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智能通风系统在某施工隧道中的应用实践

隧道建设（中英文） 2023年第S02期43卷 477-484页

作者：罗占夫王继红孙毅商家旭王树刚蒋爽王栋吴元金刘祺君中铁隧道局集团特种高新技术有限公司上海201306 中铁隧道局集团有限公司隧道结构智能监控与维护重点实验室广东广州511458 大连理工大学辽宁大连116024 大连民族大学辽宁大连116600 广弘科技(大连)有限公司辽宁大连116084

为推进智能控制技术在隧道施工通风领域的应用,提出一种简捷的施工隧道智能通风控制系统,主要包括控制主机、工作面环境参数识别模块和执行器控制管理模块。系统基于一种改进的增广ZNPID算法(AZNPID),通过对超标污染物浓度进行归一化处... 详细信息

为推进智能控制技术在隧道施工通风领域的应用,提出一种简捷的施工隧道智能通风控制系统,主要包括控制主机、工作面环境参数识别模块和执行器控制管理模块。系统基于一种改进的增广ZNPID算法(AZNPID),通过对超标污染物浓度进行归一化处理,实现了隧道通风的多参数控制。在某施工隧道进行为期2个月的实际应用中,研究结果显示,该系统能够根据掌子面污染物浓度精准地调节风机运行频率。与传统方法相比,智能通风系统可降低约31%的电力消耗,具有良好的节能潜力。同时,提出了基于实测数据和历史数据的全工序通风控制方法。通过分析各工序特征和风量需求,可以实现施工工序与时段的实时判定,为实现全工序智能化通风控制提供了新思路。本研究提出的智能通风控制系统与方法有助于推进施工隧道通风的科学管理,为隧道通风智能化推广应用提供了有价值的参考。

关键词：隧道智能通风变频调速智能控制通风节能

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矿井智能通风与关键技术研究

煤炭科学技术 2024年第1期52卷 178-195页

作者：张浪刘彦青煤科通安(北京)智控科技有限公司北京100013 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 智能开采与岩层控制全国重点实验室北京100013

为使智能通风系统建设更加有序、可控,提出了矿井智能通风流程环节,将矿井智能通风流程按照生产环节划分为6个板块,即感知监测、分析诊断、智能决策、方案审批、远程集控联控、执行反馈,共包含24个具体环节,建立了各个环节输入输出要素... 详细信息

为使智能通风系统建设更加有序、可控,提出了矿井智能通风流程环节,将矿井智能通风流程按照生产环节划分为6个板块,即感知监测、分析诊断、智能决策、方案审批、远程集控联控、执行反馈,共包含24个具体环节,建立了各个环节输入输出要素和环节之间的功能逻辑关系。按照“矿井通风系统整体规划+采掘用风区域重点细化”思路,提出了矿井全系统智能通风应用场景实现方案和采煤工作面与掘进工作面2个细化的智能通风应用场景实现方案,将矿井智能通风各个具体环节融入具体的应用场景中。为实现智能通风应用场景,基于逻辑分层思想优化了矿井智能通风系统整体架构,规划了由硬件驱动层、功能模块层、计算处理层、数据存储层、数据采集层构成的矿井智能通风管控平台。针对通风感知监测、分析诊断、智能决策、远程集控联控4个矿井智能通风关键板块中涉及的风量风速监测感知、通风阻力在线监测、全风网风量风压解算、灾源判识和灾变定位、矿井动态需风量计算、通风系统故障诊断、风量按需调控方案决策、应急控风方案决策、无人化远程控风、无人化应急控风10个关键环节,总结分析了目前各个关键环节关键技术现状,提出了各个关键环节关键技术实现路径,通过关键技术迭代升级,最终实现矿井通风系统全生命周期内时刻处于稳定可靠、安全可控、高效节能、应急降灾的运行状态。

关键词：智能通风通风流程管控平台智能决策数据采集

基于通风网络解算的矿井智能通风监控系统设计

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煤矿机械 2025年第01期 30-34页

作者：程军张泉王成李虎安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿

针对传统通风系统存在风量供需不平衡、通风能耗高及可控性差等问题，结合矿井通风理论和通风网络解算技术，提出一套矿井智能通风监控系统。该系统通过井下监控分站读取智能传感设备中的环境参数，并通过以太网通信协议将数据上传至地... 详细信息

针对传统通风系统存在风量供需不平衡、通风能耗高及可控性差等问题，结合矿井通风理论和通风网络解算技术，提出一套矿井智能通风监控系统。该系统通过井下监控分站读取智能传感设备中的环境参数，并通过以太网通信协议将数据上传至地面远程监控中心，在用户界面中提供数据终端显示，实现矿井通风的实时监测、远程调控、故障预警和智能决策等功能。该系统采用Cross迭代法进行通风网络的风量解算，计算矿井各分支的可调风量，优化通风网络风量，输出最优风量调节方案。应用测试表明，该系统能够智能选取调风策略，满足不同分支的实际通风需求，提高了矿井通风系统的安全性和可靠性，为矿井通风的智能管理提供有效方案。

关键词：智能通风监控系统风量调节远程控制

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智能通风技术在韩家湾煤矿的研究与应用

矿业安全与环保 2021年第5期48卷 87-91,95页

作者：白铭波姚亚虎罗广高军伟陕西陕北矿业韩家湾煤炭有限公司陕西榆林719000 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

以韩家湾煤矿为研究对象,构建了基于基础参数动态感知、通风设备智能管控、区域反风与胶带火灾精准辨识、火灾分级预警与管控的智能通风决策管控平台,形成了测风无人化、调风自动化、区域反风智能化、火灾防控超前化四项关键技术,重点... 详细信息

以韩家湾煤矿为研究对象,构建了基于基础参数动态感知、通风设备智能管控、区域反风与胶带火灾精准辨识、火灾分级预警与管控的智能通风决策管控平台,形成了测风无人化、调风自动化、区域反风智能化、火灾防控超前化四项关键技术,重点介绍了智能通风技术的技术体系及系统建设内容。该技术现场应用表明,实现了远程自动测风无人化、区域风量远程自动调控、区域反风远程控制,显著提高了韩家湾煤矿通风系统自动化和智能化水平。

关键词：智能通风远程控制自动测风区域反风火灾防控

矿井智能通风联动调控理论与供需匹配实验研究

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工程科学学报 2023年第7期45卷 1214-1224页

作者：王凯裴晓东杨涛陈瑞鼎郝海清蒋曙光孙勇中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室沈阳113122 中国矿业大学安全工程学院徐州221116 华北科技学院矿山安全学院廊坊065201

鉴于矿井通风系统动态匹配自动化调节的现场需求,分析了风量供需匹配原理与联动调控方法,建立了多元特征融合的主通风机调频、关联分支调阻及联合调节的数学模型.提出了通风网络分支供需匹配调控模型和稳定性判定方法,基于有毒有害气体... 详细信息

鉴于矿井通风系统动态匹配自动化调节的现场需求,分析了风量供需匹配原理与联动调控方法,建立了多元特征融合的主通风机调频、关联分支调阻及联合调节的数学模型.提出了通风网络分支供需匹配调控模型和稳定性判定方法,基于有毒有害气体涌出(排放)预测的需风模型,开发了矿井通风供需偏离的智能化应急调控软件.实现了通风供需失衡选择变频调节时,自动计算通风机最佳工作频率;选择关联分支风阻调节时,运用元胞自动机模型计算出最佳调节巷道,并通过风网反演计算模型获取调节风阻值;当单一调节方式失效时,生成风机变频与分支调阻联合调控方案;通过风网超前模拟分析实现风量供需匹配的可靠调节.运用典型矿井通风系统建立了风网分支需风量自动化调节实验模型,以现场有毒有害气体超限统计规律为分支需风量调控导向模型开展调风稀释实验,结果表明:三种调节方式下分支风量严格按照调控理论模型变化,调风过程中CO_(2)浓度变化延时明显,风机变频调节的风网波动较小,分支风阻调节对局部风网影响大,联合调节风网波动性大.实验验证了矿井通风供需匹配智能化调控系统的实用性和可行性,为矿井通风联动调控提供理论和应用指导.

关键词：智能通风调风模型变频调节分支调阻元胞自动机

基于粗糙集和改进胶囊网络的煤矿智能通风管理方法

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煤炭科学技术 2021年第7期49卷 124-132页

作者：苏淑娴欧阳名三安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001

煤矿智能通风管理是煤炭开采过程中实现安全保障的关键一环,由于煤矿类型及其开采技术条件复杂多变,矿井通风过程存在众多通风安全隐患,通风系统的可靠性得不到保障,严重影响矿井通风系统的稳定性。为了解决煤矿通风系统存在的通风异常... 详细信息

煤矿智能通风管理是煤炭开采过程中实现安全保障的关键一环,由于煤矿类型及其开采技术条件复杂多变,矿井通风过程存在众多通风安全隐患,通风系统的可靠性得不到保障,严重影响矿井通风系统的稳定性。为了解决煤矿通风系统存在的通风异常情况下应急决策水平与智能调控水平不高的问题,研究了一种基于粗糙集算法和改进胶囊网络的煤矿智能通风管理系统。该系统采用基于粗糙集的信息约简模型,利用粗糙集算法进行影响指标约简,筛选掉无关影响因素,降低样本数据冗余性,提高数据样本的可靠性与模型的泛化能力;采用基于改进胶囊网络的煤矿通风环境胶囊感知模型,通过卷积重构胶囊神经元组,对数据特征进行采集,建立设备状态感知胶囊和通风环境感知胶囊等模型,由此构建了煤矿井下区域胶囊网络,来实现对矿山通风环境全面感知、智能监控与智慧决策。试验仿真结果表明:基于粗糙集与改进胶囊网络的煤矿智能通风管理系统对煤矿通风安全决策的准确率为89.5%,召回率为83.7%,F值为86.5%,较其他系统准确率提升了4.4%,召回率提升了8%,F提升了6.4%,大幅提高了煤矿通风安全决策准确率,对出现的安全隐患及时预警效果显著,具有信息感知能力强、决策准确等特点,为煤矿井下通风安全提供重要保障。

关键词：矿井通风粗糙集胶囊网络智能监控决策准确率智能通风

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基于绝对水势图的粮仓远程智能通风测控系统

农业工程学报 2015年第4期31卷 299-305页

作者：陈龙吴文福秦骁吴玉柱陈思羽刘景圣张亚秋吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林农业大学食品科学与工程学院长春130118

为了提高粮食仓储中通风作业的管理水平,并降低粮仓管理员的工作难度,该文提出了一种基于绝对水势图的粮仓远程智能通风测控系统的设计方案,采用物联网和Android技术着重研发了"粮仓智能通风系统",并详细阐述了该系统的软硬件框架、主... 详细信息

为了提高粮食仓储中通风作业的管理水平,并降低粮仓管理员的工作难度,该文提出了一种基于绝对水势图的粮仓远程智能通风测控系统的设计方案,采用物联网和Android技术着重研发了"粮仓智能通风系统",并详细阐述了该系统的软硬件框架、主要功能模块及操作流程。绝对水势理论是利用水势图进行粮仓机械通风作业管理和控制的方法。在绝对水势理论中,提出了3个通风窗口:降温窗口、降水窗口、调质窗口。每个窗口都对应着相应的通风作业模式。当气温状态点在绝对水势图中的位置进入到某一窗口区域中时,则进行相应的通风作业。相比原始低效的温湿度数据处理方法,该系统数据用图形化的方式展现,降低了粮仓管理员的工作难度,加快了工作效率,解除了对粮仓管理员工作地点的限制,并且,该系统实现了对粮仓的信息化、智能化和远程化控制。在该系统的控制下,装粮试验中的模拟仓通风效果良好,并已安全度过长春地区储粮危险期。研究结果为相关粮食仓储工作提供参考。

关键词：监测温度湿度物联网水势图智能通风

智能通风技术在太行山高速公路隧道中的应用研究

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现代隧道技术 2020年第S01期57卷 639-644页

作者：郭超韩冬卿刘剑闫治国同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 中电建冀交高速公路投资发展有限公司石家庄050091

文章从高速公路隧道通风节能降耗入手,依托河北太行山高速公路邢台段牛峪南坪隧道,介绍了隧道智能通风技术。通风系统要保证正常运营工况下的空气质量,同时要满足紧急工况下的应急通风排烟需求。文章分别采用Fluent数值模拟方法和模糊... 详细信息

文章从高速公路隧道通风节能降耗入手,依托河北太行山高速公路邢台段牛峪南坪隧道,介绍了隧道智能通风技术。通风系统要保证正常运营工况下的空气质量,同时要满足紧急工况下的应急通风排烟需求。文章分别采用Fluent数值模拟方法和模糊控制理论验证和优化牛峪南坪隧道既有通风系统。结果显示,牛峪南坪隧道通风系统满足运营阶段通风需求;采用模糊控制通风方法后,提高了抵抗噪音干扰的能力,缓解了传统分档控制法风机频繁启停问题,节约11%的运营能耗,同时极大地改善了行车环境。

关键词：智能通风射流通风节能降耗安全运营

智能通风操作系统水分控制模型优化及程序设计

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粮油食品科技 2013年第5期21卷 109-113页

作者：史钢强中央储备粮哈尔滨直属库黑龙江哈尔滨150069

通过检测粮仓通风中空气绝对湿度、仓内绝对湿度及通风风速,计算和比较绝对湿度关系就可判断水分增减情况,再反馈到设置条件,实现水分控制模型的自动控制。在判断初始条件时要优化粮食平衡水分模型和参数,采用多项式方程拟合粮食平衡水... 详细信息

通过检测粮仓通风中空气绝对湿度、仓内绝对湿度及通风风速,计算和比较绝对湿度关系就可判断水分增减情况,再反馈到设置条件,实现水分控制模型的自动控制。在判断初始条件时要优化粮食平衡水分模型和参数,采用多项式方程拟合粮食平衡水分数据,虽然形式复杂,但相对误差均在±2.0%以内,绝对误差均在±0.2%以内。此平衡水分模型结合通风水分模拟系统可以达到增湿、保湿及减湿目的。

关键词：智能通风平衡水分多项式模型通风湿度控制程序