基于数字孪生与边缘智能协同架构，深度融合激光甲烷传感器、红外热成像及超声波风速仪等多源异构感知终端，构建井下环境微秒级动态监测网络，通过三维可视化引擎实时映射矿井通风拓扑、设备状态及人员动线，形成全域透明的“数字孪生通风体”。依托AI通风网络解算引擎，系统对瓦斯浓度、粉尘分布等18类参数进行非稳态流体力学仿真，动态优化风量分配策略，实现风速精准调控。当检测到瓦斯超限或火灾隐患时，系统自动执行三维风流重定向协议，短时间内联动反风设施、隔爆水幕及应急标识，同步定位异常节点并高亮告警，支持一键切换应急模式。系统采用云边端协同计算框架，通过强化学习模型实时优化主/局通风机负载，。基于OPCUA协议无缝对接安全监控、人员定位及综合管控系统，构建矿山级“智能呼吸神经网络”。推动通风管理从“人工巡检”向“数字驾驶舱”转型，为智慧矿山提供核心安全基座。
一、多模感知 超合预警
聚合红外气体传感、振动监测、AI视觉识别等多模态终端，全量采集瓦斯浓度、设备振动、人员行为等多维数据。运用深度学习神经网络与关联规则算法，跨维度挖掘隐患特征，精准识别设备故障、瓦斯异常、人员违规等风险。建立分级预警机制，异常发生时通过多方式预警，同时为技术人员提供隐患定位与处置指引，辅助煤矿领导实时掌握风险。实现通风隐患“早发现、早预警、早处置”，构建全方位通风安全监测预警体系，将风险遏制于萌芽阶段。
二、精准调控 智抗灾变
系统搭载自适应粒子群算法与模糊PID控制引擎，解析矿井风量风压需求，通过多目标优化策略，实现主扇、局扇、风门协同精准控制。针对瓦斯超限、火灾等灾变，内置智能策略库结合实时监测数据，触发毫秒级应急响应。依托边缘计算与设备联动技术，15秒内完成主扇倒机、风门闭锁等操作，构建灾变通风“黄金响应圈”。为技术人员提供高效执行工具，助煤矿领导掌控灾变应对能力，以智能化调控筑牢通风安全防线，降低灾变影响，保障人员安全与生产稳定。
三、全息智感 孪生预控
依托激光点云扫描、高精度传感器阵列及5G传输技术，对煤矿通风网络全域数据采集，涵盖巷道三维坐标、风机参数、风门状态等要素。基于数字孪生驱动技术，构建1:1精准映射的虚拟通风数字孪生体，通过实时数据注入与动态仿真，呈现通风系统运行态势。借助CFD流场仿真与灾变模拟模型，预演调风策略、灾变应对流程。技术人员可预判通风参数波动风险，煤矿领导通过可视化孪生界面全局把控态势，实现从“事后处理”到“事前预控”的转变，让通风风险可视、可测、可防，构筑前置化安全屏障。
四、三维风网 动态解算
基于GIS与BIM技术，构建高精度三维动态风网模型，实时解算巷道阻力、风量分配、风压分布等参数。为技术人员提供风网拓扑解析、阻力模拟、调风预评估等工具，优化调风方案，提升通风能效。煤矿领导通过可视化界面直观掌控风网全局，包括区域风量供需、设备状态等。动态解算推动风网分析从经验驱动转向数据精准驱动，使调风策略更科学，有效提升通风系统运行效率与稳定性，为智能化通风管理提供技术支撑与决策依据。
智能通风系统平台采用多层级解耦架构，基于B/S分布式服务架构构建云原生技术底座，通过容器化部署与边缘计算节点的深度耦合，打造煤矿通风领域数字孪生中枢平台。系统严格遵循ISA-95标准构建工业互联网架构，集成智能算法引擎与数字线程技术，实现矿井通风系统的全要素感知-全链路分析-全场景决策闭环控制体系，为构建本质安全型智能化矿山提供工业级确定性网络保障。
矿井智能通风系统通过“先锋触角—信息大动脉—智慧大脑—智能操控台”的闭环架构，实现井下通风的实时监测与精准调控。密布高精度传感器，包括风速、风压、瓦斯、一氧化碳以及粉尘、烟雾探测器，宛如机敏的“侦察尖兵”，将通风环境的微小变化精确量化，为系统运作提供基础数据支撑。依托有线+无线协同组网技术，有线链路稳如磐石确保数据传输的准确性，无线网络灵活部署突破空间约束，二者联合构建“信息大动脉”，使数据如汹涌江河般实时传输至地面控制中心，杜绝任何卡顿与延迟。作为“智慧大脑”，运用大数据分析和人工智能算法，一方面基于海量历史档案与实时动态信息雕琢预测模型，精准预判通风需求走向；另一方面精确甄别异常数据，提前识别潜在风险，为调控策略提供科学依据。呈现为“智能操控台”，集成了智能通风调控、通风网络可视化、安全预警快速处置等功能模块，管理人员通过直观的图形界面远程操控风机、风门等关键设备，实时响应安全预警，以迅雷不及掩耳之势应对各类突发状况，确保矿井通风系统安全、高效、平稳运行。
基于三维数字孪生技术，构建矿井通风系统虚拟镜像，集成5G工业环网实时数据，实现通风设备、环境参数、风流状态全要素融合展示。首页通过多维度可视化组件呈现：二三维通风图支持2D拓扑图与3D巷道模型无缝切换，动态显示主扇/风门/局扇运行状态（启停/转速/开度）；环境监测看板实时更新瓦斯浓度、温湿度、粉尘等参数，超限数据红色闪烁告警；风量分析模块通过矢量流场图展示风流路径，叠加区域风量统计与供需平衡分析；视频监控墙集成井下防爆摄像头画面，支持设备视角与全局视角自由切换。搭载AI智能告警引擎，对设备故障、环境异常、风流失衡等10类风险进行分级预警（图标闪烁+文字标红），并自动关联处置预案。创新交互式操作设计，支持点击设备查看详情、拖拽视图缩放漫游、双击测点查看数据，助力管理人员“一屏掌握全局，一键精准调控”。
采用斯考德-恒斯雷（Scorer-Hinsley）迭代算法与非线性风网计算模型，构建风量-风压-风阻全参数解算体系。通风解算模块支持巷道参数、风机特性曲线、瓦斯涌出量等边界条件输入，基于基尔霍夫定律自动生成初始风网矩阵，通过逐次修正回路风量实现非线性方程组求解。通风网络页面以交互式拓扑图展示风网结构，节点标注实测风量与计算风量，支持点击分支查看阻力曲线与拖拽修改风阻系数。智能风网解算模块内置斯考德-恒斯雷法优化版本，通过三次样条插值加速迭代收敛，同步输出风量平衡报告与阻力分布云图。主局风机数据看板实时显示解算匹配度（实际风量/计算风量）、叶轮效率等关键指标，结合振动频谱分析提供调控建议，实现“精准建模-智能解算-设备调优”全链路闭环，保障风网运行高效、稳定、节能。
基于数字孪生技术构建主风机3D动态模型，实时映射叶轮转动、风门开闭等机械状态，支持故障部位高亮显示与结构拆解查看。主备控制面板集成一键倒机、变频调速、反风控制等10+操作按钮，支持主风机/备用风机无缝切换，同步显示设备启停状态与控制指令执行进度。实时数据看板动态更新转速、风压、轴承温度、振动烈度等核心参数，搭载AI异常检测引擎，对超温、过载、不平衡等风险分级告警（红黄图标闪烁）。实时视频模块接入井下防爆摄像头，提供设备近景、风机房全景等多视角画面。环境监测面板同步瓦斯浓度、温湿度、粉尘数据，与风机运行状态智能联动（如瓦斯超限自动加大风量）。风机基本信息展示型号、功率、服役时长等静态参数，运行记录提供历史数据查询、趋势曲线分析、故障日志导出，助力实现“状态可视、控制可溯、故障可预”的主风机全生命周期管理。
基于数字孪生技术构建局部风机3D动态模型，实时映射叶轮转速、叶片角度等机械状态，支持故障部件高亮显示与远程拆解查看。风机切换选项支持主局扇/备用局扇智能切换，结合人员定位与瓦斯浓度自动触发“有人供风、无人节能”模式。控制面板集成远程启停、转速调节、风量校准等6大核心功能，支持“一巷一策”参数配置。实时数据看板动态展示风量、风压、电机温度、供电电压等参数，搭载AI异常检测引擎，对循环风、无风、过载等风险分级告警（图标闪烁+文字标红）。实时视频接入，提供风机近景监控。环境监测同步瓦斯、一氧化碳、温湿度数据，与风机智能联动（如瓦斯超限自动提速）。基本信息展示型号、功率、安装位置等静态参数，运行记录提供历史数据查询、趋势分析、故障日志导出，结合边缘计算实现“就地决策+云端分析”协同，保障掘进工作面等局部区域按需供风、安全节能。
构建风门AB门3D动态模型，实时映射门扇开度、密封状态等机械参数，支持虚拟开闭操作与故障部位高亮显示。A/B门控制面板独立控制电动执行机构，支持0-100%无级调节、一键全开/全闭及开度预设。智能闭锁功能联动主局扇状态、人员定位、瓦斯浓度，当风机停机或人员进入时自动锁闭风门，防止风流短路与误操作。参数设置支持风门阻力系数、调节灵敏度、异常阈值自定义，内置模糊PID算法实现风量-开度动态匹配。实时视频接入防爆摄像头，提供风门近景、巷道全景双视角监控，支持视频回放与异常抓拍。环境监测同步风速、风压、瓦斯数据，与风门智能联动。运行记录存储操作日志、开度曲线、故障记录，结合振动信号分析预测密封老化、机械卡涩等隐患，基本信息展示型号、材质、安装位置等档案，实现“状态可视、操作可控、故障可预”的风门全生命周期管理。
依托全息数字映射技术构建风窗三维动态镜像，复现百叶开度、密封形变等特征，支持虚实联动调节与故障隐患预视。参数设置基于通风网络解算模型，动态配置风窗等效阻力、调节梯度、目标风量，内嵌自适应控制算法实现风量-开度精准映射。全景视频融合集成多光谱摄像头，提供设备级微观视角与巷道级宏观视角。环境感知矩阵融合风速矢量雷达、风压传感器、气体变送器数据，通过多物理场耦合算法驱动风窗智能响应（如风压突变时触发梯度调节策略）。数字资产档案风窗ID、材质参数、通风量等信息，运行数据沙盘可视化开度、调节频次曲线。系统采用虚实融合建模技术，与主通风系统、火灾预警等平台语义级交互，构建"感知-决策-执行"智能闭环，赋能矿井通风全要素数字化与全流程智能化。
井下巷道三维动态镜像，集成5G全景摄像头与物联网传感器数据，实现通风参数、设备状态、人员位置全要素实时映射。灾害类型选择支持瓦斯爆炸、火灾、水灾等场景，模拟灾害点选择通过鼠标点击，触发多物理场耦合仿真（风流/瓦斯/热传导全耦合）。启动模拟演示后，系统基于改进算法动态生成最优路线，同步显示通风参数突变（风压/风量/CO浓度）与设备响应（主扇倒机/风门闭锁）。搭载AI态势评估引擎，自动匹配历史案例库与安全规程，推荐分级处置策略（现场处置/区域撤离/全矿停产）。实现“灾变模拟-路线规划-资源调度”全流程智能化，为矿井应急管理提供“一张图决策”支撑。
作为系统“数据大脑”，采用“云边端”三级架构构建实时数据湖+时序数据库+知识图谱融合体系，通过5G工业环网接入传感器（风速、瓦斯、设备振动等）及业务系统数据（生产计划、设备台账），实现“人、机、环、管”全要素数据融合。内置数据治理引擎，自动完成数据清洗、标准化、形成通风参数字典与设备档案。智能分析模块搭载AI异常检测算法、LSTM预测模型与通风网络解算引擎，支持能耗分析、故障诊断、趋势预测等10+场景应用，输出“风量-能效”热力图、设备寿命预测曲线等可视化成果。可视化看板提供动态数据大屏、交互式图表，支持多维度分析。系统对接通过OPCUA、MQTT协议兼容第三方平台，数据服务开放API接口，最终实现“数据采集-治理-分析-应用”全链路闭环，为通风系统智能化决策与精细化管理提供核心支撑。
一、全方位的技术支持体系
全方位的技术支持体系，涵盖从项目实施前的咨询规划，到项目实施过程中的技术指导，再到项目上线后的持续运维服务。技术支持团队由经验丰富的行业专家组成，具备深厚的技术功底和丰富的实践经验，能够迅速响应并解决用户在使用过程中遇到的各种技术难题。
二、7*24小时不间断的服务保障
为确保通风系统生产的连续性和稳定性，我们提供7*24小时不间断的服务保障。无论何时何地，一旦用户遇到问题或故障，都可以通过电话、邮件或在线客服等方式迅速联系我们。
服务团队将在最短时间内响应，并根据问题的严重程度和紧急程度，采取相应的 处理措施，确保问题得到及时有效的解决。
三、个性化的定制服务与解决方案
不同煤矿都有其独特的生产需求和业务流程， 因此我们提供个性化的定制服务与解决方案。
我们的专业团队将与用户深入沟通，了解用户的具体要求和痛点，然后根据这些信息量身定制功能模块和解决方案。无论是界面布局、数据分析模型，还是生产流程优化，我们都将确保满足用户的个性化需求，助力煤矿实现更高效、更智能的生产管理。
四、系统化的培训与知识转移
为了让用户能够充分掌握煤矿智能通风系统的使用方法和技术要点，我们提供系 统化的培训与知识转移服务。我们的培训体系包括线上教程、线下研讨会、实操演练等 多种方式，旨在帮助用户快速熟悉平台的各项功能和操作流程。同时，我们还会根据用 户的反馈和需求，不断优化和完善培训内容，确保用户能够持续提升技能水平，更好地 利用平台提升生产效率和管理水平。