矿井通风自动控制系统研究与开发(4)

2442011，47（18）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用

R′ab，然后利用式（7）~（12）计算出风门执行器的调节角度。最

有效巷道断面积Sw计算式如式（7）：Sw=S/(1+0.759Rw)

（7）后通过上位机软件向风门执行器发送指令，使其调整θ角。调节完成，等待系统稳定后，通过上位机读取AB巷道的风速传感器传回的风速值，计算风量并与目标风量比较。

风门执行器旋转角度如图5所示。巷道断面所在平面为

x-y平面，风门执行器所在平面为x′-y平面，二平面之间的夹角为θ。

y

6

x′

结论

使用PVC管搭建小体积矿井模型，根据监测监控理论，采

用VisualBasic编写的上位机软件通过CAN-BUS总线采集压差和风速的模拟信号，并输出风门角度控制模拟信号，开发了矿井通风自动控制系统。

将压差传感器、风速传感器以及风门执行器布置于模型适当位置，利用计算机控制技术实现了通风参数的信号采集

θ

x

图5风门执行器调节过程图以及可控风门的自动控制等功能。

确定了风门旋转角度与风量调节大小之间的关系，从而实现了风量的自动调节。

（8）（9）

模型调试完成后，先后完成了矿井通风阻力测试、网络解算验证、通风网络调节以及角联结构分析等实验。该系统的完成对于模拟实验以及矿井通风智能诊断研究具有极其重要的意义。

设巷道的断面积为S，风门执行器与巷道断面的夹角为θ，则巷道的有效断面积Sw为：

Sw=S(1-cosθ)

求得风门执行器应旋转角度θ：

θ=arccos(1-Sw/S)

最后通过上位机软件向风门执行器发送指令，使其调整θ角。调节完成，等待系统稳定后，通过上位机读取AB巷道的风速传感器传回的风速值，计算风量并与目标风量比较。

参考文献：

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5.4角联结构分析实验

角联分支的确定、角联分支的识别是分析网络稳定性与

可靠性分析理论中的核心内容[4]。

如图所示，很明显BC分支是一条角联风路。实验内容如下：（1）角联分支方向判别。

（2）调节风门执行器角度，改变角联巷道风流方向。角联分支内风流方向与其自身的风阻值无关，而只与Rab/RbdRac/Rcd的大小有关，因此只要改变Rab的值即可达到

目的。

首先确定角联分支改变方向的AB分支的临界风阻值（上接187页）

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5结论

本文利用顶点和面片之间的数量关系，提出了一种新的全

局细分方法，并通过控制局部与平均的三角网格面积比率来实现不同的需要。虽然本文算法比蝶形模式、改进的蝶形模式和但可以用较少3等静态细分模式在网格均匀程度上相对较差，

的面片表达模型得到与均匀细分一样的曲面质量，并可以减少模型的存储空间和渲染时间。利用本文算法可以快速提高模型的表面光滑度，这在三维模型分割和基于模型表面实现的骨架提取中有重要应用。实验也证明了算法的有效性和高效性。

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