1.本發(fā)明涉及礦井通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法及裝置。

背景技術(shù)：

2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)動(dòng)力及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。它將新鮮空氣送入井下，供工作人員呼吸，沖淡、排除開采時(shí)涌出的有毒有害爆炸性氣體等，因此，其對(duì)礦井安全生產(chǎn)具有重要影響，是礦井基礎(chǔ)工程。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，可為礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、修改等提供參考，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐。

3.目前國內(nèi)外已有多種通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，這些軟件系統(tǒng)很大程度上簡化了礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的難度，提高了通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率及其安全性。然而，實(shí)際使用中，這些軟件普遍存在著復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算速度慢、迭代過程易發(fā)散的問題。

4.導(dǎo)致其解算速度慢、易發(fā)散的一個(gè)重要原因，是其在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)迭代計(jì)算時(shí)，賦給各余樹枝初始風(fēng)量與其實(shí)際情況差異較大。目前，常用的賦初值方法是給余樹枝賦固定初值，如10m3/min。但對(duì)很多礦井來說，其巷道或部分巷道的風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離此初值，甚至相差數(shù)十倍、近百倍。這就導(dǎo)致在計(jì)算過程中，迭代次數(shù)多，甚至出現(xiàn)迭代計(jì)算發(fā)散的情況。此外，實(shí)際礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜，存在串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)等多種分支關(guān)系，導(dǎo)致通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算時(shí)未知量多、方程組方程個(gè)數(shù)多，也使通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算過程復(fù)雜、迭代計(jì)算不易收斂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法及裝置。

6.第一方面，本發(fā)明提供一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，包括：

7.基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

8.基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

9.基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

10.其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

11.可選的，所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支的風(fēng)阻為所述局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支的風(fēng)阻。

12.可選的，所述基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝，包括：

13.基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定各分支的權(quán)值并進(jìn)行排序；

14.基于所述各分支的權(quán)值，以所述各分支權(quán)值之和最小為目標(biāo)，確定所述第一通風(fēng)

網(wǎng)絡(luò)圖中以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

15.其中，所述各分支的權(quán)值是根據(jù)分支風(fēng)量和風(fēng)阻的乘積確定的，若風(fēng)量未知，是根據(jù)分支風(fēng)阻確定的。

16.可選的，所述基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果，包括：

17.基于所述余樹枝兩端節(jié)點(diǎn)的深度，以及分別與所述兩端節(jié)點(diǎn)具有同深度的最小樹上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定各余樹枝的初始風(fēng)量值；

18.基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果；

19.基于所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果。

20.可選的，所述基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，包括：

21.若存在自然風(fēng)壓的分支，初始化所述存在自然風(fēng)壓的分支的風(fēng)壓值；

22.若存在風(fēng)機(jī)的分支，基于初始風(fēng)量擬合風(fēng)機(jī)特性曲線，初始化所述存在風(fēng)機(jī)的分支的風(fēng)壓值；

23.基于scott-hisley算法中的回路風(fēng)量修正公式，確定所述各余樹枝所在回路的風(fēng)量的修正值；

24.若所述回路的風(fēng)量的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則再次基于所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，更新所述各余樹枝所在回路的修正值；

25.若所述回路的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，確定各分支的權(quán)值，并重新排序；

26.若所述回路的修正值滿足預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)所述回路的修正值，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果。

27.可選的，所述scott-hisley算法中的回路風(fēng)量修正公式為：

[0028][0029]

其中，ri，qi為各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支的風(fēng)阻和風(fēng)量；為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支風(fēng)壓或風(fēng)阻的代數(shù)和，所述分支風(fēng)向與余樹枝同向時(shí)其風(fēng)壓取正值，反之為負(fù)值；∑|riqi|為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支風(fēng)量與風(fēng)阻乘積的絕對(duì)值之和；h

通

為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中的通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，其作用的風(fēng)流方向與余樹枝同向時(shí)取負(fù)值，反之為正值；h

自

為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中的自然風(fēng)壓，其作用的風(fēng)流方向與余樹枝同向時(shí)取負(fù)值，反之為正值。

[0030]

可選的，所述基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖之前，所述方法還包括：

[0031]

確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支是否滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件和/或并聯(lián)關(guān)系的判定條件；

[0032]

若滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確

定合并后分支的風(fēng)量與所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)量相同，合并后分支的風(fēng)阻為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻之和，合并后分支的風(fēng)壓為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)壓之和；

[0033]

若滿足并聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支的風(fēng)量之和，合并后分支的風(fēng)阻的開方倒數(shù)值為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻的開方倒數(shù)值之和，合并后分支的風(fēng)壓與所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)壓相同；

[0034]

將合并分支后的所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖作為風(fēng)阻值簡化方法的輸入；

[0035]

其中，所述串聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支首尾相連有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)不存在于其他的分支上；所述并聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)為所述分支的兩端點(diǎn)。

[0036]

第二方面，本發(fā)明提供一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器，收發(fā)機(jī)，處理器，其中：

[0037]

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；收發(fā)機(jī)，用于在所述處理器的控制下收發(fā)數(shù)據(jù)；處理器，用于讀取所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序并實(shí)現(xiàn)如上所述第一方面所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的步驟。

[0038]

第三方面，本發(fā)明提供一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的裝置，所述裝置包括：

[0039]

簡化模塊，用于基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

[0040]

確定模塊，用于基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0041]

解算模塊，用于基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

[0042]

其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0043]

第四方面，本發(fā)明提供一種處理器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述處理器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于使所述處理器執(zhí)行如上所述第一方面所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的步驟。

[0044]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法及裝置，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果?？商岣呓馑闼俣?，同時(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

附圖說明

[0045]

為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些

附圖獲得其他的附圖。

[0046]

圖1是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的流程示意圖；

[0047]

圖2是本發(fā)明提供的實(shí)際礦井通風(fēng)巷道的情況示意圖；

[0048]

圖3是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的示意圖；

[0049]

圖4是本發(fā)明提供的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中局部風(fēng)網(wǎng)簡化前的示意圖；

[0050]

圖5是本發(fā)明提供的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中局部風(fēng)網(wǎng)簡化后的示意圖；

[0051]

圖6是本發(fā)明提供的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中串聯(lián)分支合并前的示意圖；

[0052]

圖7是本發(fā)明提供的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中串聯(lián)分支合并后的示意圖；

[0053]

圖8是本發(fā)明提供的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中并聯(lián)分支合并前的示意圖；

[0054]

圖9是本發(fā)明提供的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中并聯(lián)分支合并后的示意圖；

[0055]

圖10是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的整體流程圖；

[0056]

圖11是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0057]

圖12是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

[0058]

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0059]

下面結(jié)合圖1-圖12描述本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法及裝置。

[0060]

圖1是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括：

[0061]

步驟101、基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

[0062]

步驟102、基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0063]

步驟103、基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

[0064]

其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0065]

具體的，實(shí)際礦井通風(fēng)巷道包括多個(gè)出口井，入口井，通常根據(jù)風(fēng)向確定，風(fēng)向流出來的分支對(duì)應(yīng)的地面節(jié)點(diǎn)即出口井；風(fēng)從地面節(jié)點(diǎn)進(jìn)入礦井的分支對(duì)應(yīng)的地面節(jié)點(diǎn)即入口井，基于實(shí)際礦井通風(fēng)巷道的情況，如圖2所示。

[0066]

將實(shí)際礦井通風(fēng)巷道的情況示意圖通過一定的簡化，不按比例、不反映空間關(guān)系得到其對(duì)應(yīng)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，如圖3所示，礦井的通風(fēng)網(wǎng)路圖能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系，便于進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)路解算和通風(fēng)系統(tǒng)分析，是礦井通風(fēng)管理的重要圖件之一。

[0067]

通風(fēng)網(wǎng)路圖的形狀是可以變化的。為了更清晰地表達(dá)通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷間的聯(lián)接關(guān)系及其通風(fēng)特點(diǎn)，通風(fēng)網(wǎng)路圖的節(jié)點(diǎn)可以移位，分支可以曲直伸縮。通常，習(xí)慣上把通風(fēng)

網(wǎng)路圖總的形狀畫成“橢圓”形。

[0068]

繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)路圖，一般可按如下步驟進(jìn)行：

[0069]

1.節(jié)點(diǎn)編號(hào)：在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖上，沿風(fēng)流方向?qū)⒕镲L(fēng)流的分合點(diǎn)加以編號(hào)。編號(hào)順序通常是沿風(fēng)流方向從小到大，亦可按系統(tǒng)、按翼分開編號(hào)。節(jié)點(diǎn)編號(hào)不能重復(fù)且要保持連續(xù)性。

[0070]

2.分支連線：將有風(fēng)流連通的節(jié)點(diǎn)用單線條連接。

[0071]

3.圖形整理：通風(fēng)網(wǎng)路圖的形狀不是唯一的。在正確反映風(fēng)流分合關(guān)系的前提下，把圖形畫得簡明、清晰、美觀。

[0072]

4.標(biāo)注：除標(biāo)出各分支的風(fēng)向、風(fēng)量外，還應(yīng)將進(jìn)回風(fēng)井、用風(fēng)地點(diǎn)、主要漏風(fēng)地點(diǎn)及主要通風(fēng)設(shè)施等加以標(biāo)注，并以圖例說明。

[0073]

礦井通風(fēng)網(wǎng)路圖包括分支，節(jié)點(diǎn)，分支節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，分支的風(fēng)阻等，其中，分支是指表示一段通風(fēng)井巷的有向線段，線段的方向代表井巷風(fēng)流的方向，分支包括普通分支和風(fēng)機(jī)分支，風(fēng)機(jī)分支一般是指為了增加局部通風(fēng)量，在普通分支上安裝了風(fēng)機(jī)，為了區(qū)分將這樣的分支稱為風(fēng)機(jī)分支。

[0074]

節(jié)點(diǎn)是指兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有唯一的編號(hào)，稱為節(jié)點(diǎn)號(hào)，并且每個(gè)分支均與兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連接。節(jié)點(diǎn)可能位于地上，也可能位于地下，在地上的節(jié)點(diǎn)可能是一個(gè)或者多個(gè)出口井，也可能是一個(gè)或者多個(gè)入口井。在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)阻已知。

[0075]

依據(jù)風(fēng)阻值將通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖簡化，首先需要確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中是否存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，反映的是局部風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)阻對(duì)整個(gè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響非常小，通常預(yù)設(shè)倍數(shù)為10倍或10倍以上，當(dāng)然也可以取較小的倍數(shù)值，需要根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定。此外還需要判斷該局部風(fēng)網(wǎng)與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)，即滿足預(yù)設(shè)條件：原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)，可將局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，具體如圖4所示，圖4中虛線框中的分支代表滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)，通過風(fēng)阻值簡化方法，可將其簡化為一個(gè)分支，如圖5所示。

[0076]

通過上述風(fēng)阻值簡化方法，將原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖簡化后，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。

[0077]

然后基于上述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或者入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹，不在上述最小樹上的分支即余樹枝。

[0078]

最后，每個(gè)余樹枝的深度是指余樹枝的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在生成的最小樹上與根節(jié)點(diǎn)之間最短路徑中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目。基于余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0079]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果。可提高解算速度，同時(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

[0080]

可選的，所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支的風(fēng)阻為所述局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支的風(fēng)阻。

[0081]

具體的，如圖4所示，局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支為節(jié)點(diǎn)5和節(jié)點(diǎn)6相連的分支，對(duì)應(yīng)的風(fēng)阻值為0.6，分支的方向即風(fēng)向?yàn)楣?jié)點(diǎn)5流向節(jié)點(diǎn)6。如圖5所示，局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)

分支后，該分支的風(fēng)阻值為所述局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支的風(fēng)阻，即簡化后的分支為節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)9相連的分支，該分支的風(fēng)阻值為局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支(節(jié)點(diǎn)5和節(jié)點(diǎn)6相連的分支)的風(fēng)阻值0.6，節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)9相連的分支的方向?yàn)楣?jié)點(diǎn)1流向節(jié)點(diǎn)9。

[0082]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果?？商岣呓馑闼俣?，同時(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

[0083]

可選的，所述基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝，包括：

[0084]

基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定各分支的權(quán)值并進(jìn)行排序；

[0085]

基于所述各分支的權(quán)值，以所述各分支權(quán)值之和最小為目標(biāo)，確定所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0086]

其中，所述各分支的權(quán)值是根據(jù)分支風(fēng)量和風(fēng)阻的乘積確定的，若風(fēng)量未知，是根據(jù)分支風(fēng)阻確定的。

[0087]

具體的，簡化后得到的第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，在各分支風(fēng)阻已知的情況下，確定各分支的權(quán)值；在分支的風(fēng)量已知的情況，分支的權(quán)值由分支的風(fēng)量q和分支的風(fēng)阻r的乘積確定；在分支的風(fēng)量未知的情況下，分支的權(quán)值為分支的風(fēng)阻r，然后按照各分支的權(quán)值，對(duì)第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中的所有分支的權(quán)值進(jìn)行排序，以各分支權(quán)值之和最小為目標(biāo)，確定第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的最小樹，這里確定的最小樹可能有多種，而本發(fā)明中上述最小樹的確定標(biāo)準(zhǔn)還包括根節(jié)點(diǎn)為出口井或者入口井，其余不位于最小樹上的分支即為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的余樹枝。

[0088]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果。可提高解算速度，同時(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

[0089]

可選的，基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果，包括：

[0090]

基于所述余樹枝兩端節(jié)點(diǎn)的深度，以及分別與所述兩端節(jié)點(diǎn)具有同深度的最小樹上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定各余樹枝的初始風(fēng)量值；

[0091]

基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果；

[0092]

基于所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果。

[0093]

具體的，本發(fā)明提出一種更合理的根據(jù)余樹枝深度對(duì)其賦初值方法，即根據(jù)各余樹枝相連節(jié)點(diǎn)的深度來對(duì)其賦初值。此方法所需前置條件為，最小樹的根節(jié)點(diǎn)為出口井或者入口井對(duì)應(yīng)分支的地面節(jié)點(diǎn)。當(dāng)所述出口井或者入口井為多個(gè)時(shí)，在地面設(shè)置虛擬節(jié)點(diǎn)，用于連通多個(gè)出口井或者入口井，并以此虛擬節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)。以保證流經(jīng)此根節(jié)點(diǎn)的風(fēng)量為礦井總通風(fēng)量。設(shè)與某余樹枝l相連接的最小樹上的節(jié)點(diǎn)分別為a、b，其深度分別為m、n，其中，與a節(jié)點(diǎn)同深度的最小樹上的節(jié)點(diǎn)數(shù)為x，與b節(jié)點(diǎn)同深度的最小樹上的節(jié)點(diǎn)數(shù)為y。已知通風(fēng)總風(fēng)量為q(即所有進(jìn)入礦井的風(fēng)量)，則該余樹枝的初始風(fēng)量設(shè)定為：

[0094][0095]

此初值即為余樹枝l迭代計(jì)算時(shí)的初始值。

[0096]

然后，基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，以所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果作為基礎(chǔ)，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果。

[0097]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法等，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果?？商岣呓馑闼俣?，同時(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

[0098]

可選的，所述基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，包括：

[0099]

若存在自然風(fēng)壓的分支，初始化所述存在自然風(fēng)壓的分支的風(fēng)壓值；

[0100]

若存在風(fēng)機(jī)的分支，基于初始風(fēng)量擬合風(fēng)機(jī)特性曲線，初始化所述存在風(fēng)機(jī)的分支的風(fēng)壓值；

[0101]

基于scott-hisley算法中的回路風(fēng)量修正公式，確定所述各余樹枝所在回路的風(fēng)量的修正值；

[0102]

若所述回路的風(fēng)量的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則再次基于所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，更新所述各余樹枝所在回路的修正值；

[0103]

若所述回路的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，確定各分支的權(quán)值，并重新排序；

[0104]

若所述回路的修正值滿足預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)所述回路的修正值，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果。

[0105]

具體的，風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)路中流動(dòng)時(shí)，都遵守風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律和阻力定律。它們反映了通風(fēng)網(wǎng)路中三個(gè)最主要通風(fēng)參數(shù)，風(fēng)量、風(fēng)壓和風(fēng)阻間的相互關(guān)系，是復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路解算的理論基礎(chǔ)。

[0106]

其中，井巷中的正常風(fēng)流一般均為紊流。因此，通風(fēng)網(wǎng)路中各分支都遵守紊流通風(fēng)阻力定律，即h＝r*q2。

[0107]

第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中若存在自然風(fēng)壓的分支，根據(jù)風(fēng)壓平衡定律，初始化所述存在自然風(fēng)壓的分支的風(fēng)壓值；

[0108]

風(fēng)量平衡定律是指在通風(fēng)網(wǎng)路中，流入與流出某節(jié)點(diǎn)或閉合回路的各分支的風(fēng)量的代數(shù)和等于零，即

[0109]

∑qi＝0

[0110]

假設(shè)流入的風(fēng)量取正值，則流出的風(fēng)量取負(fù)值，同理，流入的風(fēng)量取負(fù)值，則流出的風(fēng)量取正值。

[0111]

第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中若存在風(fēng)機(jī)的分支，基于初始風(fēng)量擬合風(fēng)機(jī)特性曲線，以及風(fēng)壓平衡定律，初始化所述存在風(fēng)機(jī)的分支的風(fēng)壓值；

[0112]

風(fēng)壓平衡定律是指在通風(fēng)網(wǎng)路的任一閉合回路中，各分支的風(fēng)壓(或阻力)的代數(shù)

和等于零，即

[0113]

∑hi＝0

[0114]

假設(shè)回路中順時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取正值，則逆時(shí)針流向的分支風(fēng)壓取負(fù)值。回路是由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線路，稱為回路。

[0115]

將以上各值代入scott-hisley法的回路風(fēng)量修正公式中：

[0116][0117]

式中，為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支風(fēng)壓或風(fēng)阻的代數(shù)和。分支風(fēng)向與余樹枝同向時(shí)其風(fēng)壓取正值，反之為負(fù)值；∑|riqi|為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支風(fēng)量與風(fēng)阻乘積的絕對(duì)值之和；h

通

為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中的通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，其作用的風(fēng)流方向與余樹枝同向時(shí)取負(fù)值，反之為正值；h

自

為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中的自然風(fēng)壓，其作用的風(fēng)流方向與余樹枝同向時(shí)取負(fù)值，反之為正值。

[0118]

每次迭代計(jì)算后，判斷各個(gè)回路風(fēng)量修正值是否滿足設(shè)定的精度范圍，若滿足，則迭代計(jì)算結(jié)束；若不滿足，則判斷其迭代次數(shù)是否達(dá)到或大于預(yù)設(shè)閾值，該預(yù)設(shè)閾值是提前設(shè)定的某一個(gè)值，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況動(dòng)態(tài)設(shè)定。若迭代次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則用δq值修正各分支風(fēng)量后，再重新代入scott-hisley算法的回路風(fēng)量修正公式中繼續(xù)修正風(fēng)量；若迭代次數(shù)達(dá)到或大于預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)最新得出的各分支的風(fēng)量計(jì)算各分支的權(quán)值(此處分支的權(quán)值為風(fēng)量q和風(fēng)阻r的乘積)，并根據(jù)新的權(quán)值重新生成最小樹，再根據(jù)新生成的最小樹確定余樹枝深度并賦初值。循環(huán)以上過程，直到滿足迭代精度要求，確定各回路的風(fēng)量最終結(jié)果，該獨(dú)立回路風(fēng)量即為其上余樹枝分量；最小樹上其他分支的風(fēng)量為其所在的各獨(dú)立回路風(fēng)量的代數(shù)和，其中，最小樹上其他分支的風(fēng)向與獨(dú)立回路方向一致時(shí)，該分支的風(fēng)量取值為正，反之，取負(fù)值。

[0119]

根據(jù)以上步驟，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的解算結(jié)果。

[0120]

需要說明的是，本發(fā)明中以余樹枝構(gòu)成的回路，都是由通風(fēng)網(wǎng)路圖的最小樹及余樹枝中的一個(gè)分支形成的回路，也稱為獨(dú)立回路。

[0121]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果?？商岣呓馑闼俣龋瑫r(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

[0122]

可選的，所述基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖之前，所述方法還包括：

[0123]

確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支是否滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件和/或并聯(lián)關(guān)系的判定條件；

[0124]

若滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量與所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)量相同，合并后分支的風(fēng)阻為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻之和，合并后分支的風(fēng)壓為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)壓之和；

[0125]

若滿足并聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確

定合并后分支的風(fēng)量為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支的風(fēng)量之和，合并后分支的風(fēng)阻的開方倒數(shù)值為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻的開方倒數(shù)值之和，合并后分支的風(fēng)壓與所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)壓相同；

[0126]

將合并分支后的所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖作為風(fēng)阻值簡化方法的輸入；

[0127]

其中，所述串聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或多個(gè)分支首尾相連有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)不存在于其他的分支上；所述并聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)為所述分支的兩端點(diǎn)。

[0128]

具體的，在得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖之前，還可以判斷原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中是否具有串聯(lián)和/或并聯(lián)分支的結(jié)構(gòu)。并基于判定滿足串聯(lián)關(guān)系和/或滿足并聯(lián)關(guān)系的條件后，執(zhí)行合并通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的串聯(lián)和/或并聯(lián)分支來簡化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖、簡化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)迭代計(jì)算過程。

[0129]

其中，原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖串聯(lián)分支簡化方法具體包括：

[0130]

先判斷原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖是否存在滿足串聯(lián)關(guān)系的分支，其判斷條件為：原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或多個(gè)分支首尾相連有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)不存在于其他的分支上。

[0131]

若存在滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量與所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)量相同，合并后分支的風(fēng)阻為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻之和，合并后分支的風(fēng)壓為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)壓之和；

[0132]

如圖6所示，分支1和分支2滿足串聯(lián)關(guān)系。兩個(gè)分支通過節(jié)點(diǎn)2首尾相連，節(jié)點(diǎn)2為共有節(jié)點(diǎn)；且此節(jié)點(diǎn)2在且只在這兩個(gè)分支(分支1和分支2)上。

[0133]

此時(shí)，可合并分支1和分支2，合并后得到分支3，如圖7所示。該分支3滿足，分支3的風(fēng)量q3與原分支風(fēng)量(分支1的風(fēng)量q1或分支2的風(fēng)量q2)相同，分支3的風(fēng)阻r3為原分支風(fēng)阻(分支1的風(fēng)阻r1和分支2的風(fēng)阻r2)之和，分支3的風(fēng)壓h3為原分支風(fēng)壓(分支1的風(fēng)壓h1和分支2的風(fēng)壓h2)之和：

[0134]

q3＝q1＝q2[0135]

r3＝r1+r2[0136]

h3＝h1+h2[0137]

此外，串聯(lián)的分支可能有3個(gè)或者更多，當(dāng)串聯(lián)的分支有3個(gè)或3個(gè)以上時(shí)，兩條或兩條以上分支彼此首尾相連在一起，中間沒有分支連接在公共節(jié)點(diǎn)上，合并后分支的風(fēng)量，風(fēng)壓，風(fēng)阻為：

[0138]

1)串聯(lián)合并后分支的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量，即

[0139]q串

＝q1＝q2＝

…

＝qn；

[0140]

2)串聯(lián)合并后分支的總風(fēng)壓等于各段風(fēng)路的分風(fēng)壓之和，即

[0141][0142]

3)串聯(lián)合并后分支的總風(fēng)阻等于各段風(fēng)路的分風(fēng)阻之和，即

[0143][0144]

原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖并聯(lián)分支簡化方法具體包括：

[0145]

先判斷原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖是否存在滿足并聯(lián)關(guān)系的分支，其判斷條件為：原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)為所述分支的兩端點(diǎn)。

[0146]

如圖8所示，分支4和分支5滿足并聯(lián)關(guān)系。其判定條件為：(1)分支(兩條或多條)有共有兩節(jié)點(diǎn)，此處為節(jié)點(diǎn)4和6，(2)且此兩節(jié)點(diǎn)為此分支的端點(diǎn)。此時(shí)，可合并分支4和分支5，合并后得到分支6連接節(jié)點(diǎn)4和節(jié)點(diǎn)6，如圖9所示。分支6的相關(guān)參數(shù)滿足：分支6的風(fēng)量q6為原分支風(fēng)量之和，分支6的風(fēng)阻r6與原分支滿足合并后分支風(fēng)阻r6的開方倒數(shù)值為原有分支風(fēng)阻開方倒數(shù)值之和，分支6的風(fēng)壓h6與原有各分支風(fēng)壓相同：

[0147]

q6＝q4+q5[0148][0149]

h6＝h4＝h5[0150]

此外，并聯(lián)的分支可能有3個(gè)或者更多，當(dāng)并聯(lián)的分支有3個(gè)或3個(gè)以上時(shí)，并聯(lián)后的分支的風(fēng)量，風(fēng)壓和風(fēng)阻和原分支的風(fēng)量，風(fēng)壓和風(fēng)阻的關(guān)系可表示為：

[0151]

1)并聯(lián)后的分支的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和，即

[0152][0153]

2)并聯(lián)后的分支的總風(fēng)壓等于任一并聯(lián)分支的風(fēng)壓，即

[0154]h并

＝h1＝h2＝

…

＝hn[0155]

3)并聯(lián)后的分支的總風(fēng)阻平方根的倒數(shù)等于并聯(lián)各分支風(fēng)阻平方根的倒數(shù)之和，即

[0156][0157]

根據(jù)合并后分支與原始分支的關(guān)系，可得到合并分支的風(fēng)量、風(fēng)阻、風(fēng)壓，并根據(jù)這些信息，在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)束后，對(duì)各原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量、風(fēng)阻、風(fēng)壓等物理信息。

[0158]

本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果?？商岣呓馑闼俣龋瑫r(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。

[0159]

圖10是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的整體流程圖，如圖10所示，整個(gè)流程具體包括：

[0160]

讀入數(shù)據(jù)過程，采用圖形交互界面或文件導(dǎo)入方式，將礦井通風(fēng)解算初始數(shù)據(jù)讀

入。包括礦井各節(jié)點(diǎn)、分支、分支風(fēng)阻(或分支長度、摩擦阻力系數(shù)、截面積、截面周長數(shù)據(jù)，據(jù)此可計(jì)算分支風(fēng)阻)、固定風(fēng)量分支編號(hào)及其風(fēng)量值、出口風(fēng)井、入口風(fēng)井編號(hào)等。其中，固定風(fēng)量分支是計(jì)算前已知某個(gè)或者某些分支的風(fēng)量值。在計(jì)算前標(biāo)定風(fēng)向，若各分支的風(fēng)向與標(biāo)定風(fēng)向相同，則其對(duì)應(yīng)的風(fēng)量，風(fēng)阻，風(fēng)壓取正值，若相反，則取負(fù)值。

[0161]

讀入數(shù)據(jù)完成，首先根據(jù)串并聯(lián)分支簡化方法對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步簡化、合并串并聯(lián)分支，減少通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方程組未知量。

[0162]

串并聯(lián)分支簡化完畢，依據(jù)風(fēng)阻值對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖簡化，簡化得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，進(jìn)一步減少通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方程組未知量，提高解算過程效率和迭代計(jì)算穩(wěn)定性。

[0163]

根據(jù)各分支的權(quán)值(初始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算時(shí)，各分支的權(quán)值取分支風(fēng)阻r；后續(xù)迭代計(jì)算排序時(shí)，各分支的權(quán)值為分支風(fēng)量q和風(fēng)阻r的乘積)，對(duì)分支進(jìn)行排序。

[0164]

以各分支權(quán)值之和最小為目標(biāo)，確定最小樹，最小樹分支的選擇標(biāo)準(zhǔn)為保證所有節(jié)點(diǎn)存在于樹上的前提下，根節(jié)點(diǎn)為出口井或者入口井。其余不位于最小樹上的分支即為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的余樹枝。

[0165]

根據(jù)試探回溯法形成與余樹枝個(gè)數(shù)相同的獨(dú)立回路，由通風(fēng)網(wǎng)路圖中最小樹及其余樹枝中的一個(gè)余樹枝形成的回路，為獨(dú)立回路。

[0166]

根據(jù)余樹枝深度對(duì)余樹枝風(fēng)量賦初值的方法對(duì)各個(gè)余樹枝賦初值，并根據(jù)各個(gè)分支所在獨(dú)立回路的情況，計(jì)算各分支風(fēng)量(各分支風(fēng)量為其所在所有獨(dú)立回路風(fēng)量之和)。

[0167]

對(duì)于存在自然風(fēng)壓的分支，初始化其自然風(fēng)壓，對(duì)于存在風(fēng)機(jī)的分支，根據(jù)初始風(fēng)量擬合風(fēng)機(jī)特性曲線，得到其風(fēng)機(jī)附加的風(fēng)壓。

[0168]

利用scott-hinsley算法迭代計(jì)算各余樹枝所在回路的風(fēng)量的修正值，確定修正后的風(fēng)量是否滿足預(yù)設(shè)精度要求，如果滿足，則根據(jù)最終的修正值，確定各分支的風(fēng)量，結(jié)合通風(fēng)阻力定律，風(fēng)量平衡定律，風(fēng)壓平衡定律，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。如果不滿足精度要求，則判斷其迭代次數(shù)是否達(dá)到或大于某一設(shè)定的值(圖示為20)。若迭代次數(shù)小于此設(shè)定值，則用δq值修正各分支風(fēng)量后，再重新代入scott-hisley法的回路風(fēng)量修正公式中繼續(xù)修正風(fēng)量；若迭代次數(shù)達(dá)到或大于設(shè)定值，則根據(jù)最新得出的風(fēng)量計(jì)算各分支權(quán)值(此處為r*q值)，并根據(jù)新的權(quán)值重新生成最小樹以及余樹枝。循環(huán)上以過程，直到得出最終通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果。

[0169]

圖11是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖11所述，該礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器1120，收發(fā)機(jī)1110和處理器1100；其中，處理器1100與存儲(chǔ)器1120也可以物理上分開布置。

[0170]

存儲(chǔ)器1120，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；收發(fā)機(jī)1110，用于在處理器1100的控制下收發(fā)數(shù)據(jù)。

[0171]

具體地，收發(fā)機(jī)1110用于在處理器1100的控制下接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

[0172]

其中，在圖11中，總線架構(gòu)可以包括任意數(shù)量的互聯(lián)的總線和橋，具體由處理器1100代表的一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器1120代表的存儲(chǔ)器的各種電路鏈接在一起。總線架構(gòu)還可以將諸如外圍設(shè)備、穩(wěn)壓器和功率管理電路等之類的各種其他電路鏈接在一起，這些都是本領(lǐng)域所公知的，因此，本技術(shù)不再對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步描述?？偩€接口提供接口。收發(fā)機(jī)1110可以是多個(gè)元件，即包括發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，提供用于在傳輸介質(zhì)上與各種其他裝置通信的單元，這些傳輸介質(zhì)包括無線信道、有線信道、光纜等傳輸介質(zhì)。

[0173]

處理器1100負(fù)責(zé)管理總線架構(gòu)和通常的處理，存儲(chǔ)器1120可以存儲(chǔ)處理器1100在執(zhí)行操作時(shí)所使用的數(shù)據(jù)。

[0174]

處理器1100可以是中央處理器(central processing unit，cpu)、專用集成電路(application specific integrated circuit，asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(field－programmable gate array，fpga)或復(fù)雜可編程邏輯器件(complex programmable logic device，cpld)，處理器也可以采用多核架構(gòu)。

[0175]

處理器1100通過調(diào)用存儲(chǔ)器1120存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，用于按照獲得的可執(zhí)行指令執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例提供的任一所述方法，例如：

[0176]

基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

[0177]

基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0178]

基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

[0179]

其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0180]

在此需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的電子設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)上述方法實(shí)施例所實(shí)現(xiàn)的所有方法步驟，且能夠達(dá)到相同的技術(shù)效果，在此不再對(duì)本實(shí)施例中與方法實(shí)施例相同的部分及有益效果進(jìn)行具體贅述。

[0181]

下面對(duì)本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的裝置進(jìn)行描述，下文描述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的裝置與上文描述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法可相互對(duì)應(yīng)參照。

[0182]

圖12是本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖12所示，所示裝置包括：

[0183]

簡化模塊1201，用于基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

[0184]

確定模塊1202，用于基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0185]

解算模塊1203，用于基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

[0186]

其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0187]

可選的，所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支的風(fēng)阻為所述局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支的風(fēng)阻。

[0188]

可選的，所述確定模塊1202還用于：

[0189]

基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定各分支的權(quán)值并進(jìn)行排序；

[0190]

基于所述各分支的權(quán)值，以所述各分支權(quán)值之和最小為目標(biāo)，確定所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0191]

其中，所述各分支的權(quán)值是根據(jù)分支風(fēng)量和風(fēng)阻的乘積確定的，若風(fēng)量未知，是根

據(jù)分支風(fēng)阻確定的。

[0192]

可選的，所述解算模塊1203還用于：

[0193]

基于所述余樹枝兩端節(jié)點(diǎn)的深度，以及分別與所述兩端節(jié)點(diǎn)具有同深度的最小樹上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定各余樹枝的初始風(fēng)量值；

[0194]

基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果；

[0195]

基于所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果。

[0196]

可選的，所述解算模塊1203還用于：

[0197]

若存在自然風(fēng)壓的分支，初始化所述存在自然風(fēng)壓的分支的風(fēng)壓值；

[0198]

若存在風(fēng)機(jī)的分支，基于初始風(fēng)量擬合風(fēng)機(jī)特性曲線，初始化所述存在風(fēng)機(jī)的分支的風(fēng)壓值；

[0199]

基于scott-hisley算法中的回路風(fēng)量修正公式，確定所述各余樹枝所在回路的風(fēng)量的修正值；

[0200]

若所述回路的風(fēng)量的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則再次基于所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，更新所述各余樹枝所在回路的修正值；

[0201]

若所述回路的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，確定各分支的權(quán)值，并重新排序；

[0202]

若所述回路的修正值滿足預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)所述回路的修正值，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果。

[0203]

可選的，所述scott-hisley算法中的回路風(fēng)量修正公式為：

[0204][0205]

其中，為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支風(fēng)壓或風(fēng)阻的代數(shù)和，所述分支風(fēng)向與余樹枝同向時(shí)其風(fēng)壓取正值，反之為負(fù)值；∑|riqi|為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中各分支風(fēng)量與風(fēng)阻乘積的絕對(duì)值之和；h

通

為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中的通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，其作用的風(fēng)流方向與余樹枝同向時(shí)取負(fù)值，反之為正值；h

自

為所述各余樹枝所在獨(dú)立回路中的自然風(fēng)壓，其作用的風(fēng)流方向與余樹枝同向時(shí)取負(fù)值，反之為正值。

[0206]

可選的，所述簡化模塊1201還用于：

[0207]

確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支是否滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件和/或并聯(lián)關(guān)系的判定條件；

[0208]

若滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量與所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)量相同，合并后分支的風(fēng)阻為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻之和，合并后分支的風(fēng)壓為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)壓之和；

[0209]

若滿足并聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支的風(fēng)量之和，合并后分支的風(fēng)阻的開方倒數(shù)值為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻的開方倒數(shù)值之和，合并后分支的風(fēng)壓與所

述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)壓相同；

[0210]

將合并分支后的所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖作為風(fēng)阻值簡化方法的輸入；

[0211]

其中，所述串聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支首尾相連有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)不存在于其他的分支上；所述并聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)為所述分支的兩端點(diǎn)。

[0212]

需要說明的是，本技術(shù)實(shí)施例中對(duì)單元的劃分是示意性的，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式。另外，在本技術(shù)各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

[0213]

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)處理器可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本技術(shù)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)或處理器(processor)執(zhí)行本技術(shù)各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(read-only memory，rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(random access memory，ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

[0214]

在此需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)上述方法實(shí)施例所實(shí)現(xiàn)的所有方法步驟，且能夠達(dá)到相同的技術(shù)效果，在此不再對(duì)本實(shí)施例中與方法實(shí)施例相同的部分及有益效果進(jìn)行具體贅述。

[0215]

另一方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序可存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行上述各方法所提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的步驟，例如包括：

[0216]

基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

[0217]

基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0218]

基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

[0219]

其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0220]

另一方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行上述各方法所提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的步驟，例如包括：

[0221]

基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；

[0222]

基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；

[0223]

基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；

[0224]

其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。

[0225]

所述處理器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是處理器能夠存取的任何可用介質(zhì)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，包括但不限于磁性存儲(chǔ)器(例如軟盤、硬盤、磁帶、磁光盤(mo)等)、光學(xué)存儲(chǔ)器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存儲(chǔ)器(nand flash)、固態(tài)硬盤(ssd))等。

[0226]

以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

[0227]

通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件?；谶@樣的理解，上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

[0228]

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。技術(shù)特征：

1.一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，其特征在于，包括：基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，其特征在于，所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支的風(fēng)阻為所述局部風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)阻值最大分支的風(fēng)阻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，其特征在于，所述基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝，包括：基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定各分支的權(quán)值并進(jìn)行排序；基于所述各分支的權(quán)值，以所述各分支權(quán)值之和最小為目標(biāo)，確定所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；其中，所述各分支的權(quán)值是根據(jù)分支風(fēng)量和風(fēng)阻的乘積確定的，若風(fēng)量未知，是根據(jù)分支風(fēng)阻確定的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，其特征在于，所述基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果，包括：基于所述余樹枝兩端節(jié)點(diǎn)的深度，以及分別與所述兩端節(jié)點(diǎn)具有同深度的最小樹上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定各余樹枝的初始風(fēng)量值；基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果；基于所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，其特征在于，所述基于scott-hisley算法，修正所述各余樹枝所在的回路風(fēng)量，直到所述各回路風(fēng)量均滿足預(yù)設(shè)精度范圍，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果，包括：若存在自然風(fēng)壓的分支，初始化所述存在自然風(fēng)壓的分支的風(fēng)壓值；若存在風(fēng)機(jī)的分支，基于初始風(fēng)量擬合風(fēng)機(jī)特性曲線，初始化所述存在風(fēng)機(jī)的分支的風(fēng)壓值；基于scott-hisley算法中的回路風(fēng)量修正公式，確定所述各余樹枝所在回路的風(fēng)量的修正值；若所述回路的風(fēng)量的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則再次基于所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，更新所述各余樹枝所在回路的修正值；若所述回路的修正值不滿足預(yù)設(shè)的精度范圍，且迭代次數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)所述余樹枝所在獨(dú)立回路修正后的風(fēng)量，確定各分支的權(quán)值，并重新排序；若所述回路的修正值滿足預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)所述回路的修正值，確定所述各回路風(fēng)量的最終結(jié)果。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，其特征在于，所述基于風(fēng)阻值簡化

方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖之前，所述方法還包括：確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支是否滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件和/或并聯(lián)關(guān)系的判定條件；若滿足串聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量與所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)量相同，合并后分支的風(fēng)阻為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻之和，合并后分支的風(fēng)壓為所述串聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)壓之和；若滿足并聯(lián)關(guān)系的判定條件，則將并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支合并為一個(gè)分支，確定合并后分支的風(fēng)量為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支的風(fēng)量之和，合并后分支的風(fēng)阻的開方倒數(shù)值為所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支風(fēng)阻的開方倒數(shù)值之和，合并后分支的風(fēng)壓與所述并聯(lián)的兩個(gè)或者多個(gè)分支中任一分支的風(fēng)壓相同；將合并分支后的所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖作為風(fēng)阻值簡化方法的輸入；其中，所述串聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支首尾相連有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)不存在于其他的分支上；所述并聯(lián)關(guān)系的判定條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在兩個(gè)或者多個(gè)分支有公共的節(jié)點(diǎn)，且所述公共節(jié)點(diǎn)為所述分支的兩端點(diǎn)。7.一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的步驟。8.一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的裝置，其特征在于，包括：簡化模塊，用于基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；確定模塊，用于基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；解算模塊，用于基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果；其中，所述預(yù)設(shè)條件為所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中存在局部風(fēng)網(wǎng)中每個(gè)分支的風(fēng)阻小于其他分支風(fēng)阻均值的預(yù)設(shè)倍數(shù)，且所述局部風(fēng)網(wǎng)簡化所得分支與其他分支的連接點(diǎn)有且僅有兩個(gè)；所述解算結(jié)果包括原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的風(fēng)量和風(fēng)壓。9.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法及裝置。所述方法包括：基于風(fēng)阻值簡化方法，在原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中，將滿足預(yù)設(shè)條件的局部風(fēng)網(wǎng)簡化為一個(gè)分支，得到第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；基于所述第一通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，確定以出口井或入口井為根節(jié)點(diǎn)的最小樹以及余樹枝；基于所述余樹枝的深度以及修正算法，確定所述原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算結(jié)果。本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法，通過風(fēng)阻值簡化方法，將復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化，基于簡化后的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成最小樹以及余樹枝，并根據(jù)余樹枝的深度以及修正算法，確定原始通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中各分支的解算結(jié)果?？商岣呓馑闼俣龋瑫r(shí)采用更合理的迭代計(jì)算賦初值方式，可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率。可提高解算的穩(wěn)定性及解算效率?？商岣呓馑愕姆€(wěn)定性及解算效率。

技術(shù)研發(fā)人員：曲佳佳 張古強(qiáng) 梁志斌 齊振國 韓大偉 李春喜

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京東方國信科技股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.29

技術(shù)公布日：2022/1/6