【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山开采，具体为一种矿山高效开采智能化通风系统。
技术介绍
1、在对矿产资源开采的过程中，为了保证矿山中工作人员的安全，通常需要设置通风系统，为矿山内部的空气进行换气，保证内部工作人员的工作环境健康。
2、而常见的通风系统，通常由风机、通风管道和风口组合而成，当矿山内部需要通风的情况下，则通过启动风机，使风机将矿山内部的空气进行抽出，并将外界的空气传输到矿山的内部，从而实现换气通风的效果，保障了矿山内部工作人员的安全。
3、而考虑到矿山内部的环境复杂，一旦出现多种有毒气体的情况下，光依靠通风换气进行处理存在诸多问题：首先，容易导致通风效果对不同的有毒气体净化效果不够明显，则导致有毒气体残留，仍影响当前的矿山工作环境。矿山中可能存在一氧化碳、硫化氢、二氧化硫等多种有毒气体，这些气体的物理化学性质各异。传统的通风系统主要通过空气的流动来实现换气，但对于某些特定的有毒气体，单纯的通风可能无法有效地将其浓度降低到安全范围内。例如，一氧化碳是一种无色无味的有毒气体，它与血红蛋白的结合能力比氧气强，会导致人体缺氧。如果仅依靠通风，可能需要很长时间才能将一氧化碳的浓度降低到安全水平，在此期间，工作人员仍然面临着中毒的风险。其次，容易导致通风效果与净化效果不互相匹配，导致通风很长时间下，矿山内部的空气环境净化和改善效果较差，对于有毒气体的净化，需要考虑气体的种类、浓度、产生速度等因素，光依靠通风无法使得有毒气体进行充分的净化。
技术实现思路
1、针对现有技术的
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种矿山高效开采智能化通风系统，包括智能监测模块，所述智能监测模块安装在矿山内部，对矿山内部的环境信息进行采集，并将采集到的信息传输到中央控制模块中，所述智能监测模块上连接有中央控制模块，所述中央控制模块是整个系统的核心，通过接收来自智能监测模块传输的参数信息，并根据参数信息控制通风设备模块启动，所述中央控制模块上连接有通风设备模块，所述通风设备模块上连接有空气净化模块，所述空气净化模块对矿山内部中的空气进行净化，所述中央控制模块上连接有节能优化模块，所述节能优化模块根据当前的矿山环境制定针对性的净化方案。
3、优选的，所述智能监测模块包括粉尘监测模块，所述粉尘监测模块包括高精度粉尘传感器，实时监测矿山空气中的粉尘浓度，所述粉尘监测模块上连接有氧气监测模块，所述氧气监测模块包括氧气传感器，测量空气中氧气的含量，所述氧气监测模块上连接有有害气体监测模块，所述有害气体监测模块针对不同的有害气体使用不同的检测器进行检测。
4、优选的，所述有害气体监测模块包括一氧化碳检测器、硫化氢检测器、二氧化硫检测器、二氧化氮检测器和瓦斯检测器。
5、优选的，所述空气净化模块包括多级过滤模块，所述多级过滤模块上连接有氧气补充模块，所述氧气补充模块上连接有有害气体针对净化模块，所述有害气体针对净化模块针对不同的有害气体采取不同的处理方式，所述处理方式包括催化氧化、化学喷淋、吸附剂净化和催化燃烧，所述有害气体针对净化模块上连接有催化氧化模块，所述催化氧化模块针对一氧化碳有害气体，采用催化氧化技术，将有害气体转化为无害物质，所述有害气体针对净化模块上连接有化学喷淋模块，所述化学喷淋模块对于硫化氢、二氧化硫酸性有害气体，采用化学喷淋技术，使用碱性溶液对有害气体进行中和吸收，所述有害气体针对净化模块上连接有吸附剂净化模块，所述吸附剂净化模块利用吸附剂对有害气体进行吸附净化，所述有害气体针对净化模块上连接有催化燃烧模块，所述催化燃烧模块针对瓦斯可燃有害气体，采用催化燃烧技术，将其转化为二氧化碳和水。
6、优选的，所述多级过滤模块包括粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器，其中粗效过滤器主要拦截大颗粒的粉尘和杂物，中效过滤器进一步去除中等颗粒的污染物，高效过滤器则能够过滤掉微小颗粒和有害物质。
7、优选的，所述节能优化模块包括参数代入模块，所述参数代入模块将智能监测模块所监测到的气体数值传输到公式计算模块中，所述参数代入模块上连接有公式计算模块，所述公式计算模块接收来自智能监测模块检测的数值，并根据数值使用特定的公式进行计算。
8、优选的，所述计算公式具体为：当矿山内部存在多种有害气体的情况下，多种有害气体分别为气体g1、气体g2、气体g3……气体gn，其浓度分别为cg1、cg2、cg3……cgn；总有害气体浓度为：一、计算每种气体的比例：对于气体gi的比例：二、确定处理模块的启动程度：以处理气体gi的模块为标准：定义一个基础启动系数为引入一个比例影响因子fgi，计算公式为：fgi＝1+k×(rgi-0.5)，其中k是一个可调整的参数，用于控制比例对影响因子的影响程度；最终处理气体gi的模块启动系数igi＝igibase×fgi，其中：gi代表不同种类的有害气体，从i到n，表示第i种有害气体；cgi代表第i种有害气体的浓度；ctotal代表所有有害气体的总浓度；rgi代表第i种有害气体在总有害气体中的比例；igibase代表处理第i种有害气体的模块的基础启动系数；fgi代表处理第i种有害气体的模块的比例影响因子；k代表可调整参数，控制比例对影响因子的影响程度。
9、优选的，所述公式计算模块上连接有执行模块，所述执行模块根据公式计算模块选择的方案内容控制空气净化模块进行运作，所述执行模块与空气净化模块相连接。
10、优选的，所述通风设备模块包括风机、通风管道和通风口，所述通风设备模块接收来自中央控制模块传递的控制信息，并进行启动通风。
11、优选的，所述氧气补充模块包括制氧机、氧气瓶，当氧气监测模块检测到矿山内氧气含量低于安全值时，氧气补充模块自动启动，通过管道将氧气传输到矿山内部。
12、本专利技术提供了一种矿山高效开采智能化通风系统。具备以下有益效果：
13、1、本专利技术的空气净化模块针对不同的有害气体采用多种处理方式，包括多级过滤、氧气补充、催化氧化、化学喷淋、吸附剂净化和催化燃烧等。这使得系统能够有效地去除矿山空气中的各种污染物，提高空气质量，保障工作人员的健康和安全。
14、2、本专利技术的节能优化模块根据矿山内部的实际环境情况，利用特定的计算公式确定不同有害气体处理模块的启动程度，既保证了净化效果，又避免了过度净化浪费物力。
15、3、本专利技术通过设置公式计算模块，并使用特定的计算公式，使系统能够更加精准地控制空气净化模块的运行，充分考虑了多种有害气体的浓度、比例以及不同处理模块的特性等因素，能够为系统提供科学、准确的决策依据。通过该公式计算模块，系统可以根据矿山内部的实时环境数据，精确地计算出不同有害气体处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，包括智能监测模块，所述智能监测模块安装在矿山内部，对矿山内部的环境信息进行采集，并将采集到的信息传输到中央控制模块中，所述智能监测模块上连接有中央控制模块，所述中央控制模块是整个系统的核心，通过接收来自智能监测模块传输的参数信息，并根据参数信息控制通风设备模块启动，所述中央控制模块上连接有通风设备模块，所述通风设备模块上连接有空气净化模块，所述空气净化模块对矿山内部中的空气进行净化，所述中央控制模块上连接有节能优化模块，所述节能优化模块根据当前的矿山环境制定针对性的净化方案。
2.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述智能监测模块包括粉尘监测模块，所述粉尘监测模块包括高精度粉尘传感器，实时监测矿山空气中的粉尘浓度，所述粉尘监测模块上连接有氧气监测模块，所述氧气监测模块包括氧气传感器，测量空气中氧气的含量，所述氧气监测模块上连接有有害气体监测模块，所述有害气体监测模块针对不同的有害气体使用不同的检测器进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所
4.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述空气净化模块包括多级过滤模块，所述多级过滤模块上连接有氧气补充模块，所述氧气补充模块上连接有有害气体针对净化模块，所述有害气体针对净化模块针对不同的有害气体采取不同的处理方式，所述处理方式包括催化氧化、化学喷淋、吸附剂净化和催化燃烧，所述有害气体针对净化模块上连接有催化氧化模块，所述催化氧化模块针对一氧化碳有害气体，采用催化氧化技术，将有害气体转化为无害物质，所述有害气体针对净化模块上连接有化学喷淋模块，所述化学喷淋模块对于硫化氢、二氧化硫酸性有害气体，采用化学喷淋技术，使用碱性溶液对有害气体进行中和吸收，所述有害气体针对净化模块上连接有吸附剂净化模块，所述吸附剂净化模块利用吸附剂对有害气体进行吸附净化，所述有害气体针对净化模块上连接有催化燃烧模块，所述催化燃烧模块针对瓦斯可燃有害气体，采用催化燃烧技术，将其转化为二氧化碳和水。
5.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述多级过滤模块包括粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器，其中粗效过滤器主要拦截大颗粒的粉尘和杂物，中效过滤器进一步去除中等颗粒的污染物，高效过滤器则能够过滤掉微小颗粒和有害物质。
6.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述节能优化模块包括参数代入模块，所述参数代入模块将智能监测模块所监测到的气体数值传输到公式计算模块中，所述参数代入模块上连接有公式计算模块，所述公式计算模块接收来自智能监测模块检测的数值，并根据数值使用特定的公式进行计算。
7.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述计算公式具体为：当矿山内部存在多种有害气体的情况下，多种有害气体分别为气体G1、气体G2、气体G3……气体Gn，其浓度分别为CG1、CG2、CG3……CGn；总有害气体浓度为：一、计算每种气体的比例：对于气体Gi的比例：二、确定处理模块的启动程度：以处理气体Gi的模块为标准：定义一个基础启动系数为引入一个比例影响因子fGi，计算公式为：fGi＝1+k×(RGi-0.5)，其中k是一个可调整的参数，用于控制比例对影响因子的影响程度；最终处理气体Gi的模块启动系数其中：Gi代表不同种类的有害气体，从i到n，表示第i种有害气体；CGi代表第i种有害气体的浓度；Ctotal代表所有有害气体的总浓度；RGi代表第i种有害气体在总有害气体中的比例；IGibase代表处理第i种有害气体的模块的基础启动系数；fGi代表处理第i种有害气体的模块的比例影响因子；k代表可调整参数，控制比例对影响因子的影响程度。
8.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述公式计算模块上连接有执行模块，所述执行模块根据公式计算模块选择的方案内容控制空气净化模块进行运作，所述执行模块与空气净化模块相连接。
9.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述通风设备模块包括风机、通风管道和通风口，所述通风设备模块接收来自中央控制模块传递的控制信息，并进行启动通风。
10.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述氧气补充模块包括制氧机、氧气瓶，当氧气监测模块检测到矿山内氧气含量低于安全值时，氧气补充模块自动启动，通过管道将氧气传输到矿山内...
【技术特征摘要】
1.一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，包括智能监测模块，所述智能监测模块安装在矿山内部，对矿山内部的环境信息进行采集，并将采集到的信息传输到中央控制模块中，所述智能监测模块上连接有中央控制模块，所述中央控制模块是整个系统的核心，通过接收来自智能监测模块传输的参数信息，并根据参数信息控制通风设备模块启动，所述中央控制模块上连接有通风设备模块，所述通风设备模块上连接有空气净化模块，所述空气净化模块对矿山内部中的空气进行净化，所述中央控制模块上连接有节能优化模块，所述节能优化模块根据当前的矿山环境制定针对性的净化方案。
2.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述智能监测模块包括粉尘监测模块，所述粉尘监测模块包括高精度粉尘传感器，实时监测矿山空气中的粉尘浓度，所述粉尘监测模块上连接有氧气监测模块，所述氧气监测模块包括氧气传感器，测量空气中氧气的含量，所述氧气监测模块上连接有有害气体监测模块，所述有害气体监测模块针对不同的有害气体使用不同的检测器进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述有害气体监测模块包括一氧化碳检测器、硫化氢检测器、二氧化硫检测器、二氧化氮检测器和瓦斯检测器。
4.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述空气净化模块包括多级过滤模块，所述多级过滤模块上连接有氧气补充模块，所述氧气补充模块上连接有有害气体针对净化模块，所述有害气体针对净化模块针对不同的有害气体采取不同的处理方式，所述处理方式包括催化氧化、化学喷淋、吸附剂净化和催化燃烧，所述有害气体针对净化模块上连接有催化氧化模块，所述催化氧化模块针对一氧化碳有害气体，采用催化氧化技术，将有害气体转化为无害物质，所述有害气体针对净化模块上连接有化学喷淋模块，所述化学喷淋模块对于硫化氢、二氧化硫酸性有害气体，采用化学喷淋技术，使用碱性溶液对有害气体进行中和吸收，所述有害气体针对净化模块上连接有吸附剂净化模块，所述吸附剂净化模块利用吸附剂对有害气体进行吸附净化，所述有害气体针对净化模块上连接有催化燃烧模块，所述催化燃烧模块针对瓦斯可燃有害气体，采用催化燃烧技术，将其转化为二氧化碳和水。
5.根据权利要求1所述的一种矿山高效开采智能化通风系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊鑫，李多勇，张冉，
申请(专利权)人：中冶北方大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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