有色地采礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范（送審稿）

1YS/TXXXX—XXXX有色金屬地采礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)通用技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了色金屬地采礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)、定義和縮略語(yǔ)、總則、智能通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)、監(jiān)測(cè)與感知、存儲(chǔ)與交互、決策與控制、運(yùn)行管理平臺(tái)及信息安全等方面的技術(shù)要求和規(guī)范。本文適用于有色金屬地采礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB16423金屬非金屬礦山安全規(guī)程GB50026工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T28181公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求GB/T6107使用串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備之間的接口GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)基本要求AQ2013金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)、定義和縮略語(yǔ)3.1術(shù)語(yǔ)和定義3.1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)mineventilationsystem向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣，排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。[來(lái)源：AQ2013.1—2008，3.2]3.1.2智能通風(fēng)系統(tǒng)intelligentventilationsystem集成智能監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)通信、智能感知、智能決策、自動(dòng)控制等技術(shù)，對(duì)有色金屬地采礦井關(guān)鍵風(fēng)流信息、工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)行深度融合，能夠完成礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流信息的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集和預(yù)測(cè)、高可靠網(wǎng)絡(luò)化傳輸、實(shí)時(shí)可視化展現(xiàn)、災(zāi)害信息實(shí)時(shí)告警、主要通風(fēng)設(shè)備及通風(fēng)控制設(shè)施自動(dòng)調(diào)控，使整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有分析和決策、智能調(diào)控能力。3.1.3風(fēng)流參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)airflowparametermonitoringsystem由主機(jī)、傳輸接口、傳輸線纜、數(shù)據(jù)采集分站、傳感器等設(shè)備及管理軟件組成的系統(tǒng)，具有信息采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示和報(bào)警功能，用于監(jiān)測(cè)有色金屬地采礦井井下風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、風(fēng)機(jī)開(kāi)停狀態(tài)、有毒有害氣體濃度等。3.1.4通風(fēng)智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)intelligentpredictionsystemformineventilation應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，創(chuàng)建礦井風(fēng)流智能算法模型（AI算法模型），應(yīng)用礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果建立AI算法模型訓(xùn)練和測(cè)試數(shù)據(jù)集，構(gòu)建礦井全局風(fēng)流預(yù)測(cè)（感知）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井全局風(fēng)流參數(shù)的智能預(yù)測(cè)（感知）。3.1.5火險(xiǎn)感知與預(yù)警系統(tǒng)fireriskperceptionandearlywarningsystem2T/CNIA××××—××××系統(tǒng)由前端紅外線熱成像儀、溫度及火焰采集、數(shù)據(jù)傳輸、智能感知、管理軟件、平臺(tái)展示等組成，具有信息采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示和預(yù)警報(bào)警功能，用于感知、預(yù)警和報(bào)警有色金屬地采礦井井下的火險(xiǎn)。3.1.6智能分析決策系統(tǒng)intelligentanalysisdecisionsystem融合礦井通風(fēng)三維仿真系統(tǒng)、風(fēng)流參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)、智能通風(fēng)調(diào)控系統(tǒng)、火險(xiǎn)感知與預(yù)警系統(tǒng)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，依據(jù)預(yù)設(shè)的決策邏輯，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行模式的智能分析與決策。3.1.7智能通風(fēng)調(diào)控系統(tǒng)intelligentventilationcontrolsystem依據(jù)智能分析決策系統(tǒng)做出的分析、決策策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要通風(fēng)設(shè)備、風(fēng)流調(diào)控設(shè)施、主扇反風(fēng)系統(tǒng)等智能調(diào)控。3.1.8一鍵反風(fēng)系統(tǒng)onebuttonreverseair一鍵啟動(dòng)主要通風(fēng)設(shè)備反轉(zhuǎn)運(yùn)行的控制系統(tǒng)，包含控制系統(tǒng)、裝置及軟件平臺(tái)。3.2縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件API：應(yīng)用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)DCS：分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）DDE/NETDDE：動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換/網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DynamicDataExchange/networkDDE）DDS：數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)（DataDistributionService）DNN：卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DeepNeuralNetworks）HTTP：超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol）MQTT：消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）OCX：對(duì)象類別擴(kuò)充組建［ObjectLinkingandEmbedding(OLE)ControlExtension］OLE：對(duì)象鏈接與嵌入（ObjectLinkingandEmbedding）OPC：用于過(guò)程控制的OLE（OLEforProcessControl）OPCUA：OPC同一架構(gòu)（OPCUnifiedArchitecture）PLC：可編程式邏輯控制器（ProgrammableLogicController）RS：遙感系統(tǒng)（RemoteSensingSystem）RS232：串行通訊接口標(biāo)準(zhǔn)（RecommendedStandard232）RS485：異步通訊接口標(biāo)準(zhǔn)（RecommendedStandard485）RTU：遠(yuǎn)程終端單元（RemoteTerminalUnit）SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SupervisoryControlAndDataAcquisition）SOA：面向服務(wù)的架構(gòu)（Service-OrientedArchitecture）SOC：面向服務(wù)的計(jì)算（ServiceOrientedCompeting）TCP/IP：傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）TSDB：存儲(chǔ)和管理時(shí)間序列數(shù)據(jù)的專業(yè)化數(shù)據(jù)庫(kù)（TimeSeriesDatabase）XML：可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（ExtensibleMarkupLanguage）4總則4.1基本要求4.1.1有色金屬地采礦井應(yīng)按照GB16423-2020和AQ2013-2008的要求，結(jié)合礦井通風(fēng)的實(shí)際需求及通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造、優(yōu)化，滿足礦山通風(fēng)安全的基本要求。4.1.2智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)建立在礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)行智能升級(jí)與改造。4.1.3智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，并繪制系統(tǒng)布置圖，按設(shè)計(jì)和圖紙要求實(shí)施建設(shè)。4.1.4建成的智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)可智能控制礦井通風(fēng)設(shè)備和風(fēng)流控制設(shè)施，實(shí)現(xiàn)礦井風(fēng)量的自動(dòng)、智能調(diào)節(jié)和礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可視化管理。3YS/TXXXX—XXXX4.1.5智能通風(fēng)系統(tǒng)核心技術(shù)設(shè)計(jì)的軟、硬件宜優(yōu)選具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品。4.1.6智能通風(fēng)系統(tǒng)所用傳感器、攝像儀、電纜應(yīng)根據(jù)安裝位置不同，在設(shè)計(jì)文件中明確防水、防塵、低煙低鹵和抗沖擊、防爆功能，主要構(gòu)件應(yīng)附有質(zhì)量保證書(shū)或合格證，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量抽檢，確認(rèn)合格后方可使用。4.1.7為避免重復(fù)建設(shè)，減輕施工人員工作強(qiáng)度，智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先依托企業(yè)原信息化建設(shè)基礎(chǔ)平臺(tái)建立，主要構(gòu)件應(yīng)具備礦用安全標(biāo)志。4.1.8智能通風(fēng)系統(tǒng)建成后，應(yīng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行測(cè)試、調(diào)校，經(jīng)驗(yàn)收合格后方能使用。4.2信息協(xié)同架構(gòu)智能通風(fēng)系統(tǒng)的信息協(xié)同架構(gòu)如圖1所示。該架構(gòu)體現(xiàn)了礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供的高速可靠物聯(lián)通道上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)層、生產(chǎn)層、存儲(chǔ)層、控制層、應(yīng)用層的透明管理，以及各層對(duì)應(yīng)的狀態(tài)演化、信息感知、快速交互、智能決策和綜合管理的協(xié)同運(yùn)行。4.3主要功能4.3.1智能通風(fēng)系統(tǒng)滿足對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析處理要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的智能調(diào)控，包括風(fēng)機(jī)的智能調(diào)頻運(yùn)行、一鍵啟停及一鍵反風(fēng)三種控制模式，以及風(fēng)流控制設(shè)施的開(kāi)關(guān)、火險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào)等。4.3.2智能通風(fēng)系統(tǒng)宜具備的基本功能模塊：1）系統(tǒng)總覽：能直觀滾動(dòng)顯示智能通風(fēng)系統(tǒng)所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，含主（輔）扇運(yùn)行參數(shù)、實(shí)時(shí)風(fēng)流監(jiān)測(cè)及感知數(shù)據(jù)、火災(zāi)預(yù)（告）警信息及其它監(jiān)測(cè)信息等；2）風(fēng)流監(jiān)測(cè)：宜具備風(fēng)流主要?jiǎng)討B(tài)數(shù)據(jù)顯示、傳感器運(yùn)行狀態(tài)顯示，風(fēng)量（風(fēng)速）、風(fēng)壓、風(fēng)向等風(fēng)流參數(shù)指標(biāo)顯示，通風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示等功能；3）火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)：宜具備火災(zāi)監(jiān)測(cè)主要?jiǎng)討B(tài)數(shù)據(jù)顯示，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示，溫度、CO濃度、熱成像視頻等火險(xiǎn)相關(guān)指標(biāo)信息顯示，告/預(yù)警信息管理及分析等功能；4）決策控制：宜具備風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行工況、運(yùn)行狀態(tài)、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)顯示，供電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示，風(fēng)機(jī)和通風(fēng)控制設(shè)施智能控制等功能。5）通風(fēng)能效：具備全礦通風(fēng)能效統(tǒng)計(jì)及分析功能。4.3.4智能通風(fēng)系統(tǒng)宜具備作業(yè)區(qū)域巷道風(fēng)量、風(fēng)向、溫度、CO濃度等安全預(yù)警關(guān)鍵參數(shù)，參數(shù)閾值可按相關(guān)規(guī)范設(shè)置，并能實(shí)現(xiàn)預(yù)警、告警。4.3.5智能通風(fēng)系統(tǒng)軟件平臺(tái)宜具備對(duì)巷道、設(shè)備、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、告警、推送、部門(mén)與組織機(jī)構(gòu)、用戶權(quán)限4T/CNIA××××—××××等模塊進(jìn)行新增、同步、編輯、刪除、設(shè)置等管理性操作。4.3.6智能通風(fēng)系統(tǒng)平臺(tái)宜支持按時(shí)間、事件等信息對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行備份、查詢和傳輸。4.4建設(shè)要求4.4.1傳感器和儀器儀表的設(shè)置宜參照GB16423-2020和其他監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。4.4.2數(shù)據(jù)采集及中央集控硬件應(yīng)有可靠的防雷和接地保護(hù)裝置，中央集控設(shè)備應(yīng)安裝在地面，并雙機(jī)備份，且應(yīng)在礦山生產(chǎn)調(diào)度室設(shè)置顯示及指令終端。4.4.3智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)配備主要傳感器、控制器等備件，備用數(shù)量應(yīng)能滿足日常監(jiān)測(cè)監(jiān)控需要。4.4.4主要供、配電控制裝置的備用電源應(yīng)能保證斷電后連續(xù)工作4h以上。4.4.5傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)及機(jī)電設(shè)備應(yīng)安裝在便于人員觀察、調(diào)試、檢驗(yàn)、安裝，且圍巖穩(wěn)固、支護(hù)良好、無(wú)滴水、無(wú)雜物的巷道或硐室中，且各設(shè)備的數(shù)據(jù)或狀態(tài)應(yīng)傳輸?shù)叫畔⒒醒爰仄脚_(tái)。4.4.6電纜和光纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)繪制其布線走向圖，電力路線及通訊線路圖紙的繪制應(yīng)符合GB50026-2020的要求；井下安裝的電纜應(yīng)具備阻燃功能，供（配）點(diǎn)和啟動(dòng)柜接地電阻應(yīng)具有防水、防腐和防塵功能。4.4.7智能通風(fēng)系統(tǒng)信息化中央集控平臺(tái)宜具備與其他獨(dú)立系統(tǒng)（如監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)等）對(duì)應(yīng)的可擴(kuò)展接口，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)后期的延伸開(kāi)發(fā)；并具備物聯(lián)網(wǎng)的冗余通用接口，滿足后期礦山管理要求。s基礎(chǔ)條件5.1現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)包括服務(wù)器、圖形工作站、多屏控制器、3D大屏顯示設(shè)備、高敏傳感器（風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)向、溫度、CO濃度、火焰等）、人際交互終端和指揮調(diào)度中心的配套設(shè)備，并應(yīng)滿足大規(guī)模和高分辨率3D模型監(jiān)測(cè)、展示的需要?；A(chǔ)設(shè)備應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，符合實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，各設(shè)備應(yīng)具備通訊端口和通訊協(xié)議，保證各設(shè)備間的交互對(duì)接。5.2基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)整體系統(tǒng)應(yīng)具備完整清晰網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，系統(tǒng)圖需要標(biāo)注各核心設(shè)備的所在位置，應(yīng)提前預(yù)留網(wǎng)絡(luò)安防裝置接入端口和條件。應(yīng)采用高速、寬帶的工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)、透地通訊設(shè)備，配套高可靠、抗干擾、快速的服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、通訊基站、通訊線路、無(wú)線通道、UPS和各種感知設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。在正常時(shí)期，應(yīng)保證礦井所有通風(fēng)信息的實(shí)時(shí)、可靠、安全傳輸；在災(zāi)變時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)鏈路應(yīng)滿足K-2可靠傳輸，井巷鏈路應(yīng)滿足N-1可靠傳輸；礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)實(shí)現(xiàn)異地同步備份；主要設(shè)備在停電的情況下應(yīng)有4h的續(xù)航能力；可建設(shè)備份機(jī)房，提供冗余能力，提高系統(tǒng)可靠性。5.3通訊平臺(tái)包括地面通訊和地下通訊兩大系統(tǒng)。地面通訊采用公網(wǎng)號(hào)碼資源，與公網(wǎng)等位撥號(hào)；地下通訊應(yīng)采用有線和無(wú)線相結(jié)合、固定和移動(dòng)相結(jié)合、有源與無(wú)源相結(jié)合、井巷傳播和透地通訊相結(jié)合，并通過(guò)基站、調(diào)度機(jī)、交換機(jī)、網(wǎng)閘等中繼設(shè)施與公網(wǎng)連接，在保障數(shù)據(jù)安全的條件下實(shí)現(xiàn)全方位的互聯(lián)互通。5.4礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)針對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜、異質(zhì)、異構(gòu)、時(shí)變、多態(tài)數(shù)據(jù)，智能通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)提供規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)索引格式、元數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)、布局方式、存放格式、精度要求、時(shí)效設(shè)置和編碼方案，其中元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)索引主要包括各類數(shù)據(jù)概述、用途、存放路由、數(shù)據(jù)庫(kù)、訪問(wèn)引擎和索引結(jié)構(gòu)等，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)立方體應(yīng)能面向各種應(yīng)用的關(guān)鍵詞搜索，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速提取、存儲(chǔ)、挖掘和展現(xiàn)等。智能通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)實(shí)現(xiàn)基于SOA架構(gòu)、OPC規(guī)范和DDS規(guī)范的數(shù)據(jù)服務(wù)，應(yīng)包含下列主題數(shù)層和數(shù)據(jù)內(nèi)容：1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)：包括各風(fēng)流參數(shù)（風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)向、溫度、CO濃度等）、各可控通風(fēng)構(gòu)筑物（風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗）狀態(tài)、各風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、火災(zāi)及各用電設(shè)備等相關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；2）感知數(shù)據(jù)庫(kù)：包括依靠礦井通風(fēng)智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)感知的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；3）訓(xùn)練測(cè)試數(shù)據(jù)集：包括不同主扇運(yùn)行工況、不同自然風(fēng)壓條件的礦井通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算5YS/TXXXX—XXXX后形成的各運(yùn)行工況的礦井通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于AI算法模型訓(xùn)練和測(cè)試；4）三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)：包括礦井通風(fēng)系統(tǒng)各通風(fēng)巷道結(jié)構(gòu)、分支節(jié)點(diǎn)、風(fēng)流方向、主（輔）扇及位置、通風(fēng)構(gòu)筑物及位置等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?！O(jiān)測(cè)與感知監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和感知系統(tǒng)應(yīng)提供遠(yuǎn)程通訊接口并自動(dòng)按實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換方式向礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提交數(shù)據(jù)。6.2風(fēng)流參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)宜包括風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、CO濃度等風(fēng)流參數(shù)和風(fēng)機(jī)、通風(fēng)構(gòu)筑物狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；應(yīng)監(jiān)測(cè)所有主扇、輔扇的風(fēng)速、風(fēng)壓等工況參數(shù)和風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)；風(fēng)流參數(shù)傳感器應(yīng)設(shè)置在井下進(jìn)風(fēng)巷道、各生產(chǎn)中段的進(jìn)風(fēng)巷道、總回風(fēng)道監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向；火險(xiǎn)熱成像儀應(yīng)設(shè)置在井下配電室、變電所、維修硐室、炸藥庫(kù)等易發(fā)生火災(zāi)的位置監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度、CO濃度、火焰等；所有數(shù)據(jù)均應(yīng)滿足遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)的需要。風(fēng)流參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器的監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)能反映全礦的總進(jìn)風(fēng)量和總回風(fēng)量。6.3AI算法模型訓(xùn)練測(cè)試數(shù)據(jù)集應(yīng)能涵蓋不同自然風(fēng)壓和主扇不同運(yùn)行工況下全部礦井通風(fēng)巷道的風(fēng)流參數(shù)；應(yīng)覆蓋不同季節(jié)主扇故障狀態(tài)下全部礦井通風(fēng)巷道的風(fēng)流參數(shù)；所有通風(fēng)巷道的風(fēng)流參數(shù)應(yīng)真實(shí)可靠，使用的通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)經(jīng)驗(yàn)證與實(shí)際通風(fēng)系統(tǒng)保持一致性。6.4風(fēng)流智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)AI算法模型，應(yīng)用訓(xùn)練測(cè)試數(shù)據(jù)集進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練和測(cè)試，建立全礦井風(fēng)流參數(shù)預(yù)測(cè)（感知）系統(tǒng)，用于預(yù)測(cè)（感知）井下各生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域及主要巷道的風(fēng)速、風(fēng)量。綜合考慮地采礦井通風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)雜性及通風(fēng)仿真系統(tǒng)的可靠性，將進(jìn)風(fēng)巷道傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的風(fēng)流數(shù)據(jù)作為AI算法模型的輸入數(shù)據(jù)，AI算法模型的輸出數(shù)據(jù)為需要預(yù)測(cè)（感知）的井下用風(fēng)區(qū)域的進(jìn)風(fēng)巷道感知點(diǎn)數(shù)據(jù)。感知點(diǎn)的數(shù)量是根據(jù)需要選取，應(yīng)能滿足實(shí)時(shí)獲取礦井全局風(fēng)流參數(shù)的需求。6.5AI算法模型訓(xùn)練測(cè)試系統(tǒng)以AI算法模型訓(xùn)練測(cè)試數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，宜采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，反復(fù)訓(xùn)練、測(cè)試、完善AI算法模型；訓(xùn)練完成的AI算法模型應(yīng)確保較高精度，其輸出數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際風(fēng)流參數(shù)的誤差不宜超過(guò)5%。6.6火險(xiǎn)感知與預(yù)警系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)有前端采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、智能感知、管理平臺(tái)等構(gòu)成，具有信息采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示和預(yù)警報(bào)警功能，可實(shí)現(xiàn)有色金屬地采礦井井下火險(xiǎn)的感知、預(yù)警和報(bào)警。前端采集系統(tǒng)宜由可實(shí)時(shí)采集火險(xiǎn)點(diǎn)溫度、火焰信息的紅外熱成像儀、可分析采集信息結(jié)果的人工智能算法以及結(jié)果研判依據(jù)（溫度閾值）組成。智能感知系統(tǒng)宜通過(guò)SDK接收前端采集系統(tǒng)傳送的研判結(jié)果（高溫/火焰的預(yù)警/報(bào)警），并通過(guò)HTTP協(xié)議外發(fā)至智能通風(fēng)系統(tǒng)控制平臺(tái)。管理平臺(tái)系統(tǒng)主要管理火險(xiǎn)智能感知與預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)備信息、報(bào)警信息等實(shí)時(shí)信息與歷史數(shù)據(jù)，顯示火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最高溫度、時(shí)間、火焰、監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)景圖像等。6.7視頻監(jiān)控系統(tǒng)在地面或井下主要風(fēng)機(jī)處安裝帶有防霧、防塵、防爆裝置的固定或移動(dòng)攝像頭，把實(shí)時(shí)圖像傳到地面視頻服務(wù)器和監(jiān)視器，保證圖像的清晰度，傳輸速度宜不低于25幀/s，視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了符合GB/T28181-2022技術(shù)要求外，應(yīng)提供實(shí)時(shí)調(diào)用、保存和回放的接口（包括DLL和OCX兩種格式），以滿足系統(tǒng)集成需要。6.8三維可視化展示系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)三維立體模型的展示系統(tǒng)。系統(tǒng)中應(yīng)能查看礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)立體結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)視覺(jué)轉(zhuǎn)6T/CNIA××××—××××換、放大縮小、移動(dòng)位置等操作；宜標(biāo)注所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)流監(jiān)測(cè)點(diǎn)、風(fēng)流感知點(diǎn)、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等；宜能直觀展示數(shù)據(jù)庫(kù)中所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并具備根據(jù)用戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選和查詢的功能。7存儲(chǔ)與交互7.1數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)鏈路架構(gòu)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包含大量數(shù)據(jù)，應(yīng)通過(guò)管理網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及控制網(wǎng)絡(luò)等通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，其信息數(shù)據(jù)鏈路架構(gòu)如圖2所示。管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同單元裝置之間的協(xié)調(diào)控制、數(shù)據(jù)通訊，以及各子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)控制與調(diào)度控制；系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是鏈接操作員站與控制站等節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸；控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)可實(shí)現(xiàn)控制站內(nèi)各模塊間的互聯(lián)。圖2數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)鏈路架構(gòu)圖7.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和過(guò)濾，保證同一個(gè)對(duì)象編碼的唯一性及上下游管理規(guī)則的一致性，避免不合規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)；應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，避免冗余數(shù)據(jù)；宜使用批量插入、多線程并發(fā)導(dǎo)入等技術(shù)優(yōu)化數(shù)據(jù)導(dǎo)入程序；宜對(duì)插入數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、校驗(yàn)、過(guò)濾等預(yù)處理，優(yōu)化導(dǎo)入速度；宜提供數(shù)據(jù)緩存機(jī)制，減少冷數(shù)據(jù)的查詢對(duì)源數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力。7.3數(shù)據(jù)接入與提取7.3.1能夠支持多種數(shù)據(jù)服務(wù)、通訊協(xié)議和接口，如TCP/IP、HTTP、OPC/OPCUA、RS232/RS485（參見(jiàn)GB/T6107-2000）、MQTT協(xié)議等。7.3.2能夠從SCADA、DCS、PLC、RTU、傳感器、DDE、OPC、端口等多種軟件、設(shè)備、協(xié)議獲取數(shù)據(jù)，并能通過(guò)開(kāi)放接口向各種應(yīng)用提供數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)效性。7.3.3能夠從各種服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)和控制端獲取數(shù)據(jù)，并能自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)和執(zhí)行命令，控制設(shè)備的運(yùn)行，保證命令的可靠性和實(shí)效性。7.3.4能夠根據(jù)礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，按時(shí)把內(nèi)存數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存放到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。7.3.5能支持多個(gè)并發(fā)客戶同時(shí)存取內(nèi)存數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。7.3.6能提供自定義通訊協(xié)議功能，以滿足特殊的通訊需要。7.3.7應(yīng)對(duì)提取結(jié)果壓縮和加密，確保數(shù)據(jù)安全性。7.3.8宜提供豐富的數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式選擇，如csv、xml、json等。7.3.9應(yīng)有斷點(diǎn)續(xù)傳功能，保證數(shù)據(jù)的完整性。7.4數(shù)據(jù)交換宜采用數(shù)據(jù)總線和服務(wù)模式，完成礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和礦山微云的架構(gòu)配置；自動(dòng)建立各主題數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、索引數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、提取、轉(zhuǎn)化和交換的快速通道，實(shí)現(xiàn)各類信息的自動(dòng)編碼，自動(dòng)存儲(chǔ)，自動(dòng)提?。焕肧OC技術(shù)完成面向礦山大數(shù)據(jù)分析、綜合應(yīng)用和決策支持的全息數(shù)據(jù)敏捷計(jì)算和推送服務(wù)，數(shù)據(jù)共享交換軟件的數(shù)據(jù)接入、推送等交換速度宜達(dá)到每秒100萬(wàn)個(gè)32位長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。8決策與控制7YS/TXXXX—XXXX所有決策與控制系統(tǒng)應(yīng)能提供遠(yuǎn)程通訊接口或自動(dòng)按實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換方式與礦山數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)交換數(shù)據(jù)。8.2智能分析決策系統(tǒng)8.2.1系統(tǒng)宜包括礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算軟件、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的礦井風(fēng)流參數(shù)智能感知系統(tǒng)和礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)控機(jī)制決策系統(tǒng)。8.2.2系統(tǒng)可集成分析、綜合處理礦井通風(fēng)系統(tǒng)所有實(shí)時(shí)風(fēng)流參數(shù)數(shù)據(jù)，包含監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和智能感知數(shù)據(jù)。8.2.3系統(tǒng)可實(shí)時(shí)對(duì)比和分析各數(shù)據(jù)的可靠性、合理性，經(jīng)自診斷、自評(píng)估后，實(shí)時(shí)決策出通風(fēng)設(shè)備、通風(fēng)構(gòu)筑物的調(diào)控指令。8.2.4系統(tǒng)可根據(jù)礦山通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際狀況做出不同智能調(diào)控決策。8.3智能通風(fēng)調(diào)控系統(tǒng)8.3.1智能通風(fēng)調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)依托于智能分析決策系統(tǒng)的分析決策結(jié)果，接收決策結(jié)果后向主要通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出調(diào)控指令，實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)多風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行工況的調(diào)控。8.3.2主要通風(fēng)機(jī)的智能調(diào)控宜分為正常模式、交接班模式、緊急模式。正常模式應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)需風(fēng)量參考閾值按需自動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)智能調(diào)控；交接班模式應(yīng)根據(jù)礦山實(shí)際交接班時(shí)間設(shè)置相應(yīng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率；緊急模式應(yīng)在礦井突發(fā)災(zāi)害、中控室（調(diào)度室）風(fēng)險(xiǎn)彈窗提示后，由最高控制權(quán)限人員控制風(fēng)機(jī)啟、停或反轉(zhuǎn)。8.3.3主要通風(fēng)機(jī)的正常啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)反風(fēng)和電機(jī)頻率切換宜實(shí)現(xiàn)一鍵式操作，實(shí)現(xiàn)主扇風(fēng)機(jī)房無(wú)人值守。8.3.4緊急模式下的調(diào)控需由礦山安全主管確認(rèn)是否下發(fā)控制指令，防止誤操作。8.3.5風(fēng)機(jī)一鍵式反風(fēng)操作時(shí)，礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)管理平臺(tái)宜自動(dòng)記錄反轉(zhuǎn)反風(fēng)前的礦井總進(jìn)風(fēng)量以及反轉(zhuǎn)反風(fēng)開(kāi)始時(shí)間、反風(fēng)量達(dá)到要求的時(shí)間及反風(fēng)量；管理平臺(tái)自動(dòng)計(jì)算反風(fēng)率，并顯示反轉(zhuǎn)反風(fēng)的用時(shí)和反風(fēng)率。9智能通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行管理平臺(tái)9.1平臺(tái)基礎(chǔ)軟件礦井智能通風(fēng)系統(tǒng)所用的操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、虛擬化管理軟件、大數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件、礦山云交互軟件、網(wǎng)管軟件、防火墻軟件、殺毒軟件、通訊軟件、負(fù)載均衡軟件、數(shù)據(jù)備份軟件等基礎(chǔ)軟件應(yīng)兼容、可靠、安全、抗干擾、具有二次開(kāi)發(fā)接口。9.2平臺(tái)基礎(chǔ)內(nèi)容9.2.1運(yùn)行管理平臺(tái)是多系統(tǒng)一體化信息中央集控平臺(tái)，用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、查詢及輸出、災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)、風(fēng)流