全矿井一键测风仅用时2分34秒，测风误差小于5%，矿井通风阻力测试模式由井下2人2班人工测试升级为实时监测，管控平台控风方案决策响应用时小于25秒，风量调控准确率达到96%……
这是中国煤炭科工集团煤炭科学技术研究院有限公司（以下简称煤科院）矿井智能通风创新团队自主研发的矿井智能通风管控系统在煤矿投入使用后的一组组数据。
据了解，这套系统在内蒙古、陕西、山西、宁夏、新疆等地的70余处煤矿推广应用后，均取得了良好的经济效益和社会效益。
此前，该系统被列入煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录（第四批），其创新成果先后荣获2023年度中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖和绿色矿山科学技术奖一等奖等。
围绕智能通风和灾变控风两大需求攻关
“矿井通风是煤矿安全的核心。一个稳定可靠、灾变可控的通风系统，能够保障矿井通风安全，避免火灾、瓦斯爆炸事故发生，并防止事故扩大。”矿井智能通风创新团队带头人、煤科院所属煤科通安（北京）智控科技有限公司执行董事张浪说。
张浪介绍，近年来，我国矿井火灾、瓦斯爆炸事故中70%以上人员伤亡是由于灾害发生时，通风设施遭到不同程度破坏，造成局部或整体风流状态紊乱，引起人员中毒、窒息引发的。
“大多数矿井通风参数监测点少、准确率低、风量自动调控难、人工调控效率低、‘一通三防’设施自动化控制水平低，是事故的根源。”张浪说。
为此，该团队历时18年，通过大量调研分析，围绕煤矿正常生产智能通风和灾变应急控风两大需求，攻克了通风参数准确在线监测、实时网络解算、通风智能辅助决策等关键技术。
“我们研发的矿井智能通风管控系统，实现了矿井全域‘风量监测+风网解算+设备集控’和关键区域‘方案决策—设备联控—应急防控’，打造了测风精准化、调风定量化、决策智能化、装备自动化、控风无人化矿井通风新模式。”该团队成员李伟说。
李伟告诉记者，这套系统由矿井全局通风智能感知系统、三维矿井通风智能管控平台、矿井成套调风控风智能设备设施和灾变风流应急调控技术装备组成，可实现“一键测风、一键调风、一键反风”、灾变风流应急调控和智能按需通风等。
“应用后，该系统能有效预防井下事故，保护矿工生命安全。因此，它被大家亲切地称为安全卫士。”张浪说。
破解多源数据融合，量身打造管理平台
2020年6月，该团队带着智能通风管控系统第一次“出征”，来到陕煤集团张家峁矿业公司，为其解决无法实现通风系统自动化监测、智能化管控难题。
“该公司的智能通风建设过程其实并不顺利。”回忆起这套系统建设初期，该团队成员姚海飞直言，“‘一通三防’多源数据融合是一大难题。我们需要从矿方安全监控系统、生产管控系统、大数据系统获取设备设施及第三方系统数据监测、设备控制权限，才能建立融合系统。”
由于多源数据融合工作涉及相关业务部门、厂家等众多单位，各设备设施及系统协议点表不同，该工作一度陷入停滞状态。
对此，该团队组织通防技术人员、软件开发和运维人员扎根现场，深入分析各设备设施及系统的接入方法，按照不同设备类型建立了主扇、局扇、风门、风窗、注氮、注浆等的25套数据对接协议。
经过不断完善，2020年10月，该系统建成、通过验收，并在当年煤炭行业两化深度融合推进现场会上亮相，吸引全国近百个考察团现场观摩考察。
“为了更高效地用好这套系统，我们还量身打造了智能通风管理系统平台。平台集成矿井通风系统三维可视化动态显示技术、矿井通风实时网络解算技术、矿井风量定量调节与风流应急调控方案决策技术。”张浪说。
张家峁矿业公司一位技术人员告诉记者，他们以前需要人工测风、手动调风，依靠经验解算网络指定控风方案，费时费力，还无法实时反应矿井内通风情况。
“之前，我们两个人带着测风仪器需要配合1天才能完成的测风任务，现在只需要坐在电脑前点击鼠标，3分钟就能完成。”这位技术人员说。
目前，该系统在张家峁矿业公司已推广应用5年，在保证煤矿井下作业空间风量充足的同时，还能防止风流中有毒有害气体浓度与粉尘浓度超标，避免火灾、粉尘灾害、瓦斯灾害事故发生。
“应用该系统后，我们的通风系统自动化、信息化、智能化水平得到显著提升，不仅灾变应急控风能力大大提高，而且作业人员的劳动强度大幅度降低。”张家峁矿业公司相关负责人说。
