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摘要：本发明公开了一种矿业用风机控制系统及控制方法，涉及自动化控制技术领域，解决了在风机控制中难以根据风机有效工作范围内的人员和环境情况对风机进行初始转速设置，以及难以根据环境的变化情况对风机的转速进行平滑调整以确保风量切换稳定性的技术问题；本发明通过获取风机有效工作范围内的人员信息和环境参数；对人员信息进行分析得到人员触发因子，对环境参数进行分析得到环境触发因子，基于人员触发因子和环境触发因子设置风机的初始转速；基于初始转速启动风机并获取实时的环境参数，通过实时的环境参数获取转速调节因子，基于转速调节因子对风机进行实时调速；本发明能够根据矿井的环境因素自动调节通风量，提高了工作人员作业的安全性。

主权项：1.一种矿业用风机控制系统，其特征在于，包括：风机控制模块，以及与其相连接的数据采集模块、安全监测模块和数据库；所述数据采集模块：用于获取风机有效工作范围内的基本信息；其中，有效工作范围是通过数字孪生模型得到；基本信息包括人员信息，环境参数；人员信息包括人员数量、人员所在位置；环境参数包括目标气体浓度、特征温度、特征湿度；目标气体是通过人工选择得到；所述风机控制模块：用于对人员信息进行分析得到人员触发因子，对环境参数进行分析得到环境触发因子，基于人员触发因子和环境触发因子设置风机的初始转速；基于初始转速启动风机并获取实时的环境参数，通过实时的环境参数获取转速调节因子，基于转速调节因子对风机进行实时调速；所述安全监测模块：用于监测风机的转速和有效工作范围内瓦斯浓度，基于实时转速和周围瓦斯浓度进行安全操作；所述获取风机有效工作范围内的基本信息，包括：通过人员定位装置判断风机的有效工作范围内是否存在工作人员；是，获取工作人员的人员数量以及各工作人员的人员所在位置，并将人员数量和人员所在位置存储至数据库；否，不做操作；通过若干温度传感器获取有效工作范围内的平均温度PW，提取若干温度传感器记录的最高温度GW和最低温度DW；基于公式ZW=α1×GW+α2×DW+PW2获取当前风机有效工作范围内的特征温度ZW；其中，α1和α2均为大于0的比例调节系数，且α1+α2=1，α1≥α2；通过若干湿度监测仪获取有效工作范围内的平均湿度PS，提取若干湿度监测仪记录的最高湿度GS和最低湿度DS；基于公式ZS=β1×GS+β2×DS+PS2获取当前风机有效工作范围内的特征湿度ZS；其中，β1和β2均为大于0的比例调节系数，且β1+β2=1，β1≥β2；通过若干气体浓度检测装置获取有效工作范围内的目标气体的最高浓度，将目标气体的最高浓度标记为目标气体浓度；所述对人员信息进行分析得到人员触发因子，包括：提取有效工作范围内各工作人员的人员所在位置，将与风机直线距离最远的人员所在位置标记为对比位置，获取对比位置与风机之间的直线距离ZL；获取有效工作范围中距风机最远的点与风机之间的距离YJL；提取有效工作范围内工作人员的人员数量R，基于公式RYZ=γ×lnZLYJL+1×RBR获取人员触发因子RYZ；其中，BR为当前有效工作范围内标准人员数量，γ为幅度调节系数，且γ的取值范围为0,1]；ln是以自然数e为底的对数函数；所述对环境参数进行分析得到环境触发因子，包括：A1：提取有效工作范围内的目标气体浓度QN，判断所述目标气体浓度QN是否超过设定的目标气体浓度阈值BQN；是，将环境触发因子标记为1；否，跳转至A2；A2：提取有效工作范围内的特征温度ZW，判断所述特征温度ZW是否超过设定的特征温度阈值BW；是，将环境触发因子标记为1；否，跳转至A3；A3：提取有效工作范围内的目标气体浓度QN、特征温度ZW、特征湿度ZS，基于公式HYZ=ρ1×expQNBQN-1+ρ2×expZWBW-1+ρ3×lnZSBS+1获取环境触发因子HYZ；其中，ρ1、ρ2和ρ3均为大于0的比例调节系数，BS为特征湿度阈值；所述基于人员触发因子和环境触发因子设置风机的初始转速，包括：从数据库中提取当前风机的历史人员触发因子和历史环境触发因子，将历史人员触发因子和历史环境触发因子作为训练数据，历史人员触发因子和历史环境触发因子对应的历史初始转速作为检验数据；使用训练数据对人工智能模型进行训练，使用检验数据对训练后的人工智能模型进行检验，根据检验结果对人工智能模型的参数进行调整，得到输入为人员触发因子和环境触发因子，输出为初始转速的转速匹配模型；其中，人工智能模型是通过BP神经网络得到；提取当前风机的人员触发因子RYZ和环境触发因子HYZ，将人员触发因子RYZ和环境触发因子HYZ输入转速匹配模型得到当前风机本次启动的初始转速；所述通过实时的环境参数获取转速调节因子，包括：获取当前检测次数的目标气体浓度QNi、特征温度ZWi、特征湿度ZSi，以及上一检测次数的目标气体浓度QNi-1、特征温度ZWi-1、特征湿度ZSi-1；基于公式ZTYi=μ×expδ1×1+QNi-QNi-1QNi-1+δ2×1+ZWi-ZWi-1ZWi-1+δ3×1+ZSi-ZSi-1ZSi-1-1得到转速调节因子ZTYi；其中，i为检测次数，μ为幅度调节系数，且μ的取值范围为0,1]；δ1、δ2、δ3均为大于0的比例调节系数；所述基于转速调节因子对风机进行实时调速，包括：提取当前检测次数的转速调节因子ZTYi和上一检测次数的风机转速ZSi-1；基于公式SZSi=ZTYi×ZSi-1得到风机当前的实时转速SZSi；基于实时转速SZSi对风机进行实时调速。

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百度查询： 安徽省金鼎矿业股份有限公司 一种矿业用风机控制系统及控制方法