(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210972785.3 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 中南大学 地址 410083 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 钟德云　王李管　贾明涛　毕林　 胡建华　 (74)专利代理 机构 长沙瀚顿知识产权代理事务 所(普通合伙) 43223 专利代理师 吴亮　朱敏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) E21F 1/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/06(2020.01)G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 多级机站 通风系统风机变频调控 方法、 装置 及设备 (57)摘要 本申请公开了一种多级机站通风系统风机 变频调控 方法、 装置及设备， 该方法包括： 获取多 级机站通风系统的通风网络模型； 基于通风网络 解算方法对通风网络模型进行风量分配计算， 并 基于风量分配计算结果调整通风网络模型， 直至 通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹 配； 基于井下通风风量需求和多级机站通风系统 对应的设定优化模型， 生 成至少一个待选的风机 变频调控 方案； 基于至少一个待选的风机变频调 控方案与井下通风风量需求， 确定最佳的风机变 频调控方案。 如此， 可以实现多级机站通风系统 的智能变频调控， 满足无 人值守的控制需求。 权利要求书3页 说明书16页 附图2页 CN 115186510 A 2022.10.14 CN 115186510 A 1.一种多 级机站通 风系统风机变频调控方法， 其特 征在于， 包括： 获取多级机站通 风系统的通 风网络模型； 基于通风网络解算方法对所述通风网络模型进行风量分配计算， 并基于风量分配计算 结果调整所述 通风网络模型， 直至所述 通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配； 基于井下通风风量需求和所述多级机站通风系统对应的设定优化模型， 生成至少一个 待选的风机变频调控方案； 基于所述至少一个待选的风机变频调控方案与 所述井下通风风量需求， 确定最佳的风 机变频调控方案； 其中， 所述设定优化模型为多目标优化函数， 多目标优化函数包括以下优化目标： 通风 风机功率最小目标、 最佳按需通风需求 目标、 最佳工况风机风量 目标及最佳工况风机风压 目标； 所述多目标优化函数的决策变量包括： 所有风机 分支的转速及按需分风分支的风量； 所述风机变频调控方案包括： 各变频风机的目标运行转速 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于通风网络解算方法对所述通风网 络模型进行风量分配计算， 并基于风量分配计算结果调整所述通风网络模型， 直至所述通 风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配， 包括： 采用基于回路风量的通风网络解算方法对所述通风网络模型进行风量分配计算， 得到 风量分配计算结果； 基于阻力测定方式对巷道风阻参数进行调整， 直至所述风量分配计算结果与实测巷道 风量的对比误差在设定阈值内； 基于所述 风量分配计算结果得到所述 通风网络模型中风机的模拟工况； 判断风机的模拟工况与实 际工况是否匹配， 若否， 则调整所述通风网络模型的模型参 数， 直至所述 通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述设定优化模型如下 所示： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115186510 A 2其中， Z为优化目标， ω1为第一权重系数， ω2为第二权重系数， ω3为第三权重系数， ω4 为第三权重系数， F为所有风机分支f的集合， qf,j为第j条分支的风机风量， hf,j为第j条分支 的风机风压， Nd表示所有按需分风分支的集合， 为第j条按需分风分支 按需分风 范围上限 偏差量， qj为第j条按需分风分支按需分风范围下 限偏差量， 为j第条分支的最佳工况 风量范围上限偏差量， qf,j为第j条分支的最佳工况风量范围下限偏差量， 为第j条分支 的最佳工况风压范围上限偏 差量， hf,j为第j条分支的最佳工况风压范围下限偏 差量， N为通 风网络的分支数， J为通风网络的节 点数， aij为节点与分支的关系， qj为第j条按需分风分支 的风量， bij为分支与回路的关系， hj为第j条分支风压的代数和， M为通风网络的独立回路 数， vj,min为第j条分支 允许风速下限， Sj为第j条分支的巷道断面面积， vj,max为第j条分支允 许风速上限， hf,j为调整转速后第j条分支的风机风压， aj,0,aj,1,aj,2为调整转速前第j条分 支的风机特性曲线拟合系数， nj表示第j条分支在风机调整转速后和调整转速前的转速比， qf,j为调整转速后第j条分支的风机风量， hf,j,min为第j条分支的风机风压下限， hf,j,max为第j 条分支的风机风压上限， Nj为第j条分支的实际运行的转速， Nj,min为第j条分支的可调节风 机转速下限， Nj,max为第j条分支的可调节风机转速上限， qf,j,min为第j条分支的允许风机风 量下限， qf,j,max为第j条分支的允许风机风量上限， ηj为第j条分支的风机运转效率， Cj为第j 条分支要求的最低风机运转效率， qj,min为第j条按需分风分支的允许风量下限， qj,max为第j 条按需分风分支的允许风 量上限。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115186510 A 3