(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 20221074514 4.4 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 煤炭科学技术研究院有限公司 地址 100013 北京市朝阳区和平街青年沟 路5号 (72)发明人 张浪　李伟　刘彦青　段思恭　 张学超　孙喜贵　季文博　魏远　 彭然　曹泽宇　郑义　侯金玲　 姜黎明　蒋小如　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 廉世坤 (51)Int.Cl. G01P 5/26(2006.01) G01P 5/00(2006.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 适用于多种通道全断面式扫描测风方法、 系 统及存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种适用于多种通道全断面 式扫描测风方法、 系统及存储介质， 包括以下步 骤： S1、 通过三维扫描仪对通风通道进行三维数 据检测， 并建立通风通道的三维模型； S2、 根据通 风通道三维模 型选取适配扫描方式模 型,并根据 选取扫描方式模型对三维模型进行扫描测风模 拟， 得到控制数据； S3、 根据选取的适配扫描方式 模型在通风通道断面对应内壁上建立全断面扫 描测风系统， 并对系统内的对射式扫描测风传感 器组进行自对准纠偏模块调校及开启； S4、 将扫 描测风模拟过程中的控制数据同步至全断面扫 描测风系统的控制模块， 同时将测风数据结果同 步至通风通道的三维模型进行数据分析和记录。 本发明可以适用于对多种通风通道进行全断面 扫描测风。 权利要求书3页 说明书10页 附图6页 CN 115166296 A 2022.10.11 CN 115166296 A 1.一种适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过三维扫描仪对通 风通道进行三维数据检测， 并建立 通风通道的三维模型； S2、 根据通风通道三维模型选取适配扫描方式模型,并根据选取扫描方式模型对通风 通道三维模型进行扫描测风模拟， 得到对应扫描模型对应当前通 风通道的控制数据； S3、 根据选取的适配扫描方式模型在通风通道断面对应内壁上建立全断面扫描测风系 统， 并对系统内的对射式扫描测风传感器组进行自对准纠偏模块调校及开启； S4、 将扫描测风模拟过程中的控制数据同步至全断面扫描测风系统的控制模块， 控制 对射式扫描测 风传感器在通风通道断面内轮廓的移动路线上按照既定速度和方向移动扫 描， 以实现对通风通道内的风速和 风量的测试， 同时将测 风数据结果同步至通风通道的三 维模型进行 数据分析和记录 。 2.如权利要求1所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 所述S2 中， 适配扫描模型包括： 上 下往复扫描模型以及周边循环扫描模型。 3.如权利要求2所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 所述上下 往复扫描模型以水平线为对射扫描线， 以通风通道断面对应内部轮廓两侧壁为扫描移动轨 迹， 以实现对通 风通道的全断面扫描。 4.如权利要求3所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 在S2中， 所述上下往复扫描模型的扫描测风模拟包括以下步骤： S211、 在通风通道三维模型的高度方向上， 将通风通道断面内壁上划分若干组相对的 移动路线， 每组记为 Ln/Ln’， n≥1， 确定每组移动路线的边界线； S212、 确定在同一高度范围内每组移动路线的长度尺寸； S213、 统一每一组相对扫描路线的组内行走时间， 得到相应移动路线下每个对射式扫 描测风传感器在各自移动路线上的移动速度； S214、 对射 式扫描测风传感器按照S2 13中的移动 速度对通风通道的三维模型进行全断 面扫描测风模拟。 5.如权利要求2所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 所述周边 循环扫描模型以通风通道断面中心 点的线为对射扫描线， 将通风通道断面内轮廓分解为多 组相对的移动路径， 在每一组相对的移动路径上移动移动扫描， 以实现通风通道的全断面 扫描。 6.如权利要求5所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 在S2中， 所述周边循环扫描模型的扫描测风模拟包括以下步骤： S221、 在通风通道三维模型中， 按照通风通道断面的内轮廓形状将将通风通道断面内 壁上划分若干组相对的移动路线， 每组记为 Ln/Ln’， n≥1， 确定每组移动路线的边界线； S222、 根据每组移动路线对应断面 内轮廓形状， 以通风通道断面中心点位原点， 将每组 移动路线边界点至原点连线所围成扫描范围按照相同角度均匀划分若干组相对应的扫描 区域， 每组扫描区域对应移动路线上的区域记为扫描位置an/an ’， n≥1； S223、 统一每一组相对扫描路线的组内行走时间， 得到相应移动路线下每个对射式扫 描测风传感器在各自移动路线上的移动速度； S224、 通过对相邻扫描位置对应的对射扫描线角度变化以及对射式扫描测风传感器在 各自移动路线 上移动速度的结果进行分析， 得到对射式扫描测风传感器的探头下一时刻偏权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115166296 A 2转角度及偏转速度； S225、 对射 式传感器按照S223的移动速度以及S224的探头偏转角度、 偏转速度， 在通风 通道的三维模型中进行扫描模拟。 7.如权利要求1所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 所述S3 中， 所述全断面扫描测风系统中供所述对射式扫描测风传感器行走的轨道设置为刚性材料 制成的刚性轨道或柔性材料制成的柔性轨道中的一种或多种组合， 根据通风通道断面内轮 廓以及扫描模型的选取对轨道进行针对性选取。 8.如权利要求1所述的适用于多种通道全断面式扫描测风方法， 其特征在于， 在S3中， 所述全断面扫描测 风系统中的自对准纠 偏模块包括设置于每个对射式扫描测 风传感器上 的图像捕捉单元、 位置识别单元、 信号处理单元以及机械调节单元， 自对准纠偏模块工作步 骤包括以下步骤： S31、 两个对射式扫描测风传感器各自的图像捕捉单元对设置于另一个对射式扫描测 风传感器上的位置识别单 元进行位置识别， 并向信号处 理单元传输图像数据； S32、 信号处理单元对图像数据进行处理， 分析两个对射式扫描测风传感器之间的高度 差以及角度差、 并根据扫描模型需求向机 械调节单 元发送动作信号； S33、 机械调节单元接收到动作信号后控制对应的对射式扫描风速传感器进行高度调 节或角度调节， 以使两个对射式扫描风速传感器之间的扫描 线符合所选取的扫描模型。 9.一种适用于多种通道全断面式扫描测风系统， 其特 征在于， 包括以下模块： 模型建立模块， 通过三维扫描仪对通风通道进行三维数据检测， 并建立通风通道的三 维模型； 扫描模型选取模块， 根据通风通道三维模型选取适配扫描方式模型,并根据选取扫描 方式模型对通风通道 三维模型进 行扫描测风模拟， 得到对应扫描模型对应当前通风通道的 控制数据， 适配扫描模型包括上 下往复扫描模型以及周边循环扫描模型； 第一单元， 适配扫描模型包括上下往复扫描模型， 所述上下往复扫描模型以水平线为 对射扫描线， 以通风通道断面对应内部轮廓两侧 壁为扫描移动轨迹， 以实现对通风通道的 全断面扫描； 第一节点， 在通风通道三维模型的高度方向上， 将通风通道断面内壁上划分若干组相 对的移动路线， 每组记为 Ln/Ln’， n≥1， 确定每组移动路线的边界线； 第二节点， 确定在同一高度范围内每组移动路线的长度尺寸； 第三节点， 统一每一组相对扫描路线的组内行走时间， 得到相应移动路线下每个对射 式扫描测风传感器在各自移动路线上的移动速度； 第四节点， 对射式扫描测风传感器按照S213中的移动速度对通风通道的三维模型进行 全断面扫描测风模拟； 第二单元， 所述周边循环扫描模型以通风通道断面中心点的线为对射扫描线， 将通风 通道断面内轮廓分解为多组相对的移动路径， 在每一组相对的移动路径上移动移动扫描， 以实现通 风通道的全断面扫描； 第五节点， 在通风通道三维模型中， 按照通风通道断面的内轮廓形状将将通风通道断 面内壁上划分若干组相对的移动路线， 每组记为Ln/Ln ’， n≥1， 确定每组移动路线的边界 线；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115166296 A 3