​​矿井智能通风决策支持系统

​​矿井智能通风决策支持系统说明书​​

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​​适用场景：煤矿、金属矿山等地下矿井通风管理​​
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​​一、系统定位​​

面向矿山通风安全打造的​​智能决策中枢​​，深度融合物联网感知、流体力学模型与三维可视化技术，实现通风网络动态优化、灾变应急智能调控、设备全生命周期管理，保障井下作业环境安全合规。

​​二、核心功能模块​​

​​2.1 通风设备物联管控​​

• ​​关键设备监测​​
  • 主要通风机：实时风压/电流/振动数据（性能曲线分析）
  • 局部通风机：风筒状态追踪（漏风率报警）
• ​​智能风控装置​​
  • 风门/风窗远程调控（开度精准控制）
  • 风井防爆门状态联动（瓦斯超限自动闭锁）

​​2.2 通风网络数字孪生​​

• ​​巷道三维建模​​
  • 拓扑自动生成（节点→分支→回路）
  • 通风阻力实时解算（支持多风机并联分析）
• ​​动态仿真推演​​
  • 灾变场景模拟：火灾烟雾扩散路径预测
  • 应急逃生路线规划（避灾硐室导航）

​​2.3 智能通风决策​​

• ​​风量智能分配​​
  • 需风量实时计算（按工作面人数/设备功率）
  • 风阻反演校准（基于传感器实测数据）
• ​​调控方案生成​​

  graph LR  
  A[传感器告警] --> B(风量失衡分析)  
  B --> C[调控方案推荐]  
  C --> D{人工确认}  
  D -->|执行| E[自动调节风窗开度]  
  D -->|优化| F[手动调风设置]  

​​2.4 安全监测与预警​​

• ​​多源感知融合​​
  • 甲烷/风速/烟雾传感器联动分析
  • 关键设备故障预诊断（振动频谱异常检测）
• ​​通风健康评估​​
  • 系统稳定性指标（风压波动率/有效风量率）
  • 通风系统评价报告（巷道权重分级）

​​2.5 辅助设计与分析​​

• ​​传感器优化布设​​
  • 风速传感器布局算法（覆盖盲区最小化）
  • 甲烷监测点智能选址（瓦斯涌出高风险区优先）
• ​​通风设备选型​​
  • 主要通风机匹配度计算（工况点校核）
  • 局部风机性能曲线库（200+型号参数）

​​2.6 应急与报表中心​​

• ​​灾变快速响应​​
  • 一键生成反风方案（主要通风机逆转预案）
  • 逃生路线动态推送（人员定位分站联动）
• ​​标准化输出​​
  • 通风网络图自动绘制（SVG矢量导出）
  • 通风报表定制（风量分配表/设备台账）

​​三、技术亮点​​

1. ​​流体力学智能引擎​​
   • 支持非稳态通风解算（火灾/爆炸瞬态模拟）
   • 巷道空气密度动态修正（温湿度补偿算法）
2. ​​数字孪生应用​​
   • 掘进工作面虚拟仿真（局部通风系统预验证）
   • 主要通风机数字镜像（性能衰减预测）
3. ​​AI驱动决策​​
   • 基于历史数据的调控方案自学习（强化学习模型）
   • 通风系统健康度评分（神经网络评估）

​​四、典型工作流程​​

​​4.1 日常通风管理​​

1. 系统自动采集传感器数据 → 风量实时计算
2. 需风量与实际风量比对 → 生成平衡方案
3. 自动调节风窗开度或提示风机调速

​​4.2 灾变应急响应​​

1. 烟雾传感器报警 → 启动火灾仿真模型
2. 自动计算烟雾扩散路径 → 锁定污染区域
3. 推送避灾路线至人员定位分站 → 启动区域反风

​​五、系统集成架构​​

​​安全认证​​：

• 矿用产品安全标志认证（MA/KY）
• 等保三级防护（数据传输AES-256加密）

​​六、附录：设备兼容清单​​

​​定制服务​​：

• 私有化部署支持（矿井图纸保密要求）
• 老旧设备协议转换网关（定制开发）

​​编制单位​​：矿山智能通风技术中心