矿井三维智能通风系统建设/数据融合与三维决策

 咨询服务(Consult)     |      2024-07-25 16:29
矿井智能通风系统是一项复杂的系统工程,关键技术包括:通风系统数值分析模型的建立与动态维护、井下主要位置通风参数实时精准测量、通风网络实时解算与数据可视化展现、基于实时数据的动态调风与控风策略制定与迭代优化,通风系统灵敏度与可靠性分析与检验、通风能效的评价与管理等,应用计算机信息技术与人工智能技术,结合矿井通风专业技术,建立安全、可靠、经济、实用的矿井智能通风系统,逐步实现矿井通风系统的自动化和智能化,将对矿井安全生产和减员提效起到重要作用。
 
智能通风系统不是一蹴而就的,推荐通过整体规划、分步投资、分步实施的方式来建立。智能通风系统项目实施步骤通常如下,各矿可以参照已经具备的条件分步实施。
 
第一步:采用专业软件系统对全矿井通风网络和通风基础设施进行三维建模和分析,建立通风网络解算平台,网络解算平台需具备数据兼容性和易维护性,解算分析平台需具备数据接口,可以接入第三方子系统的数据,同时也应具备数据接口将解算分析数据自动提供给自动化控制系统。
 
第二步:对现有风门、风窗、风机设备进行升级改造,实现主要通风设施在线监测与远程自动控制,并将通风设施在线控制系统主要数据接入通风网络解算分析平台,实现数据同步与联动控制。
 
第三步:将矿井现有监测监控系统、测风系统、视频监控系统、火灾监测系统、人员定位系统等系统主要传感器数据接入通风网络解算分析平台,基于优化设计的通风系统,提出新增精准风速传感器、压差传感器、和多参数环境传感器布置要求,并将新增传感器接入网络解算平台。
 
第四步:基于矿井实际,优化制定智能控风策略,智能通风系统基于前端传感器实时数据、三维数值分析平台实时解算,以符合实际的智能控风策略驱动前端通风设施动作,完成动态调风和按需供风。
 
第五步:智能通风系统不是一蹴而就的,随着生产的推进,数值分析模型、智能控风策略都需要迭代演进,确保模型准确有效,智能通风系统才会自动使用最新实时数据自动计算调风、控风参数,并与前端设备联动实现智能调风。

 


 



        GinVent智能通风决策分析平台实现矿井通风全要素、全流程、全数据的集成和融合,达到当前矿井通风系统风流最优配置、灾害情况下风流快速调整和重点保供、未来通风系统调整方案及效果定量预判。 通过三维建模,系统将复杂的通风参数和通风过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来,基于GinVent平台,矿井通风管理人员可进行:矿井通风系统管理与优化,通风系统薄弱环节三维可视化展现与实时数据报警(如:风速过大、微风、污风循环),通风系统调整方案制定及预先仿真模拟(如:预测巷道贯通、延伸、密闭、工作面搬迁或者风机叶片角调整后通风系统通风能力和稳定性),应急预案制定及避灾线路动态分析,风机工况点展现和假设性预测,自然风压分析,井下岩温、风温及火灾条件下非稳态通风系统模拟分析,反风演习模拟与分析、通风系统经济性分析,通过接入风机、井下环境参数、精准测风数据、主要有毒有害气体参数、通风构筑物状态数据,可实现智能分析、实时按需调风,帮助矿井实现实时、动态、合理和科学的通风管理。

      矿井三维通风智能分析系统建成后,作为矿山通风管理决策分析平台,可广泛应用于:矿井通风系统管理与优化,通风系统隐患三维可视化展现与预警(如:风速过大、微风、污风循环),通风系统调整方案制定及预先仿真模拟(如:预测巷道贯通、延伸、密闭、工作面搬迁或者风机叶片角调整后通风系统可靠性和稳定性),应急预案制定及避灾线路动态分析,风机工况点分析,自然风压分析,井下岩温、风温及火灾条件下非稳态通风系统模拟分析,反风演习模拟与分析、通风系统经济性分析以及以三维通风仿真为基础的通风管理决策支持等领域,帮助煤矿实现实时、动态、科学的通风管理。
 

  • (1)传感器参数接入
       GinVent系统支持接入的传感器类型,涵盖煤矿和非煤矿常见传感器类型,包括:风压、风量或风速、温度、湿度、大气压、一氧化碳等气体参数,粉尘、柴油机尾气等环境参数;
       将传感器数据接入三维模型,设置传感器关联、映射和各传感器报警阈值:

 
        传感器实时数据列表:传感器实时数据定时同步更新,不同颜色显示不同类型报警(超出报警和过低报警)。
 
 
  • (2)风门、风窗及风机在线监控系统接入

        GinVent三维智能通风决策分析系统在矿井三维数值分析模型的基础上,接入主要通风设施在线监控数据,在实时通风网络解算和矿井智能控风策略的基础上,以按需通风为目标,实现通风系统动态调整。GinVent支持接入的主要通风设备和系统包括:
     (1)主扇、局扇风机:变频调速、风机开停;
     (2)通风设施:风门、风窗及其它增阻设备,实现状态监测及动态调控;
 






主通风机实时监测与控制
 
  • (3)其它第三方系统实时数据接入
       根据矿井实际项目需求,GinVent系统支持接入的其它第三方系统包括:监测监控系统、人员定位系统、精准测风系统、车辆调度数据(按需调风)、视频监控系统、束管监测系统、避难硐室在线监测等。

 
人员定位实时数据接入


GinVent系统支持:多IP、多路视频设备接入与位置绑定
 


       视频监控摄像头接入 项目中需要接入的其它第三方系统,GinVent可通过标准通讯协议实现与其上位机的数据通讯,支持的通讯协议主要包括:OPC/ModbusTCP/ SCADA/ SQL DataSource/csv等。


OPC/Modbus/数据库等方式接入实时数据