全自動智能風窗其核心原理可概括為以下四步閉環流程：
通過部署在風窗附近的各類傳感器，實時采集通風系統的關鍵參數：
風量 / 風速傳感器：采用超聲波或皮托管原理，監測通過風窗的實時風量（單位：m3/min）。
風壓傳感器：檢測風窗前后的靜壓差（單位：Pa），計算通風阻力。
瓦斯 / 有害氣體傳感器：監測巷道內瓦斯（CH?）、一氧化碳（CO）等濃度，作為風量調節的安全觸發條件。
設備狀態傳感器：反饋風窗執行機構（如電機、絲杠）的開度、運行電流等，確保設備工況正常。
數據傳輸：通過井下工業以太網或無線通信（如 Wi-Fi、5G），將傳感器數據實時上傳至地面監控中心或本地控制器。
以風量恒定控制為目標，采用經典 PID（比例 - 積分 - 微分）算法：
設定值：根據通風設計規范預設目標風量（如某工作面需風量為 800 m3/min）。
偏差計算：實時風量與設定值的差值（ΔQ = Q 實測 - Q 設定）。
輸出調節：控制器根據 ΔQ 及變化率（dΔQ/dt），計算執行機構的開度調整量（如電機轉動角度），驅動風窗動作，直至 ΔQ 趨近于 0。
針對復雜場景（如瓦斯超限、風壓波動），引入模糊控制、神經網絡等智能算法：
與其他通風設備（如局部通風機、風門）及安全系統聯動：
控制器輸出的電信號驅動執行機構動作，實現風窗開度調節：
驅動方式：采用防爆電機 + 絲杠螺母或液壓油缸傳動，具有扭矩大、抗粉塵能力強的特點，適應井下惡劣環境。
開度控制：通過編碼器或電位器實時反饋風窗葉片（或風門）的角度（如 0°~90°），精度可達 ±1°，確保風量調節的線性度。
安全冗余：配備備用電源（如 UPS）和機械閉鎖裝置，防止停電或故障時風窗失控，保障通風系統安全。
本地操作：通過風窗附近的防爆觸控屏，實時顯示運行參數（風量、瓦斯濃度、開度），支持手動 / 自動模式切換及緊急啟停。
遠程監控：地面監控中心通過組態軟件（如 WINCC）實時監測全礦井風窗狀態，可遠程下發調節指令或修改控制參數（如臨時調整某風窗的風量設定值）。
數據分析：系統自動存儲歷史數據（如風量曲線、故障記錄），用于通風系統優化分析（如判斷巷道阻力變化趨勢、評估設備運行效率）
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更新時間：2025-05-19
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