應用現(xiàn)狀:
近年來,隨著計算機技術、通信技術以及傳感器技術的發(fā)展,各大生產礦井相繼裝備了各種現(xiàn)代化的通風監(jiān)測儀表和各種通風安全監(jiān)測系統(tǒng),如風機自動監(jiān)測系統(tǒng)、風門自動監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)等,借助上述現(xiàn)代化裝備和信息管理技術, 礦井通風管理水平確實得到了很大提高。但就風速測量而言,由于“以點代面”的原因,井巷風速不能得到準確的量測。在現(xiàn)有的通風瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)中,風速參數(shù)僅具有參考價值。通風瓦斯系統(tǒng)的實際功效仍不能滿足安全生產的要求,其中最顯要的問題就是礦井的管理者不能及時地知曉礦井每一條巷道的風向、風速、風量和瓦斯分布。
發(fā)展趨勢:
就通風安全管理系統(tǒng)而言,靜態(tài)的風網(wǎng)解算、風網(wǎng)模擬、通風系統(tǒng)優(yōu)化、風機選型、二維制圖、報表生成等功能都已經非常成熟,動態(tài)、精確且智能化的三維通風安全管理系統(tǒng)將是今后的發(fā)展方向。具體發(fā)展趨勢為:
①精確測風:從根本上改變現(xiàn)有的“以點代面”測風方式,精確測量巷道內的風向、風速和風量;避免人工測風的人為漏測和人為誤差情況;改變人工測風的測點少、測量不同步、測量周期長的狀況為自動和連續(xù)測風。
②全信息:當前礦山通風和監(jiān)控系統(tǒng)的各部分基本是獨立的,信息共享和系統(tǒng)化程度不高,提高風機、風門、測風等各種通風設施的自動化和系統(tǒng)化水平,提高監(jiān)控精度和信息共享程度,進而在安全、節(jié)能和管理方面提升水平。
③智能化:提高通風數(shù)據(jù)的共享性,提高生產通風設施和風機監(jiān)控系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、束管系統(tǒng)等系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)分析水平。
④三維化:雖然二維通風系統(tǒng)和三維通風系統(tǒng)都能表達井巷通風狀況,但三維通風系統(tǒng)能以多角度、更直觀地形式反映復雜井巷的高低層疊及聯(lián)結關系,能真實表達通風設備設施的安裝位置及其與井巷之間的空間關系,能更加生動地展現(xiàn)仿真模擬效果及分析決策結果。
解決方案:
集靈礦井智能通風解決方案是西安集靈公司針對礦井精確測風和通風系統(tǒng)管理提出的全新解決方案。運用自主創(chuàng)新研發(fā)的超聲波風速儀:YFC15型煤礦用風速儀,實現(xiàn)礦井通風數(shù)據(jù)的精確測定,并結合自主知識產權的通風采集系統(tǒng),構建精確的風向、風速和風量監(jiān)控體系,在三維模型基礎上提供一個近乎真實的三維安防通風環(huán)境,進行風網(wǎng)動態(tài)分析和解算,實時報告礦井內當前通風情況??筛鶕?jù)需要對重點區(qū)域、重點風路進行三維觀察及分析,形成相應風報表,提高煤礦通風安全管理水平。
集靈礦井智能通風解決方案將礦井通防人員從繁瑣的數(shù)據(jù)整理、通風繪圖、通風制表工作中解放出來。借助系統(tǒng)的分析和計算功能,提高和加強通風系統(tǒng)分析能力和管理水平,將礦井通風監(jiān)控技術水平從傳統(tǒng)的二維和列表形式粗略測風提高到真三維精確自動監(jiān)控的國內外先進水平。
礦井智能通風系統(tǒng)的系統(tǒng)架構如下圖所示。

集靈礦井智能通風解決方案具有以下功能特點:
● 精確測風功能
系統(tǒng)能夠實現(xiàn)礦井下各巷道內風速和風量的實時、準確獲取。利用超聲波風速儀精確測量的風速,結合礦井通風監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù),進行通風解算,提供礦井每一條巷道的當前準確風速和風量。
● 三維通風系統(tǒng)構建
系統(tǒng)能夠建立可編輯的礦井真三維通風系統(tǒng)模型,井巷、風機、設備設施均可實現(xiàn)數(shù)字空間的三維模型建設,快速生成三維通風立體圖、二維通風網(wǎng)絡圖、二/三維風流圖。

井巷、風機、設備設施三維模型

三維通風立體圖
● 實時解算
實現(xiàn)全礦井通風智能解算和通風系統(tǒng)動態(tài)模擬。系統(tǒng)實現(xiàn)風網(wǎng)解算、自然分風、按需分風、調阻分析、風網(wǎng)優(yōu)化、逃生模擬、風門開關模擬、貫通模擬等眾多功能。
● 及時預警報警
系統(tǒng)能夠根據(jù)實時實測、推演和解算數(shù)據(jù),第一時間發(fā)現(xiàn)異常,及時預警和報警。系統(tǒng)實現(xiàn)對風量、風速、風向不穩(wěn)定性的自動報警,能對報警原因和系統(tǒng)故障原因進行查詢,進而提高通風系統(tǒng)的安全性和通風管理的科學性。

監(jiān)測異常預警預報
● 通風圖表自動生成
風網(wǎng)信息(包括原始數(shù)據(jù)、解算結果、模擬結果、警示信息等)表示多樣,可以圖屬互查,可以圖形展示,也可報表展示,報警信息及閃爍與聲光報警。
通風圖表自動生成,效率高、效果好、可編輯性強。具備強大的繪圖功能,可自動構建井巷拓撲關系,可根據(jù)模板技術自動生成通風系統(tǒng)圖、通風網(wǎng)絡圖、通風報表等功能。
● 智能統(tǒng)計分析
系統(tǒng)實現(xiàn)對各類通風歷史數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計,通過分析,找出各類數(shù)據(jù)間的相關性;通過分析相關性原因,指導礦井通風,提高礦井的通風效率,保障通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性、合理性和經濟性。
● 礦井通風輔助調節(jié)
系統(tǒng)通過對通風參數(shù)的自動分析計算,給出系統(tǒng)中的通風主扇,局部風機、風門風窗等的調節(jié)方案,實現(xiàn)礦井通風的智能化調節(jié)。
集靈礦井智能通風系統(tǒng)配合YFC15型超聲波風速儀運用全新的測控方法測量礦井風速,并在真三維井巷模型的基礎上對礦井通風系統(tǒng)進行智能分析,可以完美的解決上述礦山生產中的實際問題,是礦井通風、安全生產、現(xiàn)場管理、技術管理和系統(tǒng)節(jié)能的革命性突破。
