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礦山智能控制系統(tǒng)廠家三昌智能分享：煤礦通風系統(tǒng)的智能化創(chuàng)新
所屬分類： 技術(shù)課堂
2025-01-18
在煤礦的安全生產(chǎn)中，通風系統(tǒng)是至關(guān)重要的一環(huán)。它不僅為井下工人提供新鮮的空氣，稀釋和排除有毒有害氣體，還調(diào)節(jié)著礦井內(nèi)的溫度，改善作業(yè)環(huán)境。然而，傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)依賴于人工測量、觀測和控制，效率低下，智能化水平低，難以應(yīng)對突發(fā)情況。今天，我們就來聊一聊煤礦如何通過智能化通風系統(tǒng)的改造，實現(xiàn)了通風管理的全面升級。
一、傳統(tǒng)通風系統(tǒng)的痛點
提到煤礦通風，很多人可能首先想到的是工人手持測風儀器，在井下各個角落進行測量。但實際上，這種傳統(tǒng)的方式存在著諸多痛點。
首先，工作效率低。傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)需要投入大量的人力進行測風、觀測和控制，不僅費時費力，而且難以做到實時監(jiān)測和精準控制。
其次，精準度差。人工測量容易受到各種因素的影響，如測量人員的技能水平、測量工具的精度等，導致測量結(jié)果存在誤差，影響通風效果。
再者，自動化和智能化水平低。傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)缺乏智能化設(shè)備和技術(shù)支持，難以實現(xiàn)遠程控制和智能決策，難以及時應(yīng)對井下突發(fā)情況。
二、智能化通風系統(tǒng)的誕生
針對傳統(tǒng)通風系統(tǒng)的痛點，白坪煤礦依托礦井現(xiàn)有通風系統(tǒng)，構(gòu)建了一套基于物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)分析、PLC控制等技術(shù)的智能化通風系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了礦井通風設(shè)備和通風網(wǎng)絡(luò)的全面感知、實時互聯(lián)、協(xié)同控制和遠程控制，還具備智能分析決策和無人值守的功能，極大地提升了礦井通風管理的信息化、自動化和智能化水平。
智能通風系統(tǒng)架構(gòu)
智能化通風系統(tǒng)主要由調(diào)風控制系統(tǒng)和智能分析決策控制平臺組成。調(diào)風控制系統(tǒng)負責實現(xiàn)對井下風機、風門、風窗等通風設(shè)施的遠程實時自動監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集傳輸；而智能分析決策控制平臺則利用智能化決策軟件平臺對采集到的信息數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)風網(wǎng)故障預(yù)警、診斷及分析，同時能夠根據(jù)井下風量需求實現(xiàn)自主供風、異常災(zāi)變狀態(tài)下自動控風調(diào)風等功能。
三、調(diào)風控制系統(tǒng)的智能化升級
在調(diào)風控制系統(tǒng)中，主通風機、局部通風機、風門、調(diào)節(jié)風窗和自動測風系統(tǒng)都實現(xiàn)了智能化升級。
主通風機智能化控制系統(tǒng)：在原有自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過對部分軟硬件進行升級改造，將主風機供風量、風壓、電流等運行狀態(tài)及參數(shù)數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)街悄芑L系統(tǒng)管控平臺上，形成主風機運行工藝流程圖。地面操作人員可以通過高清、形象的人機界面，輕松查看和操作主風機的運行狀態(tài)。
主通風智能控制系統(tǒng)
局部通風機智能化控制系統(tǒng)：將井下各掘進工作面的局部通風機與工業(yè)環(huán)網(wǎng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，實現(xiàn)對局扇運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和遠程控制。在日常生產(chǎn)情況下，局扇系統(tǒng)自動運行；當出現(xiàn)異常情況時，地面控制中心可以迅速下達操作指令，遠程控制風機。
局部通風機監(jiān)控界面
風門調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)：主要由風門、驅(qū)動機構(gòu)、PLC控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等組成。PLC控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)控和控制風門驅(qū)動機構(gòu)，根據(jù)環(huán)境參數(shù)自動調(diào)節(jié)風門的開閉，實現(xiàn)風量的自動控制。同時，地面控制平臺還可以通過高清攝像儀隨時查看風門的工作狀態(tài)。
風窗調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)：主要由可調(diào)節(jié)風窗、自動風窗電控裝置、氣動馬達、風速傳感器、攝像儀等組成。通過遠程操作控制按鈕下達操作指令，PLC控制箱接收到指令后控制驅(qū)動裝置動作，調(diào)節(jié)風窗開關(guān)幅度，實現(xiàn)風量大小的精準控制。
自動測風系統(tǒng)：通過安裝在井下巷道中的監(jiān)測分站、測風傳感器等對巷道中的風速、巷道斷面等參數(shù)進行測量，并通過環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芸仄脚_。系統(tǒng)可以計算出巷道實時風量大小，實現(xiàn)井下大巷全斷面自動測風。
井下自動化測風裝置
四、智能分析決策控制平臺的強大功能
智能分析決策控制平臺是智能化通風系統(tǒng)的“大腦”。它利用安裝在通風軟件服務(wù)器上的通風網(wǎng)絡(luò)仿真、解算軟件對井下風網(wǎng)傳感器傳輸過來的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行解算、分析和運算，為通風網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控提供智能分析決策服務(wù)。
智能分析決策平臺技術(shù)體系框架
平臺可以實現(xiàn)井下通風設(shè)施的自動監(jiān)測控制和通風網(wǎng)絡(luò)的智能優(yōu)化。當井下出現(xiàn)通風異常或災(zāi)變情況時，平臺可以迅速做出反應(yīng)，智能分析決策受災(zāi)區(qū)域反風方案，自動遠程控制打開風井防爆門和風井反轉(zhuǎn)；同時根據(jù)井下風網(wǎng)監(jiān)測的實際數(shù)據(jù)分析結(jié)果，自動控制調(diào)節(jié)風機電動機頻率，調(diào)整反風量大小，滿足安全需求。
此外，平臺還具備三維可視化功能。它可以將礦井通風系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中風速、風壓、風量等數(shù)據(jù)進行歸納整理，構(gòu)建三維可視化通風網(wǎng)絡(luò)模型。管理人員可以直觀、生動形象地看到礦井通風系統(tǒng)的運行狀態(tài)和風流流動方向，為通風管理提供了極大的便利。
五、智能化通風系統(tǒng)的應(yīng)用效果
智能化通風系統(tǒng)的應(yīng)用為白坪煤礦帶來了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
在經(jīng)濟效益方面，智能化通風系統(tǒng)減少了測風員工的數(shù)量，降低了人工開支和入井人員數(shù)量；同時提高了管理效率，節(jié)省了大量人工及技術(shù)成本；還能夠及時發(fā)現(xiàn)井下通風系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題并進行智能化調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)經(jīng)濟有效的供風，節(jié)省了通風能耗；此外，通過對井下通風系統(tǒng)進行模擬分析，為礦井通風設(shè)計提供了最優(yōu)方案，避免了通風工程施工和通風設(shè)施構(gòu)建的工程浪費。
在社會效益方面，智能化通風系統(tǒng)改變了礦井通風管理模式，由傳統(tǒng)的人工管理變革為智能化管控；能夠?qū)崟r掌控井下通風安全信息情況，減少了通風安全事故；同時提高了礦井通風管理的工作效率，為礦井的智能化開采建設(shè)打下了良好基礎(chǔ)。
三昌智能始終堅持技術(shù)至上的原則，不斷投入研發(fā)，推動技術(shù)創(chuàng)新。其工程師團隊緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，采用最新的自動化技術(shù)和智能控制理念，確保PLC控制柜在性能上始終保持行業(yè)領(lǐng)先地位。例如，三昌智能的PLC控制柜通過實時檢測壓力等參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)程序自動調(diào)整通風系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)指標的最佳匹配，確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn)。同時，采用高效的變頻技術(shù)，根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，有效降低能耗，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。
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