[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

说明书

本发明公开了一种煤矿井下巷道风量智能实时监测装置及方法，该装置包括：数字监控系统，用于实时采集巷道断面轮廓图像；矿用风速感知系统，用于实时测量巷道风速；计算机终端处理系统，用于根据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，然后结合巷道风速，计算出巷道实时风量。本发明可实现巷道实时风量测量，且具有误差小，准确率高，减少了工作量，降低了通风成本，提升了功效等优点，为煤矿井下巷道风量智能实时监测提供了一个新思路及一套完善的技术方案。

技术领域

本发明涉及煤矿井下通风技术领域，特别涉及一种煤矿井下巷道风量智能实时监测装置及方法。

背景技术

矿井通风系统是一个开放的复杂系统，它由数个子系统及其结构单元组成。但是目前矿井通风智能化建设尚处于初级阶段，存在平台建设理念不清、标准不统一、装备制约等问题。现阶段的矿井通风系统基本处于人工或半人工阶段，与开放智能系统差距大，矿井通风系统参数各种有效数据未能有效利用。此外，矿井各巷道风量数据未能实现在线实时监测，传感器布设位置和数量不科学等技术瓶颈，从根本上制约了矿井通风一体化智能化的发展。

目前巷道风量的测量与监测是煤矿掌握通风系统运行状态最直接、最简单的方式，主要是通过测量巷道平均风速和巷道断面积，计算得出巷道风量。而对于风速的测量，目前的方法主要是靠人工或风速测量仪多次测算风速求均值。因此，传统的巷道风量测量方法存在工作量大，准确度低，数据显示不够直观简洁，遇到巷道变形等情况不能及时测量更新数据，监测准确性低，较为依赖人工操作，难以满足精准决策，风量精确调控要求的问题。

发明内容

本发明提供了一种煤矿井下巷道风量智能实时监测装置及方法，以解决现有技术所存在的工作量大，准确度低，数据显示不够直观简洁，监测准确性低，较为依赖人工操作，难以满足精准决策以及风量精确调控要求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种煤矿井下巷道风量智能实时监测装置，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。

进一步地，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。

进一步地，所述矿用风速感知系统包括矿用风速传感器和安装支架；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。

进一步地，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；