风门开关量计算方法及装置与流程

本发明实施例涉及煤矿井下风门技术领域，具体涉及一种风门开关量计算方法及装置。

背景技术：

目前，国内外井工矿井通风系统所用行车、行人风门的监测监控主要由两种风门传感器来实现，分别为开、关量两态传感器和开、关、故障三态传感器。这两种风门传感器均是利用永磁铁组件的磁性驱动干簧管组件中的干簧管触头，使通讯电路导通或闭合，以达到对风门开闭状态的监视目的，均反应的是风门状态量的变化，无法很好地反应风门的工作状态，即风门的开关程度。而风门的开关程度直接影响了巷道中的风阻、风压和风量的大小，从而影响了矿井通风系统的稳定程度，同时对矿井通风网络解算影响也很大。因此，设计一种方法来计算风门开关程度，显得十分必要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提出一种风门开关量计算方法及装置，以解决上述技术问题。

本发明实施例提出一种风门开关量计算方法，其包括以下步骤：获取风门与激光测距仪之间的第一距离、激光测距仪中心轴与风门关闭时所在的横向平面之间的第二距离、激光测距仪与风门的纵向平面之间的第三距离以及风门宽度；检测第一距离和第三距离的差值是否小于风门宽度；当所述差值小于风门宽度时，根据第一距离、第二距离、第三距离和风门宽度计算风门的开关量。

本发明实施例提出一种风门开关量计算装置，其包括：激光测距仪、测量模块、检测模块和计算模块，其中，激光测距仪，用于获取风门与激光测距仪之间的第一距离；测量模块，用于获取激光测距仪中心轴与风门关闭时所在的横向平面之间的第二距离、激光测距仪与风门的纵向平面之间的第三距离以及风门宽度；检测模块，用于检测第一距离和横向垂直距离的差值是否小于风门宽度；计算模块，用于当所述差值小于风门的宽度时，根据第一距离、第二距离、第三距离和风门宽度计算风门的开关量。

本发明实施例的风门开关量计算方法及装置通过获取风门与激光测距仪之间的第一距离、激光测距仪中心轴与风门关闭时所在的横向平面之间的第二距离、激光测距仪与风门的纵向平面之间的第三距离以及风门宽度，可直接测量出风门的开关量，能够精确地反应风门的工作状态，有助于分析风门漏风量，保证矿井通风系统的稳定性，特别是发生灾害时候，可以有效分析矿井通风网络的变化情况；而且还可在日常通风管理工作中帮助通风网络解算软件分析判断井下风路变化的原因。

附图说明

图1是本发明实施例一的风门开关量计算方法的流程图。

图2是本发明实施例一的风门开关量计算方法的原理图。

图3是本发明实施例三的风门开关量计算方法的流程图。

图4是本发明实施例三的激光测距仪的工作原理图。

图5是本发明实施例四的风门开关量计算装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。

实施例一

图1示出了本发明实施例的风门开关量计算方法的流程图，图2示出了本发明实施例的风门开关量计算方法的原理图，其包括：

S110，获取风门1与激光测距仪2之间的第一距离d、激光测距仪中心轴与风门1关闭时所在的横向平面之间的第二距离a、激光测距仪2与风门1的纵向平面之间的第三距离e以及风门宽度c；

如图2所示，激光测距仪2安装在风门1打开的一侧。其中横向平面是指风门1完全关闭状态下，风门1所在的平面，如图2中的虚线框3所在的平面。纵向平面指的是风门1完全打开时，与横向平面垂直的平面，如图2中的虚线框4所在的平面。第一距离d指的是激光测距仪2的激光束投射到风门1上的距离。

S120，检测第一距离d和第三距离e的差值b是否小于风门宽度c；

例如，第一距离为5m，第三距离为1m，风门宽度为3m，4＞3，则说明风门关闭，风门的开关量为0。

S130，当所述差值b小于风门宽度c时，根据第一距离d、第二距离a、第三距离e和风门宽度c计算出风门的开关量b″。

例如，所述差值为2m，风门宽度为3m，2＜3，则可以根据

或者

计算风门的开关量。

本发明实施例的风门开关量计算方法通过获取风门与激光测距仪之间的第一距离、激光测距仪中心轴与风门关闭时所在的横向平面之间的第二距离、激光测距仪与风门的纵向平面之间的第三距离以及风门宽度，当第一距离和第三距离的差值是否小于风门宽度时，可直接测量出风门的开关量，能够精确地反应风门的工作状态，有助于分析风门漏风量，保证矿井通风系统的稳定性，特别是发生灾害时候，可以有效分析矿井通风网络的变化情况；而且还可在日常通风管理工作中帮助通风网络解算软件分析判断井下风路变化的原因。

实施例二

可选地，S130之后，风门开关量计算方法还包括：显示计算的风门的开关量，以方便工作人员查看。

可选地，风门开关量计算方法还包括：当计算的开关量大于或等于风门的最大开关量时，或者当计算的开关量小于或等于风门的最小开关量时，发出警示。警示的方式可为声光报警。

在本发明的实施例中，可将风门的最大开关量设置为风门的宽度，即c＝b”，最小开关量设置为0。当风门的开关量由0变为c时，报警声音可由“风门开启请注意安全”转换到“风门打开请快速通过”；当风门的开关量由c变为0时，报警声音由“风门即将关闭请注意安全”转换到终止声音。可提示工作人员，防止碰撞或者夹人事故的发生。

实施例三

以下以某一次风门打开为例，对风门的开关量的计算流程进行说明，可参考图3，具体如下：

S200，获取风门1与激光测距仪2之间的第一距离d、激光测距仪2的中心轴与风门1关闭时所在的横向平面之间的第二距离a、激光测距仪2与风门1的纵向平面之间的第三距离e以及风门宽度c；

在本发明的实施例中，可采用激光测距仪测定第一距离d。第二距离a、第三距离e可以在激光测距仪安装完成后，直接量取。例如，第一距离d＝2m，第三距离e＝1m，风门宽度为2m，第二距离a＝0.5m。

图4示出了激光测距仪的工作原理图，激光测距仪的基本原理是光学三角法，它是采用激光三角原理和/或回波分析原理进行非接触位置、位移测量的传感器。半导体激光器7发出的激光被镜片8聚焦到被测物体6a和6b上。激光被被测物体6a和6b反射后，其反射光被镜片3收集，投射到CCD阵列4上；信号处理器5通过三角函数计算CCD阵列4上的光点位置，从而得到激光测距仪距离物体的距离，例如第一距离d。

S201，检测第一距离d和第三距离e的差值b是否小于风门宽度c；

例如，差值b＝d-e＝2-1＝1m。

S202，当所述差值b小于风门宽度c时，根据第一距离d、第二距离a、第三距离e和风门宽度c计算风门的开关量b″；

在本发明的实施例中，根据公式或者计算出风门的开关量b″。

例如，差值b＝1＜风门宽度c＝2m，

S203，显示风门的开关量b″；

在本发明的实施例中，可以采用上位机将计算的开关量显示出来，以供工作人员查看。还可将风门的开关量输送到通风网络解算软件中，计算巷道中通过风门的风量，风量＝风门开关量×风门高度×两个风门间距×风速。

S204，当计算的开关量b″大于或等于风门的最大开关量时，或者当计算的开关量b″小于或等于风门的最小开关量时，发出警示。

例如，计算的开关量为2.1m，风门的最大开关量为2m，2＜2.1，则发出警示。计算的开关量为0.5m，风门的最小开关量为0.6m，0.5＜0.6，则发出警示。

本发明实施例提供的风门开关量计算方法通过计算风门的开关量，并将计算的开关量与风门的最大开关量和最小开关量对比，根据比对结果发出警示，可提醒工作人员，以防风门开启过程中对通行人员造成伤害，提高通行的安全性。

实施例四

本发明实施例还提供了一种风门开关量计算装置，如图5所示，其包括：

激光测距仪501，用于获取风门与激光测距仪之间的第一距离；

测量模块502，用于获取激光测距仪中心轴与风门关闭时所在的横向平面之间的第二距离、激光测距仪与风门的纵向平面之间的第三距离以及风门宽度；

测量模块可采用激光测距仪，也可采用位置传感器等设备。

检测模块503，用于检测第一距离和横向垂直距离的差值是否小于风门宽度；

计算模块504，用于当所述差值小于风门的宽度时，根据第一距离、第二距离、第三距离和风门宽度计算风门的开关量。

在本发明的实施例中，计算模块可采用PLC控制器(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，PLC控制器可集成在激光测距仪上。激光测距仪采集的数据传输到PLC控制器可直接计算出风门的开关量b″。

本发明实施例的风门开关量计算装置可直接测量出风门的开关量，能够精确地反应风门的工作状态，有助于分析风门漏风量，保证矿井通风系统的稳定性，特别是发生灾害时候，可以有效分析矿井通风网络的变化情况；而且还可在日常通风管理工作中帮助通风网络解算软件分析判断井下风路变化的原因。

实施例五

可选地，风门开关量计算装置还包括：警示模块，用于当计算的开关量大于或等于风门的最大开关量时，或者当计算的开关量小于或等于风门的最小开关量时，发出警示。

可选地，风门开关量计算装置还包括：显示模块，用于显示风门的开关量。

本发明实施例提供的风门开关量计算装置通过计算风门的开关量，并将计算的开关量与风门的最大开关量和最小开关量对比，发出警示，可提醒工作人员，以防风门开启过程中对通行风门的人员造成伤害，提高通行的安全性。

以上，结合具体实施例对本发明的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本发明的思想。本领域技术人员在本发明具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本发明保护范围之内。