增压风机通风网络中智能化再循环检测研究

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：许多采煤国家禁止煤矿回风再循环，因为回风的重复使用可能会使工作场所的空气污染物积聚，所以回风再循环检测对煤矿通风网络的设计至关重要。本文利用一个基于c++算法程序来检测增压风机通风网络中的再循环路径。
　　关键词：增压风机；通风网络；再循环检
　　1 背景
　　升压风机是与地面主风机串联安装的一种地下风机，用于提升通风系统的气压[1]。在地下使用升压风机是增加地面风机功率的一个潜在可行的替代方案。正确的升压风机设计和安装位置，消除了主风机高压带来的安全隐患。相反，任何通风网络中升压风机的设计不正确，都可能由于再循环不受控制而造成不安全的情况。如果增压风机的安装尺寸和位置与主风机不相称，则可能造成无法控制的回风。许多采煤国家禁止回风再循环，因为担心再循环的空气会使工作场所的空气污染物积聚[2]。因此，在通风网络增压风机的设计和运行中，必须对再循环进行检测。
　　2 再循环算法
　　为了实现通风网络中再循环检测算法，了解节点的分类是非常重要的。节点分为源节点、汇聚节点和鞍节点。源节点被定义为只属于传出分支。汇聚节点被定义为只属于传入分支。定义了一个鞍节点，它同时属于传出分支和传入分支。该算法是用c++编写的，用于检测循环。循环检测算法迭代地识别源节点和汇聚节点并删除它们[3]。再循环检测算法由七个步骤组成。
　　步骤1：为示例网络准备[N][N]的邻接矩阵，其中N为网络节点数；步骤2：标识源节点和汇聚节点，并删除与这些节点关联的列和行；步骤3：应用跟踪节点系统更新和调整矩阵大小，同时保留原始节点编号；步骤4：重复步骤2和步骤3，直到删除所有源节点和汇聚节点；步骤5：检测残差邻接矩阵。如果它是非空矩阵，则网络至少包含一个再循环。零矩阵表示没有再循环；步骤6：检测重要的强连接节点，确定可能允许再循环的多个连接循环；步骤7：显示循环周期的输出列表。
　　3 示例通风网络
　　为了演示再循环检测程序的功能，使用了一个示例网络。图1为示例通风网络。该网络包括65个支路、45个节点、1个地面主风机、1个升压风机、6个工作区、1个回风道、2个进风道。风道阻力等网络参数如表1所示。表2显示了工作面气流要求。解决了地面主机和升压风机压力分别为3.0kPa和2.8kPa组合的网络问题，保证了再循环的发生。对输出的快速评估表明，最终的残差矩阵由5个节点组成，即7-8-9-10-12，并在示例网络中显示了节点之间的再循环。
　　4 结论
　　成功地实现了一种基于c++语言的计算机程序，用于确定某煤矿通风管网内的再循环情况。该程序在一个示例网络中检测到沿7-8-9-10-12的单个再循环路径。
　　参考文献：
　　[1]刘剑，郭欣，邓立军，等.基于風量特征的矿井通风系统阻变型单故障源诊断[J].煤炭学报，2018，43（1）：143-149.
　　[2]韦俊吕.浅析通风系统的局部优化对矿井通风的作用[J].世界有色金属，2018（2）：252-253.
　　[3]李雨成，李俊桥，周磊，等.矿井通风系统存储结构建立及节点自动编号实现[J].煤炭科学技术，2018，46（3）：90-95.
　　作者简介：
　　米会超，本科，机械自动化。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14850995.htm