在国家“机械化换人、自动化减人”的煤矿发展战略指引下，甘肃慧盾数字化工控安全有限公司，打造的主通风机配套电控、自动切换及无人值守系统，凭借领先的技术架构、严苛的设备标准与完善的功能体系，为煤矿通风系统智能化升级树立了全新行业标杆，助力煤矿安全生产迈入 “智慧新时代”。

锚定行业痛点，打造智能化解决方案

大部分煤矿此前虽配备主通风机在线监控系统，但存在蝶阀联动缺失、集中控制功能不足等问题，难以满足智能化煤矿建设对通风系统可靠性、自动化的高要求。基于此，项目以“全流程智能管控、全场景安全保障”为核心目标，通过对主通风机系统的全方位升级改造，实现从“局部监测”到“全局智能”的跨越式突破。

项目严格遵循《智能化示范煤矿验收管理办法（试行）》《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》等国家政策及GB11022、GB14285等10余项国家标准，在-25℃~40℃极端温度、95%高湿度、80Kpa~116Kpa 大气压力的严苛煤矿环境中，确保系统连续可靠运行，为煤矿通风安全

筑起“技术防线”。

核心技术亮点：多维度构建智能通风体系

1. 双PLC冗余控制，筑牢系统可靠性基石

项目采用“硬件双PLC控制”架构，配置两套完全独立的西门子 1500 PLC控制系统，实现控制主站与备用系统的无缝冗余切换。系统开关量点位达 128 路以上、模拟量点位 64 路以上，并预留 20% 扩展空间，不仅满足《智能化示范煤矿验收管理办法》对冗余备份的要求，更能应对未来设备扩容需求。

依托该架构，系统成功实现一键启动、一键倒机、一键反风、故障自动倒机四大核心功能，故障自动倒机响应速度快，停电后来电自启动功能保障通风连续性；同时具备远程/就地双控制模式，就地控制配备大屏显示，远程控制可通过集控室操作台完成分合闸、故障复位等操作，真正实现“无人值守、有人巡检”的智能化管理模式。

2. 全参数实时监测，智能预警防患未然

系统构建了覆盖“通风参数-电气参数-环境参数”的全维度监测网络：通过风速、差压、温度、甲烷、振动等传感器（均具备防爆证、煤安证），实时采集风机风量（100~220m³/s）、静压（1900~5400pa）、电机温度、电气设备参数等32项关键参数，数据采样频率高、精度准，其中甲烷浓度监测误差≤1%，振动监测范围覆盖 0~20mm/s 三维轴向。

基于监测数据，系统搭载智能分析算法，可动态显示风机运行工况点、振动参数，提前预警振动风险；同时具备设备故障分析功能，自动判断设备故障问题，并根据报警、故障、重故障判断是否故障自动倒机。当参数异常时，系统通过上位机弹窗、语音报警、声光装置三重提醒，报警信息存储时间不少于 1 年，为故障追溯与运维优化提供数据支撑。

3. 高低压配电+变频调速，兼顾高效与节能

项目对老化的高低压柜、变频器柜进行全面更换，打造高效稳定的供电与调速体系：

高压部分：采用 KYN28A-12中置式手车柜（额定电压6kV，额定电流630A，防护等级IP4X），配置北海银河VYG-12固封极柱式真空断路器，机械寿命≥20000次，合闸时间≤60ms，分闸时间≤45ms，搭配南瑞继保、国电南自等一线品牌微机综合保护装置，实现过流、短路、接地等多重保护，满足国家电网61850 规约要求。

低压部分：GCS 抽屉柜型设计（额定电压 380V，短路开断电流≥100kA），配置昂顿、安科瑞等品牌多功能数字仪表（有功精度0.2S级）与马达保护器，具备8路开关量输入、5路开关量输出，支持 Modbus RTU 协议，实现电机全生命周期保护。

变频器：选用一线品牌6kV/630kVA高压变频器（适配 450kW 电机），采用“高一高”结构直接输出 6kV 电压，无需升降压变压器；核心器IGBT（耐压1700V）、控制芯片（双 DSP+FPGA 三核架构）均为国际一线品牌，调速范围 20%~100%，输入侧功率因数≥0.95，总谐波含量 < 2%，兼具高效运行与电网友好性。

此外，变频器具备功率单元旁路功能，故障单元切换时间≤200ms，确保风机不停机运行；控制电源采用双路 380V 热冗余备份，即使外部断电，仍可依托高压电源维持运行，进一步提升系统可靠性。

4. 多系统协同，构建智慧安防网络

项目同步建设门禁管理、视频监控与环境监测系统：

· 门禁管理：支持刷卡/密码/指纹/人脸组合验证，具备反潜回、多卡开门、火警自动开门功能，可远程控制门状态，可视化呼叫。存储10万条通行记录，识别率≥99%，有效防范非授权人员进入。

· 视频监控：采用海康威视500万星光级红外POE摄像机，覆盖配电室、风机、风门等区域，具备ICR红外切换、30 米夜视、IP67 防水防尘特性，视频数据独立传输，不影响风机系统运行。

· 环境监测：每台柜体加装温湿度检测模块与烟雾报警器，通过以太网与 PLC 主站通讯，实时监控柜内环境，防止凝露与火灾风险。

项目落地价值：经济效益与安全效益双提升

该项目的实施，不仅使某煤矿主通风机系统达到《智能化煤矿建设指南》要求，更带来显著的实际效益：

安全层面：通过故障自动倒机、一键倒机、故障报警等功能，大幅降低通风系统故障风险，为煤矿安全生产提供坚实保障；门禁与视频监控系统的应用，进一步筑牢人员与设备安全防线。

效率层面：远程集控与无人值守模式减少现场运维人员，降低人工成本；变频器智能调速与风机性能优化，年均可节约电能消耗约 15%，符合国家 “双碳” 目标。

管理层面：系统可接入煤矿综合管控平台，提供标准 Modbus-TCP、OPC 等协议与完整数据点表，实现通风系统与矿井整体智能化的协同联动，为管理决策提供数据支持。

结语：以技术创新推动煤矿智能化升级

某煤矿主通风机配套电控项目的成功落地，是甘肃慧盾数字化工控安全有限公司在煤矿智能化领域技术实力的集中体现，也是甘肃慧盾数字化工控安全有限公司践行“科技兴安”战略的重要成果。未来，我方将继续以技术创新为驱动，探索更多煤矿智能化解决方案，为推动全国煤矿行业向安全、高效、绿色、智能方向转型贡献力量！