1.一种矿井通风网络的多分支联合调控风量系统，其特征在于，包括：

通风监测监控子系统，配置为用于实时监测井下通风参数；

通风网络实时解算子系统，配置为基于所述通风参数对矿井内的各个风机的特征曲线、运行工况参数、巷道风量和通风阻力进行实时解算；

风量需求动态计算子系统，配置为基于井下各个采场的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体的浓度数据、人员数量、温湿度数据和人体舒适度数据实时计算采场的最佳适宜风量；

风量按需优化调控子系统，配置为基于采场网络位置和风量需求，分析多分支同时联合调控时的相互扰动关系，计算最佳的高效调节分支集、风阻可调范围、风量可调度和按需调控方案；

所述风量按需优化调控子系统包括：

调节分支集优选模块，配置为针对各采场需风量和巷道的风量约束，基于灵敏度矩阵和二阶灵敏度矩阵分析调节分支间的相互扰动规律，快速选择最佳的调节分支集，实现以最小的风阻调节量满足各分支用风需求；

调控方案快速计算模块，配置为根据所述调节分支集计算其各分支的可调范围及其调节过程中需风支的风量可调度，在调节分支集可调范围内快速计算调控方案；其中，调控方案包括调节方式和调节量，以满足所有分支的风量约束和采场的用风需求；

其中，最佳的调节分支集的表达式如下：

；

式中：i为需风支编号；j为调节分支编号； 为灵敏度矩阵中第i行，第j列位置的值；

为灵敏度矩阵中第j列的所有值；

其中，灵敏度矩阵及二阶灵敏度矩阵的建立包括如下步骤：

假设j分支的风阻Rj发生ΔRj变化时，分支i的风量值Qi相应改变，变化为ΔQi，当|ΔRj|趋于0时，则灵敏度的表达式为：；

灵敏度数值越大，表明分支j风阻变化对分支i风量的影响越明显；灵敏度数值正负仅表示分支i的风量Qi随着分支j风阻Rj的变化趋势，与影响程度无关；

将各分支的灵敏度值写为矩阵形式即为灵敏度矩阵，对于具有N条分支的通风网络，经灵敏度偏微分方程组求解后，计算出一个N×N维的通风网络的灵敏度矩阵为：；

若存在多个调节分支时，其中某个分支阻力变化会影响其他调阻分支对需风分支风量的灵敏度；若选不同的调节分支集，需风支风量变化也会存在较大的差异；因此，利用二阶灵敏度表征两个调节分支联合调风时分支之间的相互影响关系；二阶灵敏度表达式为：；

二阶灵敏度数值大小表示为两个调节分支的相互影响程度，也能够表示为两个调节分支同时调节对风量的影响程度；数值为正表示两个调节分支j，k相互促进调风，为负表示两个分支调节相互抑制调风；

将所有分支的二阶灵敏度写为矩阵形式为二阶灵敏度矩阵，在灵敏度矩阵的基础上再求一次偏导数，计算得到二阶灵敏度矩阵；对于具有N条分支的通风网络，其二阶灵敏度矩阵为N×N×N的三维矩阵，其三维矩阵形式为：。

2.根据权利要求1所述的矿井通风网络的多分支联合调控风量系统，其特征在于，所述通风网络实时解算子系统包括：风机工况实时计算模块，配置为基于风机参数计算矿井所有主通风机的特性曲线及监测所有主通风机的实时运行工况；

风网参数实时解算模块，配置为基于关键巷道的通风参数并利用回路风量法实时解算矿井所有巷道的风量、密度、阻力和自然风压。

3.一种如权利要求1或权利要求2所述的矿井通风网络的多分支联合调控风量系统的调控风量方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：将矿井通风网络拓扑结构、巷道节点标高信息、各通风设施状态参数、主通风机特性曲线导入调控风量系统中，基于通风监测监控子系统所获得的通风参数快速计算巷道风阻值；

S20：由通风网络实时解算子系统快速计算风机特性曲线和工况参数，由通风监测监控子系统所获得的温湿度数据计算各巷道的空气密度，由通风网络实时解算子系统基于风机特性曲线、工况参数和各巷道的空气密度实时解算各巷道风量；并通过风量需求动态计算子系统实时计算井下主要用风地点的风量需求；

S30：判断主要用风地点的当前解算风量，若主要用风地点的当前解算风量与需风量差值不在阈值范围内时，则由风量按需优化调控子系统基于采场网络位置和风量需求，分析多分支同时联合调控时的相互扰动关系，计算最佳的高效调节分支集、风阻可调范围、风量可调度和按需调控方案；若主要用风地点的当前解算风量与需风量差值在阈值范围内时，则转入步骤S10。

4.根据权利要求3所述的矿井通风网络的多分支联合调控风量方法，其特征在于，在所述步骤S30中，若主要用风地点的当前解算风量与需风量差值不在阈值范围内时，具体包括：S310：根据通风网络的拓扑结构及风阻值，分析多分支联合调风过程中的灵敏度变化规律，建立灵敏度矩阵及二阶灵敏度矩阵，并利用调节分支集优选模块计算最佳调节分支集；

S320：依据二阶灵敏度矩阵充分考虑多分支联合调风过程中分支之间的相互扰动规律，计算调节分支集的风阻可调范围；其中，当利用优选的调节分支集联合调风时计算需风分支的风量的可调度，若需调风量值在需风分支的风量的可调度内，转步骤S330，否则，转步骤S310；

S330：将最佳调节分支集输入调控方案快速计算模块，根据各分支的风量约束、风机高效运行区域约束、调节分支集可调范围，以各主通风机能耗最小为目标，快速计算最佳风阻调控方案，若方案能够实施则对调风设施位置进行精准调节，否则，转步骤S310重新选择调节分支集。

5.根据权利要求4所述的矿井通风网络的多分支联合调控风量方法，其特征在于，在步骤S310中，利用调节分支集优选模块计算最佳调节分支集包括如下步骤：S311：根据灵敏度矩阵及二阶灵敏度矩阵分别选出灵敏度为正，且二阶灵敏度为相互促进的多个双分支组合，对所有组合的分支编号取交集作为备用的调节分支集；

S312：备用调节分支集与矿井设置调节设施的巷道取交集，删除已选分支组合中调节分支数、固定风机数、风机数之和大于余树弦数的组合，选出的分支编号作为离散粒子群组合优化算法的输入参数；

S313：根据优选目标利用离散粒子群组合优化算法求出最优调节分支组合。

6.根据权利要求4所述的矿井通风网络的多分支联合调控风量方法，其特征在于，在步骤S320中，计算调节分支集的风阻可调范围和需风支的可调度包括如下步骤：S321：根据风网参数实时解算模块计算灵敏度矩阵，以初始灵敏度的10%作为各分支调风敏感区域的临界值；

S322：比较当前风量灵敏度值与敏感区域临界值之差是否满足所设精度；若是，则输出此时的调节分支的风阻值和需风支风量值；若否，则增加对应调节分支的风阻，重新计算灵敏度矩阵和风量；

S323：不断迭代直到风量灵敏度值与敏感区域临界值之差满足所设精度或者达到最大迭代次数，输出所有调节分支的风阻可调范围和需风支的可调度。

7.根据权利要求4所述的矿井通风网络的多分支联合调控风量方法，其特征在于，所述步骤S330包括：S331：将优选的调节分支集、风阻可调范围、井下主要用风地点的用风需求输入调控方案快速计算模块，设置除调节分支、需风分支外的其余分支的风量约束范围以及风机高效运行范围，以风机功耗最低为目标建立通风网络优化模型；

S332：以风网参数实时解算模块得到的各分支风量和风阻为迭代初始值，节点风量、回路风压和风阻的等式约束利用内点罚函数法处理，不等式约束处理方式为在粒子迭代过程中限制在可行空间运动；利用粒子群优化算法实现既满足需风要求，又实现能够实施方案中风机功耗最低的调控方案。