[发明专利]3U型巷道断面平均风速监测装置和方法

权利要求书

1.一种3U型巷道断面平均风速监测装置，包括：用于控制监测装置工作状态的控制单元，其特征在于：所述监测装置包括3个结构相同的测量子单元和横梁，所述横梁以可拆卸的方式固定设置于煤矿井下巷道横截面的靠近地表的一端，所述横梁上沿横梁长度方向设置有3个导向限位滑轨；

所述测量子单元包括风速测量装置、线缆、滑轮、线缆收纳单元和驱动装置，所述控制处理单元与风速测量装置通信连接，所述线缆一端与风速测量装置固定连接，所述线缆的另一端经滑轮与线缆收纳单元固定连接，所述滑轮与导向限位滑轨适形配合，所述导向限位滑轨沿其长度方向设置有供线缆贯穿横梁的过孔，所述驱动装置的动力输出端与所述滑轮的转轴传动连接用以驱动滑轮沿横梁长度方向单自由度往复运动；

3个滑轮与3个导向限位滑轨一一对应且适形配合。

2.根据权利要求1所述3U型巷道断面平均风速监测装置，其特征在于：所述限位导向滑轨的长度和结构相同，线缆收纳单元固定设置于横梁。

3.根据权利要求1所述3U型巷道断面平均风速监测装置，其特征在于：所述装置还包括用于接收所述监测装置的测量数据并进行分析的数据处理单元，所述控制单元和数据处理单元通信连接。

4.根据权利要求1所述3U型巷道断面平均风速监测装置，其特征在于：所述控制单元还包括显示单元，所述显示单元的输入端与所述控制单元的输出端连接。

5.一种3U型巷道断面平均风速监测方法，其特征在于：所述监测方法适用于权利要求1-4任一所述监测装置，所述方法具体包括如下步骤：

S1：在煤矿井下巷道平均风速待测位置安装权利要求1-4任一所述监测装置，并将3个滑轮回归到导向限位滑轨的同一侧的端部；

S2：测量子单元Ⅰ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅰ悬挂于预设位置A1，测量子单元Ⅱ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅱ悬挂于预设位置B1，测量子单元Ⅲ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅲ悬挂于预设位置C1，控制单元控制风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ在当前位置连续测量1分钟瞬时风速，并将瞬时风速测量值传输给数据处理单元；

S3：测量子单元Ⅰ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅰ悬挂于预设位置A2，测量子单元Ⅱ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅱ悬挂于预设位置B2，测量子单元Ⅲ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅲ悬挂于预设位置C2，控制单元控制风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ在当前位置连续测量1分钟瞬时风速，并将瞬时风速测量值传输给数据处理单元；

S4：测量子单元Ⅰ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅰ悬挂于预设位置A3，测量子单元Ⅱ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅱ悬挂于预设位置B3，测量子单元Ⅲ驱动线缆收纳单元向下放线，将风速测量装置Ⅲ悬挂于预设位置C3，控制单元控制风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ在当前位置连续测量1分钟瞬时风速，并将瞬时风速测量值传输给数据处理单元；

S5：测量子单元Ⅰ、测量子单元Ⅱ和测量子单元Ⅲ的驱动装置均驱动滑轮沿导向限位滑轨向初始位置相对的一侧滑动直至滑动至该侧端部并停止在该端部，线缆收纳装置保持S4步骤的线缆长度不变，控制单元控制风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ在当前位置连续测量1分钟瞬时风速，并将瞬时风速测量值传输给数据处理单元，风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ的当前位置为A4、B4和C4；

S6：测量子单元Ⅰ驱动线缆收纳单元向上收线，将风速测量装置Ⅰ悬挂于预设位置A5，测量子单元Ⅱ驱动线缆收纳单元向上收线，将风速测量装置Ⅱ悬挂于预设位置B5，测量子单元Ⅲ驱动线缆收纳单元向上收线，将风速测量装置Ⅲ悬挂于预设位置C5，控制单元控制风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ在当前位置连续测量1分钟瞬时风速，并将瞬时风速测量值传输给数据处理单元；

S7：测量子单元Ⅰ驱动线缆收纳单元向上收线，将风速测量装置Ⅰ悬挂于预设位置A6，测量子单元Ⅱ驱动线缆收纳单元向上收线，将风速测量装置Ⅱ悬挂于预设位置B6，测量子单元Ⅲ驱动线缆收纳单元向上收线，将风速测量装置Ⅲ悬挂于预设位置C6，控制单元控制风速测量装置Ⅰ、风速测量装置Ⅱ和风速测量装置Ⅲ在当前位置连续测量1分钟瞬时风速，并将瞬时风速测量值传输给数据处理单元；

S8：数据处理单元根据接收到的数据计算巷道平均风速。