①实际用途 / 作用
矿用全断面测风装置是煤矿井下通风安全监测的核心装备,主要用于:
测风场景:
井底测风站、矿井各水平大巷的总进风/总回风、各用风地点的进回风巷等关键位置。
核心功能:
自动测量井下巷道某个断面的风速,并通过风速×断面面积计算风量;将实时数据上传至地面智能通风软件平台,实现远程监测与决策。
管理价值:
为掌握井巷风量分布、科学制定控风方案、应急救援决策、矿井通风系统调节提供基础数据支撑。
系统角色:
是构建“全矿井一键测风”和煤矿智能通风系统的关键感知终端。
传统测风依赖人工持风表在巷道中心点测风,只能代表局部风速;本装置通过全断面移动测风,获取更接近真实平均风速的数据,弥补“以点代面”的不足。
②搭载的先进技术
- 超声波时差法测风(核心原理)
利用超声波在空气中顺风、逆风传播的时间差计算风速。通过两个正交方向的超声波换能器(对射式布置),可测量二维风场,得到风速与风向角。
- 特点:测量结果与声速、温度、湿度、气压无关,环境适应性强。
- 优势:无机械风道,避免传统叶轮式/风道式传感器易受矿尘堵塞、磨损的问题。
- 全断面移动测风机构
由测风立柱、轨道、驱动马达、位置传感器(GUC20)、旋转编码器(BQH12)组成,带动超声波风速仪在巷道断面内多点移动,实现全断面网格化测风。
- 多参数融合感知
同步集成:
- GFC25 超声波风速传感器(风速、风向)
- GD3 多参数传感器(温度、湿度、大气压力/差压)
- 红外发射/接收器(GUH8F/GUH8S):检测行人和车辆,排除干扰
- 隔爆型红外摄像仪(KBA127H):监控工作状态与现场状况
- 本安型声光报警器/显示屏:就地显示与语音提醒
- 智能控制与通讯
- KXJ127(A) 隔爆兼本安型 PLC 控制箱实现自动化控制;
- 支持 RS485、以太网、TCP/IP、光纤(单模 10km)等多种通讯方式;
- 接入 KJ1042-F 本安型分站,上传至地面智能通风平台。
- 智能通风软件平台
具备实时监测、WEB 浏览、分级权限管理、实时/历史报警、故障记录、事件追溯、报表生成、通风阻力在线解算、安全监测系统融合(瓦斯、CO、CO₂、温度等)等功能。
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③带来的效益(精度 / 效率 / 品质)
- 精度提升
- 风速测量精度达到 **±0.1 m/s**,分辨率 **0.01 m/s**;
- 可准确测量正反向风速与风向;
- 通过全断面多点测风求平均,结果更接近真实平均风速,风量数据闭合性更好。
- 效率提升
- **全矿井“一键测风”**:5 分钟内完成全矿井自动测风;
- 自动生成测风报表、自动完成测风数据上图;
- 大幅缩短测风周期,降低测风员劳动强度;
- 实时上传数据,减少人工记录与统计环节。
- 品质与安全保障
- 为通风系统调节、风量分配、灾害应急提供实时、可靠的数据基础;
- 多参数同步监测,实现通风阻力在线解算与通风状态动态评估;
- 摄像 红外联动,降低人员/车辆干扰导致的测风误差与安全隐患。
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④核心卖点
- 全断面精准测风:打破传统“以点代面”局限,获取断面平均风速,风量计算更准确。
- 超声波时差法技术:无机械风道,不受声速、温湿度、气压影响,稳定性高、维护量小。
- 一键测风、自动成图成表:5 分钟完成全矿自动测风,自动生成报表与系统图。
- 多参数一体化感知:风速、风向、温度、湿度、气压、阻力一站式监测。
- 矿用本质安全/隔爆设计:通过 Ex ib I Mb、Ex d[ib] I Mb 等防爆认证,适应井下爆炸性环境。
- 自主知识产权背书:拥有“一种全断面测风装置”实用新型专利(ZL 2022 2 2486810.5)及“矿用测风监控系统 V1.0”软件著作权。
- 智能通风系统核心节点:可接入矿井智能通风/安全监测融合平台,实现通风数字化管理。
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