[发明专利]矿用主通风机稳定性与经济性实时检测方法

摘要

本发明公开了一种矿用主通风机稳定性与经济性实时检测方法，包括以下步骤步骤一、风量传感器对主通风机的风量进行实时检测，数据采集装置对风量传感器检测到的实时风量信号进行采集并实时传输给计算机；步骤二、计算机接收数据采集装置传输的实时风量信号，并将实时风量信号与计算机预先构建的主通风机的转速为n′时的主通风机稳定性与经济性评价模型进行对比，得到主通风机的稳定性与经济性综合运行状态。本发明方法步骤简单，实现方便且成本低，有效地将主通风机的稳定性与经济性结合了起来，有利于实现主通风机稳定经济的运行，使用效果好。

主权项

一种矿用主通风机稳定性与经济性实时检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、风量传感器(1)对主通风机的风量进行实时检测，数据采集装置(2)对风量传感器(1)检测到的实时风量信号进行采集并实时传输给计算机(3)；步骤二、计算机(3)接收数据采集装置(2)传输的实时风量信号，并将实时风量信号与计算机(3)预先构建的主通风机的转速为n′时的主通风机稳定性与经济性评价模型进行对比，得到主通风机的稳定性与经济性综合运行状态；其中，主通风机的转速为n′时的主通风机稳定性与经济性评价模型为多个不同风量区间与主通风机的稳定性与经济性综合运行状态的对应关系模型；计算机(3)预先构建主通风机的转速为n′时的主通风机稳定性与经济性评价模型的具体过程如下：步骤201、将厂家提供的主通风机特性曲线图绘制为CAD图，并选取主通风机特性曲线中的其中一条风量与风压的关系曲线为研究曲线，获取所述研究曲线上的多个点的横坐标和纵坐标；其中，所述研究曲线上的第r个点的横坐标Qr为主通风机在额定转速n下的风量，所述研究曲线上的第r个点的纵坐标Hr为主通风机在额定转速n下的风压，r为1～m的自然数，m为要获取的所述研究曲线上的点的数量且m为不小于4的自然数；步骤202、根据相似原理换算公式并根据研究曲线上的第r个点的横坐标Qr和纵坐标Hr，计算研究曲线上的第r个点对应的主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线上的第r个点的横坐标Q′r和纵坐标H′r；其中，所述主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线上的第r个点的横坐标Q′r为主通风机在转速n′下的风量，所述主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线上的第r个点的纵坐标H′r为主通风机在转速n′下的风压；取r＝1～m，计算得到研究曲线上的多个点对应的主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线上的多个点横坐标和纵坐标；步骤203、根据主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线上的多个点横坐标和纵坐标，绘制出主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线上的多个点，并采用最小二乘法对该多个点进行四次曲线拟合，获得该多个点所在的主通风机在转速n′下的拟合曲线方程，即获得了主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线；步骤204、在横坐标为风量Q′、纵坐标为风压H′的直角坐标系下，绘制主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线图；步骤205、将主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线图上纵坐标最大的点的纵坐标的值定义为主通风机在转速n′下的最大静压值，根据最大静压值的90％确定出主通风机的转速为n′时主通风机的实际工作风压的最大阈值，并将转速为n′时主通风机的实际工作风压的最大阈值代入主通风机在转速n′下的拟合曲线方程中，得到主通风机在转速n′下的主通风机的实际工作风量的最小阈值Qmin，并在主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线图上绘制直线Q′＝Qmin作为左边界直线；步骤206、将所述研究曲线与风压效率为60％时风压效率与流量的关系曲线的交点的横坐标的值定义为主通风机在转速n′下的实际工作风量的最大阈值Qmax，并在主通风机在转速n′下的风量与风压的关系曲线图上绘制直线Q′＝Qmax作为右边界直线；步骤207、将在左边界直线与右边界直线区域内的主通风机在转速n′下的特性曲线平均划分为N个区域，并将其中第i个区域定义为区域Ti，其中，N的取值为3～8的自然数，i＝1，2，…，N，区域T1的横坐标区域，即风量区间为[Qmin，Qmin+ΔQ)，区域Tj的横坐标区域，即风量区间为[Qmin+(j‑1)ΔQ，Qmin+jΔQ)，j＝2，…，N‑1，区域TN的横坐标区域，即风量区间为[Qmin+(N‑1)ΔQ，Qmax]，ΔQ为各个区域的风量变化量且步骤208、采用10分制给N个区域的稳定性和经济性分别进行评分，且将区域Ti的稳定性的评分定义为Ai，将区域Ti的经济性的评分定义为Bi，根据公式确定出区域Ti的稳定性和经济性的综合评分Fi，其中，J为经济性的加权系数且J的取值为0.2～0.4，W为稳定性的加权系数且W的取值为0.6～0.8，且J+W＝1；Ai的取值和Bi的取值均为6～10的正整数；步骤209、根据区域Ti的稳定性和经济性的综合评分Fi的大小，定义主通风机在区域Ti内的稳定性与经济性综合运行状态等级，并根据区域Ti对应的风量区间构建起风量区间与主通风机的稳定性与经济性综合运行状态的对应关系，即构建出了主通风机的转速为n′时的主通风机稳定性与经济性评价模型。