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          國產三維智能通風分析平臺GinVent動態解算分析及系統兼容性實現超越,實現通風仿真領域國產化替代

          礦業課程閱讀 02023-10-26 07:53

                 智能通風是未來礦井通風發展的趨勢。通過前端傳感器采集準確可靠的現場數據,經過礦山通信系統將主要監測點數據匯總到控制中心,基于地面三維智能通風決策分析系統對通風實時數據進行分析決策,控制中心將通風調度和系統調整指令發送給調風執行機構。系統目標是按需通風,保障安全生產、降低通風能耗。

               實現智能通風的前提是對井下主要位置實時風量的精準測量,金碼智能通風系統配備自研的超聲風速傳感器,該傳感器在免維護的情況下,能長時間保持對巷道風速的精準測量,金碼通風監控分站能同時檢測井下主要環境參數,并兼容主流礦井通信系統。

               金碼智能通風一體化解決方案包含:金碼通風多參數傳感器、金碼超聲風速風量傳感器、GinLED工業顯示終端、智能通風控制分站、地面三維智能通風決策分析系統、井下通風設施自動控制系統和全礦井通風系統三維建模。

              一、GinVent三維智能通風決策分析平臺

              三維智能通風決策分析系統實現礦井通風全要素、全流程、全數據的集成和融合,達到當前礦井通風系統風流最優配置、災害情況下風流快速調整和重點保供、未來通風系統調整方案及效果定量預判,三維通風數值孿生系統是通風管理提升的必經之路。    

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              金碼公司三維通風數值孿生系統軟件平臺具有完全自主知識產權,軟件平臺達到國際先進水平,是目前為數不多的兼具三維通風仿真功能和通風數字孿生功能,可定制接入任意第三方系統和硬件設備,軟件計算性能、三維動態效果達到國際先進水平,對硬件設備、系統的兼容性遠遠超越國外同類系統。

               通風系統三維建模——準確的通風系統數值分析模型是建立智能通風系統的基礎。金碼通過全礦井通風阻力測定、關鍵位置建立高精度固定測風站等方式獲取準確通風系統數據,建立通風數字孿生系統。

              井上下通風設施自動控制系統——金碼自動控制部門采用先進自動控制技術,可實現對包括:風門、風窗、變頻風機等的自動控制集成,實現從決策分析到執行的智能通風閉環管理。


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               二、GinVent礦用超聲波雙向風速傳感器

               巷道風速(或風量)是礦井通風系統主要關鍵參數之一,風速的實時精準測量對于掌握礦井巷道風量分布、通風系統實時按需調整以及應急救援決策都起著至關重要作用。受傳感器技術及巷道風流速度場特征的制約,傳統風速傳感器以測點風速為主,監測誤差較大,是制約礦井通風系統智能化的主要因素。

               巷道斷面內風流分布呈中心點處風速最大,向巷道四壁逐漸減小的變化趨勢。人工測風時,測風員通常采用四線法、六線法連續測風,提高風速測量準確性。目前煤礦安全監控系統普遍采用頂板定點懸掛“差壓風速傳感器”或“二維超聲波風速傳感器”的方式進行風速監測,無法準確監測平均風速。另外,測風員常用的機械式風表線路法測定風速受人員高度和測風經驗限制,尤其在大斷面巷道中測量結果的可靠性較低。

               GinVent超聲波風速傳感器采用時差超聲測速原理,利用聲波在流體中順流、逆流傳播相同距離時存在時間差,而傳播時間的差異與被測流體的流動速度呈線性關系,由此測出時間的差異而得出流體的流速。傳感器通過兩個超聲波探頭對風速進行信號采集,再經過主控板分析處理及計算,得出具體風速,并通過485信號方式直接或通過其它通信分站傳輸至地面。

              GinVent超聲風速傳感器改變了傳統的“以點代面”的風速監測方式,實現了地面控制中心中風速、風量和風向實時數據的精確可靠,是礦井實現按需通風和智能通風系統的前提。  


          GinVent超聲波風速傳感器


          風速傳感器配套控制箱(配套產品)


                超聲風速傳感器數據通過485總線方式實時采集到plc中,并通過Modbus RTU或Modbus TCP/IP協議上傳至上位機軟件。

             主要技術參數:

             1)額定工作電壓:DC12V,電壓波動范圍:DC(12~24)V;

             2)工作電流:≤200mA;

             3)測量范圍:—30m/s~30.00m/s。

             4)精度:±0.1m/s。

             5)分辨率0.01m/s。

             6)響應時間:1S

             7)傳感器對射距離:1~11m

             8)安裝高度:根據測風巷道界面確定。

             9)安裝角度:與巷道軸線成30-60度,一般為45度。

             10)傳輸方式:RS485。

             11)測量原理:超聲波,時差法測量。

            12)測量顯示:連接控制箱配置高清OLED信息顯示屏,或者連接GinLed顯示實時數據;

             13)顯示內容:風速、風向、風量;

               三、GinLed礦用多參數LED顯示屏

          主要技術參數:

             1、顯示內容:紅、綠、黃三色動態顯示各類文字信息、系統聯動數據參數、實時數據采集顯示、日期時間、預警信息、避災路徑指示等,可定制顯示任意圖形(如企業LOGO、圖形標志等);顯示屏亮度可調,黑暗環境下20米處清晰可見;

             2、顯示形式:整屏顯示、寬屏滾動顯示、整屏分區動態顯示等;

             3、安裝方式:頂部懸掛、掛耳壁掛(角度可調);

             4、通訊接口:RJ45網口、RS485等;

             5、通訊協議:提供多種接口通訊協議,支持系統實時聯動數據;

             7、控制軟件:可接入GinVent通風數字孿生系統、第三方顯示屏管理軟件或信息發布平臺軟件;

             8、供電方式:DC12V供電;

             9、顯示屏凈尺寸: 常見尺寸長608mm 高304mm,其它尺寸可定制;

             10、顯示屏外觀尺寸:長680mm 高382mm,其它尺寸可定制;

             11、顯示分辨率:128* 64點,可以顯示4行每行12個漢字;

             12、可接聲光報警。


          GinLed礦井多參數顯示屏(可定制不同尺寸)

                金碼公司深耕礦業行業,我們看到礦井通風領域在應用現代技術手段方面還相對比較薄弱,大馬拉小車情況普遍、通風管理主要依靠經驗、缺乏定量分析工具和對通風系統數據的深度解譯,導致不必要的能源浪費,以及未達標的井下工作環境給井下工作人員造成傷害。金碼公司2009年開始全國首家引入國外礦井三維通風動態仿真系統,并完成軟件系統整體漢化,在進行市場推廣的過程中,我們逐漸認識國外通風仿真軟件雖然技術暫時領先,但卻存在技術響應慢、不尊重中國用戶本地化需求、不針對中國用戶需求進行功能開發,軟件使用風險大、付費的軟件授權隨時可能被國外廠商惡意關停等致命缺陷。十年來,金碼軟件公司潛心研發具有自主知識產權的GinVent系列通風專業軟件產品,目前,GinVent系列軟件產品已整體達到國際先進水平,可快速實現與國內各硬件系統廠商數據對接,支持針對大型集團客戶進行定制化開發。GinVent軟件平臺可應用于礦井三維通風仿真、智能通風決策分析和礦井數字孿生管控分析專業領域。截止目前,金碼公司在國內礦業行業用戶數量總計達到300余家,在礦山企業、設計院、高校和咨詢公司均有分布。


          信息來源金碼軟件官方網站:http://www.ginmine.com


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