CN113202536B - 多风机通风系统的风量调节方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多风机通风系统的风量调节方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数；对通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到独立通路数；其中，独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚‑J‑J_虚‑C_回+1；M为独立通路数，N为通风网络的实际分支数，N_虚为通风网络的虚拟分支数，J为通风网络的实际节点数，J_虚为通风网络的虚拟节点数，C_回为通风网络的单向回路数；对通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路。

Description

多风机通风系统的风量调节方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及矿井通风系统领域，尤其涉及一种多风机通风系统的风量调节方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

矿井通风的主要作用是将地面上的新鲜空气输送到井下各需风点，供给井下作业人员正常呼吸，稀释并排除井下有毒有害气体和矿体粉尘等有害物质，从而给井下作业创造出一个良好的作业环境，以保证井下工作人员安全、健康、高效作业。然而随着井下工作面的不断推进，风网结构及风量分配等不断发生变化，造成井下部分用风区出现风量不足、风流短路及污风循环等问题，严重影响井下通风质量、通风效率及风量分配等，继而直接威胁到井下安全生产。

矿井通风网络调节优化是一种解决用风区域无风、风流短路以及风量分配不合理等问题的有效方法。目前矿井通风网络调节优化主要有两大不同的研究方向，一类是运用图论理论；另一类是采用数学规划的方法。其中，图论被各大矿井通风商业软件所运用，如Ventsim、VnetPC、VentGraph、iVent。两大类方法各有其优缺点，但其目标是一致的，即实现井下各用风区风量满足要求且能耗最小化。

基于图论理论进行通风网络调节方法，主要有固定风量法、回路法、与通路法等方法。固定风量法存在仅能在固定风量分支进行调控以及可能增大矿井总阻力而导致通风能耗增大等两大缺陷；回路法则是通风网络局部回路的调控以实现矿井按需分风，却存在着增阻调控分支可能为最大阻力路线上的分支而造成矿井总能耗增大的问题；通路法则不仅能解决固定风量法中调控位置与调控范围的局限性问题，且能解决固定风量法与回路法易造成矿井总能耗增大的问题。

通路法调控具有以上优点，但仍存在以下问题：

(1)、当通风网络中含一个或多个单向回路时，搜索到的独立通路可能包含假通路；

(2)、搜索到的所有通路没有保证它们是相互独立的；

(3)、调控点位置没有考虑矿山实际情况以及调控点数目没有经过优化而造成通风管理难度以及能耗过大；

(4)、对于多风机复杂通风网络通路调控时，基准通路往往是以通风网络的所有独立通路来确定，从而造成整个通风网络调控点数量增加以及其他调节前已满足风量要求的分支经调节后变得并不满足。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种多风机通风系统的风量调节方法、装置、设备及存储介质，旨在至少部分解决上述问题。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种多风机通风系统的风量调节方法，包括：

基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数；

对所述通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到所述独立通路数；

其中，所述独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1；M为独立通路数，N为所述通风网络的实际分支数，N_虚为所述通风网络的虚拟分支数，J为所述通风网络的实际节点数，J_虚为所述通风网络的虚拟节点数，C_回为所述通风网络的单向回路数；所述对所述通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路。

在一些实施例中，所述基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，包括：

以进风分支的始节点作为独立通路搜索的起点；

基于深度优先搜索策略搜索，将搜索路径中搜索到的节点存储至当前独立通路的栈结构中；

基于所述栈结构确定搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，则进行退栈搜索。

在一些实施例中，所述方法还包括：

判断是否搜索到回风分支的末节点；

若是，则结束当前独立通路的搜索；

若否，则继续进栈搜索，直至搜索到所述末节点，结束当前独立通路的搜索。

在一些实施例中，所述结束当前独立通路的搜索之后，所述方法还包括：

判断搜索到的独立通路的数量是否小于所述独立通路数；

若搜索到的独立通路的数量小于所述独立通路数，则退栈搜索至所述栈结构的下一节点作为当前搜索节点；

判断所述当前搜索节点是否搜索到新分支；

若未搜索到新分支，则继续退栈搜索，直至搜索到新分支，并将所述起点至所述当前搜索节点的路径存储至新的独立通路的栈结构中，并基于所述栈结构进行新的独立通路的搜索。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若搜索到的独立通路的数量等于所述独立通路数，则得到所有独立通路的搜索结果。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据固定风量分支，确定共用风机的各独立通路，并计算各所述独立通路的总阻力值；

基于各所述独立通路的总阻力值确定基准通路。

在一些实施例中，所述方法还包括：

针对各所述独立通路，剔除所述基准通路上的分支与不可调节的分支，统计剩余分支的分支通路数；

按所述分支通路数从高到低的顺序进行调节，选择能调平通路数最多的分支或者能调平通路数相同时则选择调节量最小的分支，确定风阻调节的目标分支。

第二方面，本发明实施例还提供了一种多风机通风系统的风量调节装置，包括：

独立通路数确定模块，用于基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数；

独立通路搜索模块，用于对所述通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到所述独立通路数；

其中，所述独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1；M为独立通路数，N为所述通风网络的实际分支数，N_虚为所述通风网络的虚拟分支数，J为所述通风网络的实际节点数，J_虚为所述通风网络的虚拟节点数，C_回为所述通风网络的单向回路数；所述对所述通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路。

第三方面，本发明实施例又提供了一种多风机通风系统的风量调节设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器，用于运行计算机程序时，执行本发明实施例所述方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明实施例所述方法的步骤。

本发明实施例提供的技术方案，独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1；M为独立通路数，N为通风网络的实际分支数，N_虚为通风网络的虚拟分支数，J为通风网络的实际节点数，J_虚为通风网络的虚拟节点数，C_回为通风网络的单向回路数；对通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路，可以有效避免搜索到的独立通路中包含假通路，解决了通风网络中存在单向回路时独立通路搜索出现假通路的问题。

附图说明

图1为相关技术中含单向回路的通风网络的结构示意图；

图2为相关技术中单源单汇通风网络的结构示意图；

图3为相关技术中多源多汇通风网络的结构示意图；

图4为本发明实施例多风机通风系统的风量调节方法的流程示意图；

图5为本发明一应用实施例多风机通风系统的风量调节方法的流程示意图；

图6为一应用示例中多风机通风系统的通风网络的结构示意图；

图7为本发明实施例多风机通风系统的风量调节装置的结构示意图；

图8为本发明实施例多风机通风系统的风量调节设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

相关技术中，当通风网络中存在单向回路时，即通风网络中存在循环风，一般是由于矿井通风系统中的风机或自然风压等动力源引起的或者人工控制的可控循环风等。对于采用多风机多级机站通风方式或井下通风机安装不合理的地下矿，循环风是易出现的。因此，单向回路问题是矿井通风网络通路法调控中独立通路搜索需要面对的问题。

如图1所示，通风网络的独立通路采用深度优先搜索算法搜索时，搜索到P₁(e₁→e₂→e₃→e₆)与P₂(e₁→e₂→e₃→e₅→e₄→e₂→e₃→e₆)2条独立通路，但P₂为假通路，从而导致通风网络无法准确调控。

为保证通路法调控的准确性，通风网络搜索到的通路应该均为独立通路，基于此，可以通过对独立通路数进行限制，否则将搜索到通风网络中的所有通路而不是独立通路，从而增加调控难度且造成调控重复，最终导致调控结果不正确。

相关技术中，通风网络中独立通路数等于通风网络中基本回路数。即：

M＝N-J+1 (1)

公式(1)中：M表示独立通路数，N表示分支数，J表示节点数。

图2为单源单汇通风网络，图3为多源多汇通风网络。其中，虚线表示虚拟分支。示例性地，图2所示的通风网络包含的通路有P₁(e₂→e₁→e₆)、P₂(e₂→e₁→e₇→e₈→e₉)、P₃(e₃→e₄→e₅→e₁→e₆)、P₄(e₃→e₄→e₅→e₁→e₇→e₈→e₉)，可知P₁、P₂、P₃、P₄组成的通路矩阵，其秩为3，即图2所示的通风网络的独立通路数为3。同理，图3所示通风网络的通路矩阵的秩为4，即独立通路数为4。而按上述公式(1)计算，图2所示的通风网络的独立通路数为2，而实际独立通路数为3；图3所示的通风网络的独立通路数为1，而实际独立通路数为4。由此可知，独立通路数的计算公式(1)与通路矩阵计算存在差异。

然而无论是单进单回的矿井通风系统，还是多进多回的矿井通风系统，都是通过大气相互连通的。因此，可以将大气看成是一条或多条无风阻的大气分支和节点(也称为虚拟分支和虚拟节点)与矿井通风网络相连接，以保证其连通性。当单源单汇通风网络与多源多汇通风网络增加虚拟分支或虚拟节点后，按独立通路数公式(1)计算，图2与图3所示的通风网络的独立通路数分别为3与4，与通路矩阵计算的一致。因此，通路计算公式(1)中分支数N与节点数J应包含虚拟分支数与虚拟节点数，则修正的独立通路数计算公式为

M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1 (2)

公式(2)中：M是修正后的独立通路数，N_虚为虚拟分支数，J_虚为虚拟节点数。

然而对于包含单向回路的通风网络，采用上述公式(2)确定的独立通路数仍存在错误，例如，如图1所示，搜索到P1与P2两条独立通路，但P2是假通路，是不能参与调控的。因此，图1实际的独立通路数为1条。然而按独立通路数修正公式(2)计算，图1的独立通路数为2，其包含了假通路P2。因此，对于含单向回路的通风网络，其独立通路数应减去通风网络中的单向回路数，则修正的独立通路数计算公式为

M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1 (3)

公式(3)中：M为独立通路数，N为通风网络的实际分支数，N_虚为通风网络的虚拟分支数，J为通风网络的实际节点数，J_虚为通风网络的虚拟节点数，C_回为通风网络的单向回路数。

需要说明的是，上述公式(3)计算的独立通路数作为本发明实施例中独立通路搜索算法的限制条件，以确保正确地搜索到矿井通风网络中的独立通路数。

基于此，在本发明的各种实施例中，如图4所示，多风机通风系统的风量调节方法包括：

步骤101，基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数。

这里，独立通路数基于前述的公式(3)确定，在此不再赘述。

步骤102，对所述通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到所述独立通路数。

示例性地，对所述通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路。

这里，栈结构作为一种数据结构，具有“先进后出，后进先出”的特点。具体而言，栈结构是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。栈结构具有记忆作用，对栈结构的插入与删除操作中，不需要改变栈底指针。

可以理解的是，允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top)，另一端为栈底(bottom)；栈底固定，而栈顶浮动；栈结构中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈(PUSH)，删除则称为退栈(POP)。栈结构也称为后进先出表。

在一些实施例中，所述基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，包括：

以进风分支的始节点作为独立通路搜索的起点；

基于深度优先搜索策略搜索，将搜索路径中搜索到的节点存储至当前独立通路的栈结构中；

基于所述栈结构确定搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，则进行退栈搜索。

示例性地，这里的退栈搜索可以为删除栈顶元素，并重新搜索，或者退回至起点并重新搜索，本申请对此不做具体限定。

可以理解的是，基于栈结构的独立通路搜索，可以避免搜索过程中出现单向回路，利于对包含单向回路的通风网络的独立通路进行准确地搜索。

在一些实施例中，所述方法还包括：

判断是否搜索到回风分支的末节点；

若是，则结束当前独立通路的搜索；

若否，则继续进栈搜索，直至搜索到所述末节点，结束当前独立通路的搜索。

在一些实施例中，所述结束当前独立通路的搜索之后，所述方法还包括：

判断搜索到的独立通路的数量是否小于所述独立通路数；

若搜索到的独立通路的数量小于所述独立通路数，则退栈搜索至所述栈结构的下一节点作为当前搜索节点；

判断所述当前搜索节点是否搜索到新分支；

若未搜索到新分支，则继续退栈搜索，直至搜索到新分支，并将所述起点至所述当前搜索节点的路径存储至新的独立通路的栈结构中，并基于所述栈结构进行新的独立通路的搜索。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若搜索到的独立通路的数量等于所述独立通路数，则得到所有独立通路的搜索结果。

可以理解的是，本发明实施例在深度优先搜索策略的基础上，在寻找独立通路的过程中，自动判断通风网络中是否存在单向回路问题，保证独立通路数，并利用栈“先进后出，后进先出”的特点来保存当前搜索路径，并运用进栈以及出栈等操作完成独立通路的准确搜索，从而确保所有独立通路搜索的准确性。

相关技术中，在风量平衡的基础上，为使整个通风网络风压平衡，需选定一基准通路作为调控的目标，通过增阻、增压以及降阻等调控手段使整个通风网络其他非基准通路的总阻力值与基准通路的总阻力值相等，从而实现通风网络按需通风。对于单风机的通风网络，该方法毫无疑问是正确的。然而针对多风机的通风网络，每台风机所在的独立通路不一样，其总阻力值不一样，每台风机的风压就不一样。因此，多风机的通风网络笼统的选择一条基准通路，再通过调控其他非基准通路的总阻力值与基准通路的总阻力值相等，则会使整个通风网络的风量重新分配，且调控点的数量会显著增加，这显然是不符合调控要求的。

考虑到一条独立通路上的总阻力值与该独立通路上各风机的负压之和的绝对值是相等的，即共用同一台风机的独立通路的总阻力值(当独立通路上有其它风机时，需加风机的负压)等于该台风机负压的绝对值。因此，当设置固定风量的分支只在共用一台风机的包含的独立通路上，则只需调整共用该台风机的独立通路，既能满足调控要求，也不影响其他已满足风量要求的通风区域。由此可以得知，对于多风机通风系统的基准通路的确定可以不依据整个通风网络的所有独立通路确定，而是可以依据固定风量分支所在的独立通路上的风机以及共用该风机的所有独立通路来确定。

基于此，在一些实施例中，多风机通风系统的风量调节方法还包括：

根据固定风量分支，确定共用风机的各独立通路，并计算各所述独立通路的总阻力值；

基于各所述独立通路的总阻力值确定基准通路。

示例性地，可以从共用风机的各独立通路中选取总阻力值最大的独立通路作为基准通路，可以对其余各独立通路进行增阻调节，从而使得其余各独立通路与基准通路调平。

可以理解的是，在其他实施例中，可以从共用风机的各独立通路中选取任一的独立通路作为基准通路，对于其余的独立通路，比这条基准通路大的任一独立通路，则要通过降低其阻力值(即降阻调节)，使它降到与基准通路的阻力值相等，则意味着该条独立通路调平；而比这条基准通路小的任一独立通路，则要通过增加其阻力值，使其阻力值增加到与基准通路的阻力值相等，则意味着该条独立通路调平。

可以理解的是，基于上述方法确定的基准通路，可以避免以整个通风网络的所有独立通路确定基准通路而造成通风网络中以满足需风量要求的分支，因调节的影响而导致满足风量要求的分支最终不满足要求，提高了调节的可靠性。

为实现对整个通风网络进行调控，需确定整个通风网络的调控点数目与调控点位置。然而在实际矿山中，调节点位置设定时需考虑巷道的实际情况，如需风区一般采用增阻调节，进、回风区一般采用降阻调节，串联风路一般上采用降阻调节，大阻力通风路线一般采用降阻调节，主要运输路线一般采用降阻调节等等。通风网络调控过程中，调节点位置的确定也应尽量减少其对通风网络其他满足风量要求分支的影响，以避免因调节点的增加，而造成其他分支不满足风量要求。此外，从通风管理的角度，调节点数目应越少越好，以降低通风管理难度。

基于此，在一些实施例中，多风机通风系统的风量调节方法还包括：

针对各所述独立通路，剔除所述基准通路上的分支与不可调节的分支，统计剩余分支的分支通路数；

按所述分支通路数从高到低的顺序进行调节，选择能调平通路数最多的分支或者能调平通路数相同时则选择调节量最小的分支，确定风阻调节的目标分支。

这里，各所述独立通路是指前述的共用风机的独立通路，分支通路数是指分支在所有独立通路中出现的次数，基于分支通路数从高到低进行排序，遵循分支通路数高的分支先进行调节、且优先选择能调平通路数最多以及调节量最小的分支为原则，确定与优化通风网络的调控点数目与调控点位置，实现对整个通风网络的调控。可以以保证通风网络调节点的位置尽可能考虑矿山实际情况以及调节点数目尽可能少以减少通风管理的难度与降低通风能耗(增加压力值与阻力值的调节会导致整个通风网络能耗增加)。

下面结合一应用实施例对上述的多风机通风系统的风量调节方法进行举例说明。

本应用实施例风量调节方法假设矿井通风巷道风流不可压缩、且风流为完全紊流状态以及定常流动等前提条件下，运用通路调控优化算法完成对独立通路的正确搜索，计算各独立通路总阻力值，提出了基于共用风机确定可调控的独立通路以及确定其基准通路的方法，并结合公共分支法，确定与优化调控点位置与调控点数目，以实现对整个通风网络的调控。

如图5所示，该方法具体可以包括：

步骤201：初始化通风网络参数。

示例性地，多风机通风系统的通风网络包括：N条分支、N_虚条虚拟分支、J个节点、J_虚个虚拟节点、C_回个单向回路、M条独立通路，设置所有节点和分支为未访问状态，其中M满足前述公式(3)。

步骤202：构建通风网络拓扑关系。

步骤203：搜索进风分支，以进风分支的始节点作为独立通路搜索起点。

步骤204：初始化i＝0。

步骤205：令当前搜索节点Nd为通路搜索始节点。

步骤206：从当前搜索节点Nd开始，按深度优先搜索策略搜索，将搜索路径存储在通路NdStack[i]。

初始化栈NdStack，从当前搜索节点Nd开始，将搜索起点设置为待访问状态，按深度优先搜索策略搜索，将搜索路径存储在栈NdStack[i]中，其中栈NdStack[i]用于存储搜索到的第i条独立通路的所有节点。

步骤207：判断是否搜到NdStack[i]中已访问节点，若否，则执行步骤208；若是，则执行步骤209。

步骤208：判断是否搜索到回风井的末节点，若是，则执行步骤210；若否，则执行步骤211。

步骤209：退栈搜索，并返回步骤206。

停止搜索，退栈搜索到此次通路搜索进栈起始节点，并返回步骤206。

步骤210：i＝i+1。

栈NdStack[i]中的i变为i+1，并执行步骤213。

步骤211：进栈搜索。

这里，继续搜索新的节点，并加入NdStack[i]中，执行步骤212。

步骤212：分支标记。

对搜索到的分支进行标记，并返回步骤206。

步骤213：判断i是否小于M，若是，则执行步骤214，若否，则执行步骤218。

这里，判断栈NdStack[i]中i是否小于总独立通路数M，若是，则进行退栈搜索；若否，则输出搜索所有独立通路的结果。

步骤214：退栈搜索。

这里，退栈搜索是从栈顶开始，到下一个节点，再继续执行步骤215。

步骤215：进栈搜索。

这里，将新的节点加入栈NdStack[i]中，并执行步骤216。

步骤216：判断是否找到新的分支，若是，则执行步骤217，若否，则返回步骤214，以继续退栈搜索。

步骤217：将通路起点到当前搜索节点Nd的路径存储在通路NdStack[i]。

这里，若找到新的分支，则将通路起点到当前搜索节点Nd的路径存储在栈NdStack[i]，跳到步骤206。

步骤218：输出搜索通路结果。

步骤219：确定共用风机的所有独立通路。

这里，根据固定风量分支，确定共用风机的所有独立通路，并计算各独立通路的总阻力值。

步骤220：确定基准通路。

这里，根据各独立通路中各分支的调节类别，确定基准通路。

步骤221：计算各非基准通路的调节量。

这里，剔除掉基准通路上的分支与不可调节的分支，统计剩余分支的分支通路数并对其进行从高到低排序。

步骤222：确定调节方法与调节位置。

这里，按分支通路数从高到低的顺序进行调节，优先选择能调平通路数最多的分支、而调平数相同时则选择调节量最小的分支，确定调节方法与优化调节点位置。

步骤223：判断通风网络中是否存在Δh≠0的独立通路，若是，则跳到步骤222；若否，则进入步骤224。

这里，Δh是非基准通路与基准通路的差值，Δh≠0是调控的依据，若Δh＝0，则该共用风机下的所有通路则调节完毕。

步骤224：通风网络解算。

步骤225：判断各分支的风量是否满足要求，若否，则跳到步骤218；若是，执行步骤226。

步骤226：调控优化成功。

通风网络调控优化成功，程序结束。

图6为一应用示例中多风机通风系统的通风网络的结构示意图，其包含3台风机、15个节点、20条分支、1条虚拟分支、0个虚拟节点、0个单向回路，分支原始通风参数见表1。e₁₇、e₁₈、e₁₉为预选风机分支，其风量分别为24m³/s、52m³/s、25m³/s；e₁₂为固定风量分支(也称为定流分支)，其固定风量Q₁₂＝1.5m³/s，风流方向为v₈流向v₁₁，其强制分风结果见表1。

根据强制分风结果以及独立通路计算公式(3)，搜索通风网络中所有独立通路为7条，见表2；定流分支e₁₂所在的通路为P₂，P₂上的风机分支为e₁₇，则共用e₁₇风机分支的独立通路有P₁与P₂，因而只需对这两条通路进行调控；又因P₁与P₂各可调节分支都为增阻调节，则选定最大阻力通路P₂为基准通路；剔除基准通路分支与不可调节分支，则可调分支为e₇和e₁₁；计算e₇与e₁₁两分支的分支通路数为1，则随机选择一条即可，此次选择的调节分支为e₇，调节量为421.59Pa，而三台风机的负压分别为1548.70Pa、1935.60Pa、-1650.48Pa，调节优化后的风量分配以及调节结果见表1。

表1多风机通风网络参数及其调节结果

表2通风网络的所有独立通路及其总阻力值

为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种多风机通风系统的风量调节装置，如图7所示，该装置包括：独立通路数确定模块701和独立通路搜索模块702。独立通路数确定模块701用于基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数；独立通路搜索模块702用于对所述通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到所述独立通路数；其中，所述独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1；M为独立通路数，N为所述通风网络的实际分支数，N_虚为所述通风网络的虚拟分支数，J为所述通风网络的实际节点数，J_虚为所述通风网络的虚拟节点数，C_回为所述通风网络的单向回路数；所述对所述通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路。

示例性地，独立通路搜索模块702具体用于：

以进风分支的始节点作为独立通路搜索的起点；

基于深度优先搜索策略搜索，将搜索路径中搜索到的节点存储至当前独立通路的栈结构中；

基于所述栈结构确定搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，则进行退栈搜索。

示例性地，独立通路搜索模块702还用于：

判断是否搜索到回风分支的末节点；

若是，则结束当前独立通路的搜索；

若否，则继续进栈搜索，直至搜索到所述末节点，结束当前独立通路的搜索。

独立通路搜索模块702结束当前独立通路的搜索之后，还用于：

判断搜索到的独立通路的数量是否小于所述独立通路数；

若搜索到的独立通路的数量小于所述独立通路数，则退栈搜索至所述栈结构的下一节点作为当前搜索节点；

判断所述当前搜索节点是否搜索到新分支；

若未搜索到新分支，则继续退栈搜索，直至搜索到新分支，并将所述起点至所述当前搜索节点的路径存储至新的独立通路的栈结构中，并基于所述栈结构进行新的独立通路的搜索。

示例性地，独立通路搜索模块702还用于：

若搜索到的独立通路的数量等于所述独立通路数，则得到所有独立通路的搜索结果。

示例性地，该装置还包括：基准通路确定模块703，用于根据固定风量分支，确定共用风机的各独立通路，并计算各所述独立通路的总阻力值；基于各所述独立通路的总阻力值确定基准通路。

示例性地，该装置还包括：风阻调节模块704，用于针对各所述独立通路，剔除所述基准通路上的分支与不可调节的分支，统计剩余分支的分支通路数；按所述分支通路数从高到低的顺序进行调节，选择能调平通路数最多的分支或者能调平通路数相同时则选择调节量最小的分支，确定风阻调节的目标分支。

实际应用时，独立通路数确定模块701、独立通路搜索模块702、基准通路确定模块703及风阻调节模块704，可以由多风机通风系统的风量调节装置中的处理器来实现。当然，处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。

需要说明的是：上述实施例提供的多风机通风系统的风量调节装置在进行多风机通风系统的风量调节时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的多风机通风系统的风量调节装置与多风机通风系统的风量调节方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种多风机通风系统的风量调节设备。图8仅仅示出了该设备的示例性结构而非全部结构，根据需要可以实施图8示出的部分结构或全部结构。

如图8所示，本发明实施例提供的多风机通风系统的风量调节设备800包括：至少一个处理器801、存储器802、用户接口803和至少一个网络接口804。多风机通风系统的风量调节设备800中的各个组件通过总线系统805耦合在一起。可以理解，总线系统805用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统805除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图8中将各种总线都标为总线系统805。

其中，用户接口803可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。

本发明实施例中的存储器802用于存储各种类型的数据以支持多风机通风系统的风量调节设备的操作。这些数据的示例包括：用于在多风机通风系统的风量调节设备上操作的任何计算机程序。

本发明实施例揭示的多风机通风系统的风量调节方法可以应用于处理器801中，或者由处理器801实现。处理器801可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，多风机通风系统的风量调节方法的各步骤可以通过处理器801中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器801可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器801可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器802，处理器801读取存储器802中的信息，结合其硬件完成本发明实施例提供的多风机通风系统的风量调节方法的步骤。

在示例性实施例中，XX设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、FPGA、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。

可以理解，存储器802可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体可以是计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器802，上述计算机程序可由多风机通风系统的风量调节设备的处理器801执行，以完成本发明实施例方法所述的步骤。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。

需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

另外，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种多风机通风系统的风量调节方法，其特征在于，包括：

基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数；

对所述通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到所述独立通路数；

根据固定风量分支，确定共用风机的各独立通路，并计算各所述独立通路的总阻力值；

基于各所述独立通路的总阻力值确定基准通路；

针对各所述独立通路，剔除所述基准通路上的分支与不可调节的分支，统计剩余分支的分支通路数；

按所述分支通路数从高到低的顺序进行调节，选择能调平通路数最多的分支或者能调平通路数相同时则选择调节量最小的分支，确定风阻调节的目标分支；

其中，所述独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1；M为独立通路数，N为所述通风网络的实际分支数，N_虚为所述通风网络的虚拟分支数，J为所述通风网络的实际节点数，J_虚为所述通风网络的虚拟节点数，C_回为所述通风网络的单向回路数；所述对所述通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路；

所述基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，包括：

以进风分支的始节点作为独立通路搜索的起点；

基于深度优先搜索策略搜索，将搜索路径中搜索到的节点存储至当前独立通路的栈结构中；

基于所述栈结构确定搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，则进行退栈搜索。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断是否搜索到回风分支的末节点；

若是，则结束当前独立通路的搜索；

若否，则继续进栈搜索，直至搜索到所述末节点，结束当前独立通路的搜索。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述结束当前独立通路的搜索之后，所述方法还包括：

判断搜索到的独立通路的数量是否小于所述独立通路数；

若搜索到的独立通路的数量小于所述独立通路数，则退栈搜索至所述栈结构的下一节点作为当前搜索节点；

判断所述当前搜索节点是否搜索到新分支；

若未搜索到新分支，则继续退栈搜索，直至搜索到新分支，并将所述起点至所述当前搜索节点的路径存储至新的独立通路的栈结构中，并基于所述栈结构进行新的独立通路的搜索。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若搜索到的独立通路的数量等于所述独立通路数，则得到所有独立通路的搜索结果。

5.一种多风机通风系统的风量调节装置，其特征在于，包括：

独立通路数确定模块，用于基于多风机通风系统的通风网络确定独立通路数；

独立通路搜索模块，用于对所述通风网络进行独立通路搜索，直至搜索到的独立通路的数量达到所述独立通路数；

基准通路确定模块，用于根据固定风量分支，确定共用风机的各独立通路，并计算各所述独立通路的总阻力值；基于各所述独立通路的总阻力值确定基准通路；

风阻调节模块，用于针对各所述独立通路，剔除所述基准通路上的分支与不可调节的分支，统计剩余分支的分支通路数；按所述分支通路数从高到低的顺序进行调节，选择能调平通路数最多的分支或者能调平通路数相同时则选择调节量最小的分支，确定风阻调节的目标分支；

其中，所述独立通路数基于如下公式确定：M＝N+N_虚-J-J_虚-C_回+1；M为独立通路数，N为所述通风网络的实际分支数，N_虚为所述通风网络的虚拟分支数，J为所述通风网络的实际节点数，J_虚为所述通风网络的虚拟节点数，C_回为所述通风网络的单向回路数；所述对所述通风网络进行独立通路搜索包括：基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，以避开单向回路；

所述基于栈结构存储当前搜索过程中搜索到的所有节点并在搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，进行退栈搜索，包括：

以进风分支的始节点作为独立通路搜索的起点；

基于深度优先搜索策略搜索，将搜索路径中搜索到的节点存储至当前独立通路的栈结构中；

基于所述栈结构确定搜索到与所述栈结构中的节点相同的重复节点时，则进行退栈搜索。

6.一种多风机通风系统的风量调节设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，

所述处理器，用于运行计算机程序时，执行权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

7.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至4任一项所述方法的步骤。