煤礦智能通風系統(tǒng)

三維煤礦智能通風系統(tǒng)決策分析平臺以流體力學和熱力學為基礎，實現(xiàn)礦井通風系統(tǒng)全要素、全流程、全數(shù)據(jù)的動態(tài)集成、三維展現(xiàn)與聯(lián)動控制。為礦井通風系統(tǒng)風流配置、未來通風系統(tǒng)預先模擬與定量預判、災害情況下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性預先仿真提供定量決策分析支持。 通過三維建模，系統(tǒng)將復雜的通風參數(shù)和通風過程以三維動態(tài)圖形的方式簡單、直觀的展現(xiàn)出來，基于三維智能通風決策分析平臺，可進行：礦井通風系統(tǒng)管理與優(yōu)化，通風系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)三維可視化展現(xiàn)與實時數(shù)據(jù)報警(如：風速過大、微風、污風循環(huán))，通風系統(tǒng)調(diào)整方案制定及預先仿真模擬（如：預測巷道貫通、延伸、密閉、工作面搬遷或者風機葉片角調(diào)整后通風系統(tǒng)通風能力和穩(wěn)定性），應急預案制定及避災線路動態(tài)分析，風機工況點展現(xiàn)和假設性預測，自然風壓分析，井下巖溫、風溫及火災條件下非穩(wěn)態(tài)通風系統(tǒng)模擬分析，反風演習模擬與分析、通風系統(tǒng)經(jīng)濟性分析，通過接入風機、井下環(huán)境參數(shù)、精準測風數(shù)據(jù)、主要有毒有害氣體參數(shù)、通風構筑物狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)智能分析、實時按需調(diào)風，幫助礦井實現(xiàn)實時、動態(tài)、合理和科學的通風管理。

礦井三維智能決策分析系統(tǒng)平臺主要技術參數(shù)要求如下：

1.★系統(tǒng)采用真三維圖形軟件平臺，具備三維通風設計、三維通風動態(tài)仿真功能；系統(tǒng)需兼容AutoCAD及國產(chǎn)CAD基礎圖形，可以直接導入國產(chǎn)CAD圖形生成基礎通風網(wǎng)絡拓撲圖，系統(tǒng)可自動生成三維通風系統(tǒng)圖和通風網(wǎng)絡圖。

2.煤礦智能通風系統(tǒng)包含完善的通風網(wǎng)絡解算結果數(shù)據(jù)庫，具備常用支護方式摩擦系數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用風機特性曲線數(shù)據(jù)庫、常見巷道圍巖參數(shù)數(shù)據(jù)庫等。

3.★系統(tǒng)包含需風量計算工具，可以自動計算全礦井需風量或單獨計算工作面、掘進面、備采面、硐室及其它用風點需風量，計算方法符合煤礦安全規(guī)程和煤礦通風設計規(guī)范要求。
   4.★系統(tǒng)基于高效、成熟的通風網(wǎng)絡解算算法，解算算法經(jīng)過多年礦井通風工程實際數(shù)據(jù)驗證，算法可靠性高，解算結果準確。要求3000條分支風網(wǎng)單次解算時間小于2秒。

5.系統(tǒng)具備通風網(wǎng)絡實時解算、通風網(wǎng)絡調(diào)節(jié)仿真、通風網(wǎng)絡優(yōu)化功能；所建立的三維模型兼容接入安全監(jiān)控系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)并實時動態(tài)顯示；系統(tǒng)需支持自然分風解算和強制分風解算，可對任意風路固定風量、固定風壓，實現(xiàn)風流按需分配解算和通風系統(tǒng)動態(tài)仿真模擬；

6.★可基于主扇實時風量動態(tài)解算全礦井實時風量分布；可基于測點有毒有害氣體（如瓦斯、CO等）濃度，實時解算分析全礦井有毒有害氣體濃度分布。

7.可建立礦井測風數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，功能具備測風數(shù)據(jù)編輯、查詢與分析，可基于長期實時測風數(shù)據(jù)進行趨勢分析，測風數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)對比分析。

8.在三維通風立體圖形上動態(tài)顯示風流方向和相關通風參數(shù)，動態(tài)顯示的風流方向和風流速度，真實反映井下巷道風流關系。具備可視化展現(xiàn)方法對各項數(shù)據(jù)設置顏色圖例，方便通風技術人員發(fā)現(xiàn)通風系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)或風網(wǎng)優(yōu)化方向；

9.★支持動態(tài)解算和風網(wǎng)風流狀態(tài)模擬，可自動根據(jù)目標風量要求計算調(diào)節(jié)風窗開度或過風面積，動態(tài)模擬風門、風窗、密閉等通風構筑物設置和風量調(diào)節(jié)效果。

10.★可在三維通風網(wǎng)絡模型的基礎上，采用通風網(wǎng)絡解算和數(shù)值分析方法，動態(tài)預測貫通、延伸、新掘或廢棄巷道分支后煤礦智能通風系統(tǒng)的風量分配和風機工況點；可計算并動態(tài)模擬井巷斷面或長度變化后通風系統(tǒng)的變化；可進行風機需求分析和動態(tài)模擬。

11.★可在同一模型上設置多種局部通風方案，進行假設性建模分析，系統(tǒng)可對假設條件下的解算結果進行對比分析，幫助更快驗證和確定通風方案；

12.★基于礦井巷道布置圖構建礦井三維通風拓撲關系，并實現(xiàn)全礦井風流、各類避災路線、應急救援路線等展示與模擬。系統(tǒng)具備應急救援路徑快速分析功能，可根據(jù)不同的災害源頭和災害種類快速分析災害覆蓋范圍和擴散路徑?？煽焖儆嬎憔虏煌恢脜^(qū)間距離最短路徑、風流最快路徑、最大風阻路徑，可自動展現(xiàn)礦井三區(qū)阻力分布并生成通風數(shù)據(jù)報表。

13.★可對井下粉塵進行動態(tài)擴散模擬分析，動態(tài)顯示粉塵擴散過程，分析每條巷道粉塵濃度峰值及時間點；可動態(tài)模擬井下有害氣體濃度、擴散路徑和擴散時間，輔助進行災害預案制定和緊急情況下人員撤退路徑分析；

14.系統(tǒng)可根據(jù)規(guī)程要求，按巷道類別設置風速、溫度或最高值，當模擬或?qū)崟r數(shù)據(jù)超出要求范圍時，系統(tǒng)可自動報警并統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
    15.系統(tǒng)需具備任意風路定點優(yōu)化調(diào)節(jié)功能，在通風網(wǎng)絡解算和數(shù)值分析的基礎上，對風門、風窗、密閉等通風構筑物風量調(diào)節(jié)效果實現(xiàn)預先仿真模擬、可靠性展示和經(jīng)濟性分析;
    16.★系統(tǒng)應具備主輔扇、局扇參數(shù)分析和運行模擬功能。可對通風系統(tǒng)當前的風機參數(shù)（如：風壓、風量、效率等）進行計算和模擬，對通風系統(tǒng)調(diào)整后的風機工況點進行預測?？蛇M行風機開停、調(diào)速動態(tài)運行模擬；
    17.★系統(tǒng)需具礦井熱力學計算和模擬功能，可定量分析巷道圍巖、井下大型機械設備運行，井下涌水等對井下空氣溫度和濕度的影響，可定量分析井下溫度和空氣密度變化對風機工況點的影響；通過關聯(lián)進風井口環(huán)境參數(shù)傳感器，系統(tǒng)可自動獲取不同季節(jié)、不同時段進風環(huán)境參數(shù)變化，并動態(tài)解算進風環(huán)境參數(shù)變化對通風系統(tǒng)的影響。

       18.★煤礦智能通風系統(tǒng)具備成熟的礦井火災模擬算法，可以對井下不同類型火源進行建模，模擬分析火災不同階段對整個風網(wǎng)的影響，并形成火災時期和非火災時期主要通風參數(shù)對比，為預防火災、制定應急預案和調(diào)風措施以及井下火災緊急救援提供科學數(shù)據(jù)支撐。
       19.★礦井通風網(wǎng)絡串聯(lián)調(diào)節(jié)、串聯(lián)通風和污風循環(huán)自動檢測，可在三維圖形中進行最大風阻路徑、兩點間距離最短路徑、風流最快路徑分析，并動態(tài)展現(xiàn)；

       20.系統(tǒng)具備完善的通風網(wǎng)絡報告功能，建模完成后，系統(tǒng)自動按照通風網(wǎng)絡關鍵數(shù)據(jù)生成統(tǒng)計報告，并以圖形方式展現(xiàn)；
       21.系統(tǒng)可接入三維激光掃描點云數(shù)據(jù)，生成實體巷道模型。 

22.煤礦智能通風系統(tǒng)應具備可定制開發(fā)能力，后期可根據(jù)礦方需要接入人員定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、束管監(jiān)測等系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過多元數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)在礦井實時通風網(wǎng)絡解算的基礎上，基于安全事件進行預警或動態(tài)調(diào)風。