Intelligent ventilation in mines
在新基建浪潮的推動下，以礦業(yè)為代表的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)積極尋求數(shù)字化轉型和智能化升級的發(fā)展之路。礦井智能通風是礦山智能化建設的基石，也是推動我國礦山工業(yè)轉型升級和實現(xiàn)高質量發(fā)展的核心技術之一。
2022年，應急管理部、國家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布的《“十四五”礦山安全生產(chǎn)規(guī)劃》中明確指出要加強礦山自動化智能化建設。其中包括了“推動新建、改擴建礦井及大型煤礦、災害嚴重煤礦實現(xiàn)智能化開采”、“深入推進非煤礦山機械化、自動化和信息化建設，逐步推進非煤礦山智能化建設”等內(nèi)容。
據(jù)有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2022年底，全國已建成智能化煤礦572處。作為礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)過程中最基本的環(huán)節(jié)，礦井通風在確保煤礦和非煤礦（鐵礦、磷礦、金礦等）安全生產(chǎn)、提高礦井生產(chǎn)效率以及增強抗災能力等方面發(fā)揮著重要作用。
為了滿足礦山智能化建設的需求，鄰盛運用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)和自動化技術，實現(xiàn)對礦井通風過程的智能化監(jiān)測、診斷和控制，包括通風環(huán)境監(jiān)測感知、通風隱患自動判識、通風安全動態(tài)預測、通風調控智能決策和通風設備協(xié)同自動控制、通風動力遠程控制及故障診斷等功能，有效提高了礦井安全性和運行效率。
● 支持各類設備的穩(wěn)定接入、全面兼容以及最大化利舊，實時獲取設備運行數(shù)據(jù)。
● 支持實時分析設備功耗、基本運行參數(shù)等數(shù)據(jù)，準確識別設備當前工況，及時發(fā)現(xiàn)設備故障和異常情況。
● 支持設置告警規(guī)則，基于實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，根據(jù)實際業(yè)務需要自定義告警觸發(fā)條件，及時發(fā)送預警/告警通知。
● 支持接入視頻監(jiān)控設備，利用流媒體服務器實現(xiàn)視頻流解碼服務，為業(yè)務模塊提供視頻播放、視頻聯(lián)動功能。
Accurate monitoring and warning
通過物聯(lián)網(wǎng)平臺連接礦井設備（包括風機、風窗、風門、傳感器、攝像頭等），實現(xiàn)智能通風參數(shù)（包括風速、風量、溫度、風壓、瓦斯體積分數(shù)、一氧化碳濃度、其他有害氣體濃度等）實時精準監(jiān)測，通過建立通風狀態(tài)預警分析模型，為礦井智能通風系統(tǒng)的安全可靠運行提供基礎保障。
根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)和預設告警閾值實時分析，一旦檢測到異常情況（如氣體濃度超過安全標準數(shù)值），及時預警和報警，實現(xiàn)對風量、風速、有毒有害氣體的自動監(jiān)測報警，支持對報警原因和系統(tǒng)故障原因進行查詢。
對設備異常掉線、設備監(jiān)測告警、告警處理等情況進行統(tǒng)計，從告警類型、告警趨勢、告警狀態(tài)等多維度分析告警數(shù)據(jù)。
通風網(wǎng)絡實時解算通過實時監(jiān)測風機的運行頻率，實現(xiàn)通風機遠程一鍵式啟停，一鍵式不停風倒機，故障自動倒機功能，從而對礦井通風進行科學管理和調整。
根據(jù)礦井的幾何結構、氣流阻力特性等，建立通風網(wǎng)絡模型，對通風巷道參數(shù)及通風構筑物配置參數(shù)進行管理，動態(tài)修改通風網(wǎng)絡的節(jié)點和線段。
根據(jù)井下風網(wǎng)各分支的風阻和主通風機的特性，解算整體網(wǎng)絡的通風情況，估算各分支的風量和風向信息，為系統(tǒng)的智能通風決策和災變應對做支撐。
結合監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)、人員定位數(shù)據(jù)、作業(yè)排班數(shù)據(jù)等參數(shù)，在井下通風網(wǎng)絡實時解算的基礎上，通過智能算法確定最優(yōu)的風門和風窗開閉位置，自動調整風機主扇和輔扇的運行頻率、風門和風窗的開閉角度、送風量和風阻的大小等，從而實現(xiàn)所需風量的最優(yōu)化分配。
基于分風計算模型編排，模擬專業(yè)人員進行專業(yè)指導，以模型解算風量、需風量及實際監(jiān)測送風量為依據(jù)，根據(jù)作業(yè)情況動態(tài)調整設備工況，滿足正常時期和災變時期各用風地點按時按需供風。
通過建立可編輯的礦井三維通風系統(tǒng)模型，實現(xiàn)井巷、風機、設備設施數(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。
Diagnosis and Decision Making
利用礦井通風系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)及礦井通風可視化仿真，對通風動力、通風網(wǎng)絡、通風設施等方面的故障原因進行診斷分析，以便采取相應的維護措施，如優(yōu)化布置傳感器位置等。
建立礦井通風系統(tǒng)故障檢測與診斷模型，將實時采集到的數(shù)據(jù)輸入到故障診斷模型中，進行實時故障診斷，模型根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)特征，判斷系統(tǒng)是否存在故障，并確定具體故障類型和位置，基于故障診斷結果和專家知識，進行智能決策和修復策略的制定。
在進行井下巷道掘進貫通作業(yè)或制定通風系統(tǒng)改造優(yōu)化方案之前，提前模擬礦井內(nèi)空氣流動、溫濕度變化、有害氣體擴散、火災爆炸等情況，預測現(xiàn)有通風系統(tǒng)變動后的風網(wǎng)狀態(tài)，并分析計算出最佳通風方案，從而為管理人員提供決策指導。
根據(jù)傳感器實時監(jiān)測結果和人工報告信息等，推斷井下可能發(fā)生的災變類型（火災、爆炸或有毒有害氣體泄露）以及災變位置、影響區(qū)域。支持設置虛擬起火點，模擬災變情況的風流調整過程，預演未來一定時間內(nèi)污染物的濃度及擴散范圍，并進行井下火災應急救援演練。
支持爆破模式、災變模式、手動模式、正常作業(yè)模式等預案切換，提供預案新增及編排模式，快速調整控制礦井的設備設施，以便管理方案的儲存及應用。
根據(jù)災變位置/類型和影響區(qū)域、人員分布、風速流向等信息，智能調用應對方案，提出應急處理措施（報警推送，風門風窗開閉，推薦逃生路線等），幫助指揮人員進行決策。
（1）根據(jù)人員分布、作業(yè)排班等信息，自動調整風機運行工況、風門/風窗開合角度等，實現(xiàn)按需通風，節(jié)能降耗。
（2）基于開采計劃，提前模擬巷道通風解算數(shù)據(jù)預演，避免不必要的通風設施和通風巷道建設，節(jié)約了礦建工程成本。
（3）基于實時環(huán)境數(shù)據(jù)、設備運行工況、實際需風量進行設備自動化控制，降低了人工成本，減輕了人員的勞動強度和風險。
（4）實現(xiàn)故障智能診斷、實時監(jiān)測預警，有效減少通風安全事故的發(fā)生，減少因通風異常而停工停產(chǎn)導致的損失，保證礦井生產(chǎn)安全有序進行。
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