[发明专利]一种矿井井下热环境评价方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于环境评价技术领域，具体涉及一种矿井井下热环境评价方法及其装置。

背景技术

煤炭行业经过几百年的发展，通过长期实际操作与大量研究数据，各国的研究者和相关部门总结出大量简单实用、便于操作的经验指标参数及评价方法。目前国内外用于评价高温高湿环境中人体热舒适的指标，主要分为直接指标、理论指标、经验指标及生理性控制指标。直接指标是选择空气温度、流速、湿度、辐射热四个因素中的一个主要因素作为气象条件的指数。对于高温气象条件的监测和评价，一直以干球温度为主要指标。但对高温、强烈热辐射环境及高温高湿作业，由于气象条件各物理因素的综合作用，干球温度单一因素不能完全反映热辐射及湿度对人体的影响。第二类是理论指标，这类评价指标主要包括作用温度、热应力指数等。第三类是通过经验得出的指标，例如有效温度、湿球黑球温度等，第四类是以生理学控制指标作为评价依据，比如以人的体温、表皮温度及失水量来评价。

上述参数在长时间的实践操作中经受了考验，为防止和预防矿井热害的发生、发展发挥了巨大的作用。但是随着矿井热害的进一步发展，上述一些参数指标往往只是从单一因素或简单组合去评价，只注重客观环境因素或者人体主观热反应，没有能够很好的综合众多影响因素，综合主客观因素的结合，不能客观有效地评价矿井井下热环境及矿工热舒适性。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的缺陷，针对传统从单一因素或简单组合去评价矿井井下热环境舒适度而设计，结合美国ASHRAE标准推荐的7级标尺以及Fanger教授提出的预计平均热感觉投票PMV和PPD，提出一种矿井井下热环境评价方法及其装置，可以综合主客观影响因素，有效地评价矿井井下热环境及矿工热舒适性。

本发明提供一种矿井井下热环境评价方法，包括如下步骤：

A.装置初始化。

B.利用测量模块中的温度测量元件、湿度测量元件、压力测量元件、风速测量元件对矿井井下热环境进行测量，通过数据采集电路组件进行数据采集、数据传输线进行数据传输、数据转换电路进行数据采集信号转换。

C.根据获取的矿井井下热环境数据采集信号以及人体新陈代谢率和服装热阻值建立PMV-PPD的矿工热环境评价模型。

D.计算所述PMV-PPD矿工热环境评价模型下的热舒适性指标PMV值和PPD值，并分析；

E.通过显示模块对矿井井下PMV-PPD热环境舒适性指标及评价结果进行显示。

所述根据获取的数据采集信号以及人体新陈代谢率和服装热阻值建立PMV-PPD的矿工热环境评价模型具体包括：

首先，结合影响因素(人的活动、衣着、空气温度、相对湿度、空气风速与辐射温度等因素)，建立矿工的热舒适性方程，结合矿井高温高湿的特点，推导出适合矿工的热平衡方程式：