信號采集與傳輸

• 傳感器感知：智能自動調(diào)節(jié)風窗在風窗附近及相關(guān)巷道位置安裝多種傳感器，如風速傳感器監(jiān)測通過風窗的實時風速，風壓傳感器檢測風窗前后的壓力差，瓦斯傳感器監(jiān)測巷道內(nèi)瓦斯等有害氣體濃度，還有檢測執(zhí)行機構(gòu)自身狀態(tài)的傳感器，如電機運行電流、風窗開度等。這些傳感器實時采集環(huán)境和設備的相關(guān)數(shù)據(jù)。

• 數(shù)據(jù)傳輸：采集到的數(shù)據(jù)通過井下工業(yè)以太網(wǎng)或無線通信網(wǎng)絡（如 Wi - Fi、5G 等）傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心或本地的控制器。

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控制決策生成

• 本地控制：本地控制器接收傳感器數(shù)據(jù)后，依據(jù)預設的控制算法（如 PID 算法）進行處理。以風量控制為例，將實時風量與設定的目標風量進行對比，計算出風量偏差值，再根據(jù)偏差值及變化率確定執(zhí)行機構(gòu)的開度調(diào)整量。當瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)異常時，會觸發(fā)相應的應急控制策略，如直接增大風窗開度以快速稀釋瓦斯1。

• 遠程控制：地面監(jiān)控中心的工作人員可通過上位機軟件遠程設定風窗的運行參數(shù)、控制模式等，相關(guān)指令通過網(wǎng)絡傳輸?shù)骄碌膱?zhí)行機構(gòu)。同時，上位機也能實時監(jiān)測風窗的運行狀態(tài)，實現(xiàn)遠程集中管理和調(diào)控1。

執(zhí)行機構(gòu)動作

• 驅(qū)動方式：執(zhí)行機構(gòu)通常采用防爆電機搭配絲杠螺母傳動，或液壓油缸傳動方式?？刂破鬏敵龅碾娦盘栻?qū)動防爆電機旋轉(zhuǎn)，通過絲杠螺母將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，推動風窗的葉片或風門進行開合動作；液壓油缸則是通過油壓推動活塞，進而帶動風窗的相關(guān)部件運動。這兩種驅(qū)動方式都具有扭矩大、抗粉塵能力強的特點，適應井下惡劣環(huán)境1。

• 開度控制：執(zhí)行機構(gòu)中配備編碼器或電位器，用于實時反饋風窗葉片或風門的角度位置。這樣可以精確控制風窗的開度，確保風量調(diào)節(jié)的準確性和線性度，一般精度可達 ±1°1。

安全與保護機制

• 備用電源：為防止停電導致風窗失控，配備不間斷電源（UPS）。在正常供電中斷時，UPS 能繼續(xù)為執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)供電，保證風窗維持在安全狀態(tài)或按預設程序動作1。

• 機械閉鎖裝置：設置機械閉鎖裝置，在執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)故障或緊急情況下，可通過機械方式鎖定風窗的位置，防止其因外力等因素意外開合，保障通風系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行1。

與其他設備的聯(lián)動

• 與通風機聯(lián)動：當局部通風機的風量發(fā)生變化時，風窗的執(zhí)行機構(gòu)會根據(jù)通風系統(tǒng)的壓力變化，同步調(diào)節(jié)開度，以維持巷道內(nèi)的風壓穩(wěn)定，確保整個通風系統(tǒng)的風量平衡。

• 與安全系統(tǒng)聯(lián)動：當?shù)V井安全監(jiān)測系統(tǒng)檢測到瓦斯超限、火災等緊急情況時，風窗執(zhí)行機構(gòu)會立即按照預設的應急方案動作，如迅速全開通風以排出有害氣體，或關(guān)閉風窗阻斷風流，防止火災蔓延等，與礦井的災變應急程序緊密配合，保障礦井的安全生產(chǎn)。