[发明专利]一种煤矿井下巷道风量智能实时监测装置及方法

权利要求书

1.一种煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述装置包括：数字监控系统、矿用风速感知系统以及计算机终端处理系统；其中，

所述数字监控系统用于实时采集煤矿井下巷道断面轮廓图像，并将采集到的巷道断面轮廓图像实时传输至所述计算机终端处理系统；

所述矿用风速感知系统用于实时测量煤矿井下巷道风速，并将测量出的巷道风速实时传输至所述计算机终端处理系统；

所述计算机终端处理系统用于根据所述数字监控系统上传的巷道断面轮廓图像对巷道断面轮廓进行检测，并根据检测出的巷道断面轮廓计算出巷道断面面积，然后结合所述矿用风速感知系统上传的巷道风速，计算出巷道实时风量。

2.如权利要求1所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述数字监控系统包括数字相机和安装支架；其中，

所述安装支架用于将所述数字相机安装在待测量风量的巷道的顶板处；

所述数字相机用于实时采集煤矿井下巷道断面轮廓图像，并将采集到的巷道断面轮廓图像实时传输至所述计算机终端处理系统。

3.如权利要求2所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述矿用风速感知系统包括矿用风速传感器和所述安装支架；其中，

所述安装支架用于将所述风速传感器安装在待测量风量的巷道的顶板处；

所述风速传感器用于实时测量煤矿井下巷道风速，并将测量出的巷道风速实时传输至所述计算机终端处理系统。

4.如权利要求3所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述安装支架包括第一中轴、第二中轴以及安装横梁；其中，

所述第一中轴的一端与所述安装横梁活动连接，所述第二中轴的一端与所述安装横梁活动连接；

所述第一中轴和第二中轴均垂直于所述安装横梁设置，所述第一中轴与所述第二中轴平行设置，且所述第一中轴和第二中轴位于所述安装横梁的同一侧；

所述安装横梁上设置有第一底座和第二底座，且所述第一底座和所述第二底座位于所述安装横梁的同一侧；所述数字相机安装在所述第一底座上，所述风速传感器安装在所述第二底座上。

5.如权利要求4所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述第一中轴的一端通过第一球铰与所述安装横梁连接，所述第二中轴的一端通过第二球铰与所述安装横梁连接。

6.如权利要求4所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述第一中轴和所述第二中轴均为可伸缩调节长短的杆状结构。

7.如权利要求4所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述第一中轴内设置有信号处理器，所述数字相机和风速传感器均与所述信号处理器通信连接，所述信号处理器与所述计算机终端处理系统通信连接。

8.如权利要求1所述的煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，其特征在于，所述计算机终端处理系统包括图像处理模块和风量实时计算模块；其中，

所述图像处理模块用于基于机器视觉算法对所述数字监控系统上传的巷道断面轮廓图像进行处理，检测巷道断面轮廓；根据检测出的巷道断面轮廓计算出巷道断面面积，并将计算出的巷道断面面积传输至所述风量实时计算模块；

所述风量实时计算模块用于根据所述图像处理模块计算出的巷道断面面积和所述矿用风速感知系统上传的巷道风速，根据公式Q＝SV，计算出巷道实时风量；其中，Q表示巷道实时风量，S表示巷道断面面积，V表示巷道风速。