量；對(duì)于不含風(fēng)機(jī)和無固定風(fēng)量要求的其余分支，設(shè)定其初始風(fēng)量為礦井總風(fēng)量與獨(dú)立回路個(gè)數(shù)的比值。

[0052]

步驟四、用余樹分支風(fēng)量將其余分支風(fēng)量表示。

[0053]

在本技術(shù)實(shí)施例中，基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示，包括：根據(jù)流入礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)量總和為零的原則，得出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)量平衡方程，求解出未賦值完成分支的風(fēng)量。

[0054]

步驟五、校正余樹分支的初始風(fēng)量。

[0055]

在本技術(shù)實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖5所示，所述校正余樹分支的初始風(fēng)量，包括：計(jì)算所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值，并判斷所述風(fēng)量校正值的絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的精度閾值；若是，則對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正；否則，判定賦值的初始風(fēng)量趨于真實(shí)風(fēng)量，不對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正。

[0056]

在本技術(shù)實(shí)施例中，根據(jù)公式（3）計(jì)算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值 ，若校正值的絕對(duì)值小于或等于劃定的精度值 ，則判定各分支賦值的初始風(fēng)量近似于真實(shí)風(fēng)量；若校正值的絕對(duì)值大于劃定的精度值，則采用公式（4）對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正，其中： （3）式中，和分別為通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和自然風(fēng)壓。

[0057]

在本實(shí)施例中，若所計(jì)算通風(fēng)回路中不含通風(fēng)機(jī)或不存在自然風(fēng)壓時(shí)，兩者數(shù)值為零；為所計(jì)算通風(fēng)回路中所有分支風(fēng)阻與風(fēng)量平方乘積的累加值，若分支風(fēng)

流方向?yàn)轫槙r(shí)針，取為正值，若分支風(fēng)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，取為負(fù)值；為所計(jì)算通風(fēng)回路中所有分支風(fēng)阻與風(fēng)量乘積的累加值，均取正值。

[0058]

對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正時(shí)，其中，公式（4）如下： （4）式中，為校正后的余樹各分支風(fēng)量，若分支風(fēng)流方向?yàn)轫槙r(shí)針，校正值前的符號(hào)取正，若分支風(fēng)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，校正值前的符號(hào)取負(fù)。

[0059]

在本技術(shù)實(shí)施例中，所述余樹各分支中若存在供風(fēng)需求不變的固定風(fēng)量分支或風(fēng)機(jī)所在分支，則該分支所在通風(fēng)回路不參與校正。

[0060]

所述精度值取值的合適范圍規(guī)定在0.01～0.001，因?yàn)檩^小的精度值雖能夠使各分支風(fēng)量計(jì)算的更加精確，但隨之產(chǎn)生的計(jì)算次數(shù)與不收斂的概率也會(huì)隨之增大。

[0061]

步驟六、確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量。

[0062]

在本技術(shù)實(shí)施例中，所述確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量，包括：對(duì)于校正后的余樹分支的初始風(fēng)量重復(fù)校正余樹分支的初始風(fēng)量操作，直至計(jì)算的風(fēng)量校正值的絕對(duì)值小于等于預(yù)設(shè)的精度閾值，將余樹分支校正后風(fēng)量認(rèn)定為各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值。

[0063]

對(duì)于已經(jīng)校正后的各分支風(fēng)量，重復(fù)步驟五，計(jì)算出新的校正值，并再次與精度值 做比較，如此循環(huán)往復(fù)，直至達(dá)到精度要求為止，最終滿足精度要求的各分支校正后風(fēng)量即認(rèn)定為各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值。

[0064]

步驟七、確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

[0065]

在本技術(shù)實(shí)施例中，所述確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻，包括：基于所述余樹分支中各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻；所述近似總風(fēng)阻為所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中從通風(fēng)入口到出口任意一條串聯(lián)風(fēng)路中各分支阻力的累加值與測(cè)得的礦井總風(fēng)量平方的比值。

[0066] 在本技術(shù)實(shí)施例中，在確定各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻后，根據(jù)公式（5）確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻；所述近似總風(fēng)阻的計(jì)算公式為： （5）式中， 是礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中從通風(fēng)入口到出口任意一條串聯(lián)風(fēng)路中各分支阻力的累加值，為測(cè)得的礦井總風(fēng)量。

[0067]

上述實(shí)施例公開的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了特定的樹形簡(jiǎn)化處理，以礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中余樹分支作為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算初始對(duì)象，改進(jìn)了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算中風(fēng)量風(fēng)阻數(shù)據(jù)的處理算法，能夠有效提高礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算速度，在不降低解算準(zhǔn)確度的前提下大幅減少計(jì)算步數(shù)，降低計(jì)算不收斂的概率，減少不同通風(fēng)回路阻力計(jì)算產(chǎn)生的誤差，為礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)提供了一種高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理方法。

[0068]

應(yīng)該理解的是，上述雖然是按照某一順序描述的，但是這些步驟并不是必然按照

上述順序依次執(zhí)行。除非本文中有明確的說明，這些步驟的執(zhí)行并沒有嚴(yán)格的順序限制，這些步驟可以以其它的順序執(zhí)行。而且，本實(shí)施例的一部分步驟可以包括多個(gè)步驟或者多個(gè)階段，這些步驟或者階段并不必然是在同一時(shí)刻執(zhí)行完成，而是可以在不同的時(shí)刻執(zhí)行，這些步驟或者階段的執(zhí)行順序也不必然是依次進(jìn)行，而是可以與其它步驟或者其它步驟中的步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執(zhí)行。

[0069]

在一個(gè)實(shí)施例中，參見圖6所示，本技術(shù)的實(shí)施例還提供了一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)400，所述礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)400包括：通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)生成模塊401，用于識(shí)別礦井二維通風(fēng)平面圖上的關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)，對(duì)各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，沿著風(fēng)流流動(dòng)方向?qū)Ω鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序編號(hào)，使用單方向線條順序連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，逐步從礦井進(jìn)風(fēng)井口連接至擴(kuò)散器出口，形成礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架；風(fēng)阻計(jì)算模塊402，用于測(cè)算礦井通風(fēng)系統(tǒng)中各條巷道和采掘工作面的風(fēng)阻大小，并將測(cè)算出的風(fēng)阻數(shù)值賦予礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)風(fēng)路分支；初始風(fēng)量賦值模塊403，用于根據(jù)確定的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，余樹各分支賦值初始風(fēng)量；初始風(fēng)量校正模塊404，用于根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值，判斷校正值的絕對(duì)值是否大于劃定的精度值，若是，則對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正，若否，則判定各分支賦值的初始風(fēng)量近似于真實(shí)風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值；總風(fēng)阻確定模塊405，用于根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

[0070]

在本技術(shù)的實(shí)施例中，所述風(fēng)阻計(jì)算模塊402在進(jìn)行測(cè)算礦井通風(fēng)系統(tǒng)中各條巷道和采掘工作面的風(fēng)阻大小r時(shí)，采用以下公式：式中，和 分別為摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)，l、u、s分別為巷道的長(zhǎng)度、周界、斷面面積，為局部的空氣密度。

[0071]

在本技術(shù)的實(shí)施例中，所述初始風(fēng)量賦值模塊403在計(jì)算的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值q時(shí)，采用以下公式：式中， 為通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量， 為某些固定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量，為測(cè)得的礦井總風(fēng)量，m為礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立回路個(gè)數(shù)。

[0072]

其中，對(duì)余樹各分支賦值初始風(fēng)量時(shí)，對(duì)于含有通風(fēng)機(jī)的分支，設(shè)定其初始風(fēng)量為通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量；對(duì)于供風(fēng)需求不變的固定風(fēng)量分支，設(shè)定其初始風(fēng)量為固

定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量；對(duì)于不含風(fēng)機(jī)和無固定風(fēng)量要求的其余分支，設(shè)定其初始風(fēng)量為礦井總風(fēng)量與獨(dú)立回路個(gè)數(shù)的比值。

[0073]

在本技術(shù)的實(shí)施例中，所述初始風(fēng)量校正模塊404計(jì)算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值時(shí)，采用以下公式：式中，和分別為通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和自然風(fēng)壓，若所計(jì)算通風(fēng)回路中不含通風(fēng)機(jī)或不存在自然風(fēng)壓時(shí)，兩者數(shù)值為零； 為所計(jì)算通風(fēng)回路中所有分支風(fēng)阻與風(fēng)量平方乘積的累加值，若分支風(fēng)流方向?yàn)轫槙r(shí)針，取正值，若分支風(fēng)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，取為負(fù)值； 為所計(jì)算通風(fēng)回路中所有分支風(fēng)阻與風(fēng)量乘積的累加值，均取正值。

[0074]

在本技術(shù)的實(shí)施例中，所述初始風(fēng)量校正模塊404在校正值的絕對(duì)值大于劃定的精度值時(shí)，對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正，采用以下公式：式中， 為校正后的余樹各分支風(fēng)量，若分支風(fēng)流方向?yàn)轫槙r(shí)針，校正值 前的符號(hào)取正，若分支風(fēng)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，校正值前的符號(hào)取負(fù)。

[0075] 在本技術(shù)的實(shí)施例中，所述總風(fēng)阻確定模塊405在確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻時(shí)，近似總風(fēng)阻 采用以下公式：式中，是礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中從通風(fēng)入口到出口任意一條串聯(lián)風(fēng)路中各分支阻力的累加值，為測(cè)得的礦井總風(fēng)量。

[0076]

在一個(gè)實(shí)施例中，在本技術(shù)的實(shí)施例中還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，該處理器執(zhí)行指令時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例中的步驟：基于礦井二維通風(fēng)平面圖，識(shí)別獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架；測(cè)算所述礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻數(shù)值，將所述風(fēng)阻數(shù)值賦予所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的風(fēng)路分支，獲得風(fēng)路分支的風(fēng)阻大??；獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示；校正余樹分支的初始風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量；根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

[0077]

在上下文中所稱“計(jì)算機(jī)設(shè)備”，也稱為“電腦”，是指可以通過運(yùn)行預(yù)定程序或指令來執(zhí)行數(shù)值計(jì)算和/或邏輯計(jì)算等預(yù)定處理過程的智能電子設(shè)備，其可以包括處理器與

存儲(chǔ)器，由處理器執(zhí)行在存儲(chǔ)器中預(yù)存的存續(xù)指令來執(zhí)行預(yù)定處理過程，或是由asic、fpga、dsp等硬件執(zhí)行預(yù)定處理過程，或是由上述二者組合來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)設(shè)備包括但不限于服務(wù)器、個(gè)人電腦、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等。

[0078]

所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。其中，所述用戶設(shè)備包括但不限于電腦、智能手機(jī)、pda等；所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括但不限于單個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器組成的服務(wù)器組或基于云計(jì)算(cloudcomputing)的由大量計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器構(gòu)成的云，其中，云計(jì)算是分布式計(jì)算的一種，由一群松散耦合的計(jì)算機(jī)集組成的一個(gè)超級(jí)虛擬計(jì)算機(jī)。其中，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備可單獨(dú)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)本技術(shù)，也可接入網(wǎng)絡(luò)并通過與網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)設(shè)備的交互操作來實(shí)現(xiàn)本技術(shù)。其中，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備所處的網(wǎng)絡(luò)包括但不限于互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)、vpn網(wǎng)絡(luò)等。

[0079]

在本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中還提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例中的步驟：基于礦井二維通風(fēng)平面圖，識(shí)別獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架；測(cè)算所述礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻數(shù)值，將所述風(fēng)阻數(shù)值賦予所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的風(fēng)路分支，獲得風(fēng)路分支的風(fēng)阻大小；獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示；校正余樹分支的初始風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量；根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。

[0080]

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的計(jì)算機(jī)程序可存儲(chǔ)于一非易失性計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，本技術(shù)所提供的各實(shí)施例中所使用的對(duì)存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫或其它介質(zhì)的任何引用，均可包括非易失性和易失性存儲(chǔ)器中的至少一種。

[0081]

綜上所述，本技術(shù)提供的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，通過對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行樹形簡(jiǎn)化處理，以礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中余樹分支作為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算初始對(duì)象，改進(jìn)了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算中風(fēng)量風(fēng)阻數(shù)據(jù)的處理算法，能夠有效提高礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算速度，在不降低解算準(zhǔn)確度的前提下大幅減少計(jì)算步數(shù)，降低計(jì)算不收斂的概率，減少不同通風(fēng)回路阻力計(jì)算產(chǎn)生的誤差，為礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)提供了一種高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理方法。

[0082]

以上所述僅為本技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本技術(shù)，凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，應(yīng)用于礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：基于礦井二維通風(fēng)平面圖，識(shí)別獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架；測(cè)算所述礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻數(shù)值，將所述風(fēng)阻數(shù)值賦予所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的風(fēng)路分支，獲得風(fēng)路分支的風(fēng)阻大小；獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示；校正余樹分支的初始風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量；根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。2.如權(quán)利要求1所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述獲得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架，包括以下步驟：識(shí)別礦井二維通風(fēng)平面圖上的關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)；對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，并沿著風(fēng)流流動(dòng)方向?qū)Ω鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序編號(hào)；使用單方向線條順序連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，逐步從礦井進(jìn)風(fēng)井口連接至擴(kuò)散器出口，形成礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本框架。3.如權(quán)利要求2所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，包括：獲取關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的阻力值以及各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的位置信息；遍歷所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中各個(gè)巷道交叉點(diǎn)的阻力值，將同一礦井巷道中巷道交叉點(diǎn)總和低于預(yù)設(shè)阻力閾值的礦井巷道簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)；將預(yù)設(shè)距范圍內(nèi)阻力值總和低于預(yù)設(shè)阻力閾值的相鄰巷道交叉點(diǎn)簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。4.如權(quán)利要求3所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述對(duì)所述關(guān)鍵巷道交叉點(diǎn)中的各個(gè)巷道交叉點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以形成節(jié)點(diǎn)，還包括：將標(biāo)高相同的進(jìn)風(fēng)井口簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。5.如權(quán)利要求1所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述獲取所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量，包括：確定所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，其中，所述余樹包含所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)全部節(jié)點(diǎn)且不構(gòu)成回路或網(wǎng)孔的分支組合構(gòu)成的圖形；對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量。6.如權(quán)利要求5所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述對(duì)所述余樹的各分支賦值初始風(fēng)量，包括：對(duì)于含有通風(fēng)機(jī)的分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為所述通風(fēng)機(jī)處于高效點(diǎn)的理論風(fēng)量；對(duì)于供風(fēng)需求不變的固定風(fēng)量分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為所述固定風(fēng)量分支的需求風(fēng)量；對(duì)于不含風(fēng)機(jī)和無固定風(fēng)量要求的分支，設(shè)定的初始風(fēng)量為礦井總風(fēng)量與獨(dú)立回路個(gè)數(shù)的比值。7.如權(quán)利要求6所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示，還包括：根據(jù)流入礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)量總和為零的原則，得出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)量平衡方程，求

解出未賦值完成分支的風(fēng)量。8.如權(quán)利要求1所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述校正余樹分支的初始風(fēng)量，包括：計(jì)算所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各獨(dú)立回路的風(fēng)量校正值，并判斷所述風(fēng)量校正值的絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的精度閾值；若是，則對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正；否則，判定賦值的初始風(fēng)量趨于真實(shí)風(fēng)量，不對(duì)賦值的初始風(fēng)量進(jìn)行校正。9.如權(quán)利要求8所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量，包括：對(duì)于校正后的余樹分支的初始風(fēng)量重復(fù)校正余樹分支的初始風(fēng)量操作，直至計(jì)算的風(fēng)量校正值的絕對(duì)值小于等于預(yù)設(shè)的精度閾值，將余樹分支校正后風(fēng)量認(rèn)定為各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值。10.如權(quán)利要求9所述的礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法，其特征在于，所述確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻，包括：基于所述余樹分支中各分支真實(shí)風(fēng)量的近似值，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻；所述近似總風(fēng)阻為所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中從通風(fēng)入口到出口任意一條串聯(lián)風(fēng)路中各分支阻力的累加值與測(cè)得的礦井總風(fēng)量平方的比值。

技術(shù)總結(jié)

本申請(qǐng)涉及礦山安全智能裝備領(lǐng)域，具體涉及一種礦井智能通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法。該方法包括測(cè)算礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)中各條巷道和采掘工作面的風(fēng)阻數(shù)值，將測(cè)算出的風(fēng)阻數(shù)值賦予礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)風(fēng)路分支，獲得風(fēng)路分支的風(fēng)阻大?。猾@取礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的余樹，對(duì)余樹的各分支賦值初始風(fēng)量；基于賦值完成的余樹各分支初始風(fēng)量，將礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中未賦值完成分支風(fēng)量用余樹分支風(fēng)量表示；校正余樹分支的初始風(fēng)量，確定各分支真實(shí)風(fēng)量的近似風(fēng)量；根據(jù)確定的各分支的近似風(fēng)量和風(fēng)阻，確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似總風(fēng)阻。本發(fā)明對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行樹形簡(jiǎn)化處理，有效提高礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算速度，減少不同通風(fēng)回路阻力計(jì)算產(chǎn)生的誤差。少不同通風(fēng)回路阻力計(jì)算產(chǎn)生的誤差。少不同通風(fēng)回路阻力計(jì)算產(chǎn)生的誤差。

技術(shù)研發(fā)人員：謝彪 張興華 朱登奎 王泉棟 張露露 喬曉光 郁靜靜 劉雨豪 雷倩茹 龐杰

受保護(hù)的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2022.05.27

技術(shù)公布日：2022/6/28