[发明专利]一种巷道风量精准监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种巷道风量精准监测系统及方法，包括风量监测装置和监测管路，差压传感器用于实时测定检测管Ⅰ和检测管Ⅱ之间的压差数据，并反馈给运算分析模块；运算分析模块接收压差数据进行计算处理，并将计算得出的实时风量通过显示屏显示、同时通过信号发射模块传送；通过差压传感器得出巷道断面Ⅰ和巷道断面Ⅱ之间的压差，并将初始参数测量后作为常数输入运算分析模块，然后由通风阻力定律和伯努利方程进行迭代运算，从而得出巷道断面Ⅰ和巷道断面Ⅱ之间巷道段的风量；本发明能实现风量的实时精准监测，由于无需测量巷道的实时风速，避免了巷道断面不规则造成的断面平均风速难以计算导致风量测不准问题，从而实现巷道通风量的持续直接监测。

技术领域

本发明涉及一种巷道风量精准监测系统及方法，属于矿井巷道风量测量技术领域。

背景技术

随着煤矿开采规模的加大，矿井通风系统更加庞大和复杂，精确测定煤矿巷道中的实时风量，对于矿井的通风网络系统的管理及灾害的防控工作意义重大。

目前关于矿井巷道测风的方法有很多，如申请号为：201910661706.5，名称为：一种巷道内通风量的测量监控方法的中国发明专利，该方法是利用激光雷达辅助找出能代表横截面平均风速的点，然后对这个点进行人工测量风速从而计算出巷道风量。又如申请号为：201811534391.X，名称为：一种大断面巷道风量精确测量装置及方法的中国发明专利，该方法是在巷道断面上安装槽轨，风表在槽轨上运动，在运动过程中风表可以测量运动轨迹中各点的风速，根据风表测量的各个风速值算出断面的风量。上述两种方法均使用风表进行测量风速，其中第一种方法在工况改变的情况下需要重新确定可以代表平均风速的点，费时费力且精度较低，第二种方法中风表在槽轨上运动及测量风速需要一个时间间隔，这导致风表测量的各个点风速不是同一时间的断面风速，导致误差较大。因此以上两种方法都不能实现风量的实时精准监测。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种巷道风量精准监测系统及方法，能实现风量的实时精准的监测，由于无需测量巷道内的实时风速，避免了巷道断面不规则造成的断面平均风速难以计算造成的风量测不准问题，从而实现巷道通风量的持续直接监测。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种巷道风量精准监测系统，包括风量监测装置和监测管路，

所述风量监测装置包括壳体、差压传感器、运算分析模块、信号发射模块和显示屏，壳体固定在巷道侧壁上，差压传感器、运算分析模块和信号发射模块固定在壳体内，显示屏固定在壳体表面，壳体上设有检测管Ⅰ和检测管Ⅱ，检测管Ⅰ一端和检测管Ⅱ一端在壳体内分别与差压传感器的两个检测端连接，监测管路固定在巷道侧壁上、且沿巷道走向水平设置，检测管Ⅰ另一端通过管路与监测管路一端连接，监测管路另一端装有粉尘过滤套Ⅰ，用于采集所处巷道断面Ⅰ的气压；检测管Ⅱ另一端装有粉尘过滤套Ⅱ，用于采集所处巷道断面Ⅱ的气压；粉尘过滤套Ⅰ和粉尘过滤套Ⅱ处在同一水平面；

所述差压传感器用于实时检测检测管Ⅰ和检测管Ⅱ之间的压差数据，并反馈给运算分析模块；所述运算分析模块接收压差数据进行计算处理，并将计算得出的实时风量通过显示屏显示、同时通过信号发射模块进行无线传送；

所述粉尘过滤套Ⅰ由空心圆柱和空心球体组成，空心圆柱一端与空心球体连接，空心球体表面开设多个通孔，空心圆柱另一端与监测管路另一端连接；所述粉尘过滤套Ⅱ的结构与粉尘过滤套Ⅰ的结构相同。

进一步，还包括挂钩，挂钩装在壳体外部，用于将壳体悬挂在巷道侧壁上。

进一步，所述运算分析模块为单片机。

进一步，所述空心圆柱的长度大于20mm，所述通孔直径为1mm，所述监测管路的长度不小于50m。采用这种尺寸能保证测量得到精确的巷道断面Ⅰ和巷道断面Ⅱ之间的气压差。

一种巷道风量精准监测系统的监测方法，具体步骤为：