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礦山智能控制系統廠家三昌智能分享：煤礦通風系統的智能化創新
所屬分類： 技術課堂
2025-01-18
在煤礦的安全生產中，通風系統是至關重要的一環。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，還調節著礦井內的溫度，改善作業環境。然而，傳統的通風系統依賴于人工測量、觀測和控制，效率低下，智能化水平低，難以應對突發情況。今天，我們就來聊一聊煤礦如何通過智能化通風系統的改造，實現了通風管理的全面升級。
一、傳統通風系統的痛點
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，這種傳統的方式存在著諸多痛點。
首先，工作效率低。傳統的通風系統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。傳統的通風系統缺乏智能化設備和技術支持，難以實現遠程控制和智能決策，難以及時應對井下突發情況。
二、智能化通風系統的誕生
針對傳統通風系統的痛點，白坪煤礦依托礦井現有通風系統，構建了一套基于物聯網、AI、大數據分析、PLC控制等技術的智能化通風系統。這套系統不僅實現了礦井通風設備和通風網絡的全面感知、實時互聯、協同控制和遠程控制，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。
智能通風系統架構
智能化通風系統主要由調風控制系統和智能分析決策控制平臺組成。調風控制系統負責實現對井下風機、風門、風窗等通風設施的遠程實時自動監測和數據采集傳輸；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據進行分析，實現風網故障預警、診斷及分析，同時能夠根據井下風量需求實現自主供風、異常災變狀態下自動控風調風等功能。
三、調風控制系統的智能化升級
在調風控制系統中，主通風機、局部通風機、風門、調節風窗和自動測風系統都實現了智能化升級。
主通風機智能化控制系統：在原有自動化系統基礎上，通過對部分軟硬件進行升級改造，將主風機供風量、風壓、電流等運行狀態及參數數據實時傳輸到智能化通風系統管控平臺上，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。
主通風智能控制系統
局部通風機智能化控制系統：將井下各掘進工作面的局部通風機與工業環網和視頻監控系統連接，實現對局扇運行狀態的實時監控和遠程控制。在日常生產情況下，局扇系統自動運行；當出現異常情況時，地面控制中心可以迅速下達操作指令，遠程控制風機。
局部通風機監控界面
風門調節控制系統：主要由風門、驅動機構、PLC控制系統、視頻監控系統等組成。PLC控制系統可以實時監控和控制風門驅動機構，根據環境參數自動調節風門的開閉，實現風量的自動控制。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。
風窗調節控制系統：主要由可調節風窗、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動裝置動作，調節風窗開關幅度，實現風量大小的精準控制。
自動測風系統：通過安裝在井下巷道中的監測分站、測風傳感器等對巷道中的風速、巷道斷面等參數進行測量，并通過環網將數據傳輸到管控平臺。系統可以計算出巷道實時風量大小，實現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的“大腦”。它利用安裝在通風軟件服務器上的通風網絡仿真、解算軟件對井下風網傳感器傳輸過來的監測數據進行解算、分析和運算，為通風網絡系統的優化調控提供智能分析決策服務。
智能分析決策平臺技術體系框架
平臺可以實現井下通風設施的自動監測控制和通風網絡的智能優化。當井下出現通風異常或災變情況時，平臺可以迅速做出反應，智能分析決策受災區域反風方案，自動遠程控制打開風井防爆門和風井反轉；同時根據井下風網監測的實際數據分析結果，自動控制調節風機電動機頻率，調整反風量大小，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網絡中風速、風壓、風量等數據進行歸納整理，構建三維可視化通風網絡模型。管理人員可以直觀、生動形象地看到礦井通風系統的運行狀態和風流流動方向，為通風管理提供了極大的便利。
五、智能化通風系統的應用效果
智能化通風系統的應用為白坪煤礦帶來了顯著的經濟效益和社會效益。
在經濟效益方面，智能化通風系統減少了測風員工的數量，降低了人工開支和入井人員數量；同時提高了管理效率，節省了大量人工及技術成本；還能夠及時發現井下通風系統中出現的問題并進行智能化調節控制，實現經濟有效的供風，節省了通風能耗；此外，通過對井下通風系統進行模擬分析，為礦井通風設計提供了最優方案，避免了通風工程施工和通風設施構建的工程浪費。
在社會效益方面，智能化通風系統改變了礦井通風管理模式，由傳統的人工管理變革為智能化管控；能夠實時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打下了良好基礎。
三昌智能始終堅持技術至上的原則，不斷投入研發，推動技術創新。其工程師團隊緊跟行業發展趨勢，采用最新的自動化技術和智能控制理念，確保PLC控制柜在性能上始終保持行業領先地位。例如，三昌智能的PLC控制柜通過實時檢測壓力等參數，根據預設程序自動調整通風系統的運行狀態，實現指標的最佳匹配，確保系統穩定高效運轉。同時，采用高效的變頻技術，根據實際需求動態調整電機轉速，有效降低能耗，為企業創造更多的經濟效益和社會效益。
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