矿井通风机性能监测与信息管理研究

摘要

通风机是矿井通风的关键设备，担负着矿井井巷中空气的顺畅流通，保障矿井安全生产和井下工作人员的生命安全。通风机的安全、可靠、高效运行是矿井安全、节能的必要前提。矿井通风机的性能参数主要包括风量、风压、轴功率、效率、转速以及噪声等。其中风量作为检验通风机性能、矿井外部漏风测定的重要参数，其测试方法、位置及其重要。而实际测试中风量无法直接测得，需要先测得风速和风压等基本参数然后间接计算得到，本文通过分析总结风机风量测试方法中三种常用的静压差法、动压法、风速法，并对每种风量测试方法的测试原理和适用场所要求进行了分析说明，针对本文中实验场所和环境选出本文适用的风量测试方法。
　　本文利用电子通讯技术与计算机手段，构建了风机性能测试平台，可通过调节阀门来改变风机的运行工况，采集不同工况点下的风机运行数据，再交由软件对数据进行处理及性能曲线的自动绘制，完成对通风机的性能测定。同时为了能够全面分析风流在风筒中的分布规律，确定合理的测风位置，本文采用通风机性能测试平台装置实验和数值模拟相结合的手段，对圆形风筒断面上的风流分布规律进行了分析研究。得到了圆形风筒断面上的风流分布规律，明确了最大风速的区域位置，确定了断面上的风流分布规律符合对数函数形式，确定了平均风速等值线与圆筒边壁之间的大概距离。同时利用数值模拟的方式，得出风筒收缩变径部位影响区域主要集中在收缩前4倍的风筒当量直径范围内。为方便快捷接收并显示测试平台采集传输的风机性能测试数据，通过比较各种无线传输协议标准，最终选用基于蓝牙4.0BLE无线传输技术为测试平台增添了蓝牙模块，并基于android.studio为开发平台，开发相匹配手机App，实现了手机接收显示数据与测试平台两者的完美结合，使其在线监测的自动化更进一层，通风机性能测定时的工作环境得以进一步改善。

目录

声明

1 绪 论

1.1 问题的提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容和方法

2 通风机性能监测和风流分布理论研究

2.1 风量测试方法研究

2.2 风机风压测试原理

2.3 风机性能参数的换算

2.4 风流分布特征

2.5 本章小结

3 通风机性能测试系统的构建

3.1 测试系统的硬件

3.2 测试平台组成模块分析

3.3 本章小结

4 风筒断面风速分布的数值模拟和实验研究

4.1 断面风速分布的数值模拟

4.2 断面风速数值模拟结果分析

4.3 风筒断面风速分布的实验研究

4.4 本章小结

5 测试信息管理及测试平台优化

5.1 测试信息获取和管理

5.2 实验测试平台的优化升级

5.3本章小结

6 主要结论和展望

6.1 主要结论

6.2不足和展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果