(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210956113.3 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 诺文科风机 （北京） 有限公司 地址 101200 北京市平谷区中关村科技园 区平谷园马坊工业园2区1号 (72)发明人 李宏业　陈睿　薛超宏　高俊强　 王星　解方明　王鹏　 (74)专利代理 机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 1 1471 专利代理师 刘明华 (51)Int.Cl. E21F 1/00(2006.01) E21F 1/12(2006.01) E21F 17/18(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于矿井通风系统的智能化决策与远程联 动的系统和方法 (57)摘要 本申请涉及基于矿井通风系统的智能化决 策与远程联动的系统和方法， 包括： 通风参数采 集及数据通信模块、 通风参数综合感知测量模 块、 通风网络解算模块、 通风智 能化决策模块和 通风智能化远程联动模块， 通过采集待测试的通 风参数， 进行通风参数的综合感知测量， 构建通 风网络解算模型， 进行通风网络解算， 对矿井通 风系统进行决策设计处理并基于通风网络解算 后的结果 以及矿井通风系统的决策设计处理的 结果， 进行自动化风门、 风窗智 能控制和通风机 智能控制的远程联动， 本申请实现了矿井的风量 调节智能决策、 隐患自动辨识与通风设备设施的 远程联动等功能。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115387836 A 2022.11.25 CN 115387836 A 1.基于矿井通风系统 的智能化决策与远程联动的系统， 其特征在于， 包括： 通风参数采 集及数据通信模块， 用于采集待测试的通 风参数， 建立 通信环网； 通风参数综合感知测量模块， 用于基于所述通风参数以及所述通信环网， 进行所述通 风参数的综合感知测 量， 获取通风路线阻力监测参数、 通风构筑物压差和过风量监测参数 和全断面精确 测风参数； 通风网络解算模块， 用于基于所述通风路线阻力监测参数、 通风构筑物压差过风量监 测参数和全断面精确 测风参数， 构建通 风网络解 算模型， 进行通 风网络解 算； 通风智能化决策模块， 用于基于所述通风网络解算后的结果， 对矿井通风系统进行决 策设计处 理； 通风智能化远程联动模块， 用于基于所述通风网络解算后的结果以及所述矿井通风系 统的决策设计处 理的结果， 进行自动化 风门、 风窗智能控制和通 风机智能控制的远程联动。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述 通风参数综合感知测量模块， 包括： 通风构筑物压差过风量监测单元， 用于基于所述通风参数以及所述通信环网， 通过压 差传感器进行监测， 计算局部风阻， 基于所述局部风阻的计算结果， 通过数值模拟进行修 正， 获取通风构筑物风阻值， 基于所述通风构筑物风阻值反演， 获取通风构筑物过风量监测 参数； 全断面精确测风参数测量单元， 用于基于所述通风参数以及所述通信环网， 通过超声 波时差法和解耦算法， 向测 风巷道内安设超声波和发射传感器同步测量， 获取全断面精确 测风参数。 3.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述 通风网络解 算模块， 包括： 通风网络解算数据预处理单元， 用于通过对获取的通风参数进行测量， 获取通风路线 阻力监测参数、 通风构筑物压差过风量监测参数、 全断面精确测风参数， 通过热流耦合算法 和数值模拟， 对所述通风路线阻力监测参数、 通风构筑物压差过风量监测参数、 全断面精确 测风参数进行 数据预处 理； 通风网络解算数据处理单元， 用于基于所述数据预处理的结果， 通过数据库快照技术 和文件交换技 术实现异构型监控数据快速读取； 通风网络解算数据过滤单元， 用于通过时间序列分析法对所述异构型监控数据进行有 效过滤， 消除通 风网络内部监测数据冲突现象， 实现通 风网络解 算。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述 通风智能化决策模块， 包括： 调节方案辅助决策单元， 用于基于所述通风网络解算后的结果,进行需风量的计算以 及提供指定需风 点的功率消耗调解方案； 通风动力性能曲线建库单元， 用于基于通风机性能测试， 建立个体特性曲曲线与转速、 叶片角度和频率的关系模型， 获取通 风机性能数据； 主通风机风量调节辅助决策单元， 用于基于所述需风量的计算和所述通风机性能数 据， 辅助决策主通 风机运行 频率或叶片角度； 局部通风机风量调节辅助决策单元， 用于基于所述需风量的计算和所述通风机性能数 据， 辅助决策局部通 风机运行 频率。 5.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述 通风智能化远程联动模块， 包括： 自动化风门及风 窗远程联动单元， 用于基于所述通风网络解算后的结果以及所述矿井权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115387836 A 2通风系统的决策设计处理的结果， 对支持远程控制的风 门系统进行开关操作， 以及对支持 远程控制的调节风门与风窗进行开度调节； 通风机风量调节远程联动单元， 用于基于所述通风网络解算后的结果以及所述矿井通 风系统的决策设计处理的结果， 通过远程联动改变电机频率或风机叶片角度来实现风量的 动态调节。 6.基于矿井通风系统 的智能化决策与远程联动的方法， 其特征在于， 包括： 采集待测试 的通风参数， 建立 通信环网； 基于所述通风参数以及所述通信环网， 进行所述通风参数的综合感知测量， 获取通风 路线阻力监测参数、 通 风构筑物压 差过风量监测参数和全断面精确 测风参数； 基于所述通风路线阻力监测参数、 通风构筑物压差过风量监测参数和全断面精确测风 参数， 构建通 风网络解 算模型， 进行通 风网络解 算； 基于所述 通风网络解 算后的结果， 对 矿井通风系统进行决策设计处 理； 基于所述通风网络解算后的结果以及所述矿井通风系统的决策设计处理 的结果， 进行 自动化风门、 风窗智能控制和通 风机智能控制的远程联动。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述通风构筑物压差过风量监测参数的测 量， 包括： 基于所述通风参数以及所述通信环网， 通过压差传感器进行监测， 计算局部风阻， 基于 所述局部风阻的计算结果， 通过数值模拟进 行修正， 获取通风构筑物风阻值， 基于所述通风 构筑物风阻值反演， 获取通 风构筑物过风 量。 8.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述全断面精确 测风参数的测量包括： 基于所述通风参数以及所述通信环网， 通过超声波时差法、 解耦算法， 向测风巷道内安 设超声波和发射传感器同步测量， 获取全断面精确 测风参数。 9.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述构建通 风网络解 算模型的步骤,包括： S1.基于获取的通风参数的测量， 获取通风路线阻力监测、 通风构筑物压差过风量监 测、 全断面精确 测风三个参数， 通过 热流耦合 算法、 数值模拟， 对所述 参数进行 数据预处 理； S2.基于所述数据预处理的结果， 通过数据库快照技术和文件交换技术实现异构型监 控数据快速读取； S3.通过时间序列分析法对所述异构型监控数据进行有效过滤， 消除通风网络内部监 测数据冲突现象， 实现通 风网络解 算。 10.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述决策设计处 理， 包括： 调节方案辅助决策、 通风动力性能曲线建库、 主通风机风量调节辅助决策、 局部通风机 风量调节辅助决策； 所述调节方案辅助决策， 用于基于所述通风网络解算后的结果,进行需风量的计算以 及提供指定需风 点的功率消耗调解方案； 所述通风动力性能曲线建库用于基于通风机性能测试， 建立个体特性曲曲线与转速、 叶片角度和频率的关系模型， 获取通 风机性能数据库； 所述主通风机风量调节辅助决策， 用于基于所述需风量的计算和所述通风机性 能数据 库， 辅助决策主通 风机运行 频率或叶片角度； 所述局部通风机风量调节辅助决策， 用于基于所述需风量的计算和所述通风机性能数权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115387836 A 3