金码公司十五年深耕矿井安全领域，潜心研发具有完全自主知识产权的GinVent系列通风软件平台，系统平台主要应用于：矿井三维通风仿真、智能通风决策分析和矿井数字孪生安全管控分析等专业领域。目前，GinVent系列软件平台已整体达到国际先进水平，可完全实现国外同类产品的国产化替代，同时，GinVent平台可快速整合各类硬件系统实时数据，支持针对大型集团客户进行定制化开发。GinVent三维智能通风决策分析平台以实时通风网络解算为核心，采用三维图形仿真技术，建立包含地表环境、围岩、设备、通风构筑物、主扇、局扇、气体释放、排水等因素的井下流体仿真数值模型，系统同时可以定制接入各类监测监控系统、人员定位系统、束管监测系统、视频监控系统，建立基于风机、风门、风窗和传感器实时数据，实现通风系统三维动态管理、实时解算和实时决策、动态调风，基于按需通风理念，在保障井下各用风点新风需求的同时，减少通风电能消耗，提高矿井智能化水平。

一、什么是矿井三维通风仿真？

构建合理的矿井通风系统，就是采取符合实际的矿井通风方式、通风方法和通风网络，利用通风动力，以最经济的方式，向井下各用风地点提供足量的新鲜空气、排除有毒有害气体，提供适宜的温度、湿度，保持良好的井下工作环境，以保证井下作业人员的生命安全并改善井下劳动作业环境。同时要求在矿井发生灾害时，能及时而有效地控制风向及风量，并配合其它措施，将事故控制在一定范围内，防止灾害的进一步扩大。一套动态合理的矿井通风系统对于保证煤矿安全生产极为重要。

科学合理的通风管理系统建设，必须借助于现代化的信息管理技术，以计算机作为辅助手段，来对矿井通风系统进行管理。使用计算机图形技术建立矿井真三维通风网络模型，对巷道的断面、风阻以及通风构筑物等参数进行赋值，实现通风系统的数字化和三维可视化，然后通过成熟的算法对通风网络数据进行处理、解算，对通风过程进行动态模拟，从而为矿山管理人员和技术人员提供必要的数据支持，以辅助通风和生产决策。通过三维建模，将复杂的通风参数和通风过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来，通风技术人员可从任意角度观察和调整通风系统，实现巷道风量分配的实时解算和分析，帮助提高矿井通风决策人员的科学决策水平。

矿井三维通风仿真系统建成后可作为矿山通风辅助决策分析平台，可广泛应用于：矿井通风系统管理与优化，通风系统薄弱环节三维可视化展现与预警(如：风速过大、微风、污风循环),通风系统调整方案制定及预先仿真模拟（如：预测巷道贯通、延伸、密闭、工作面搬迁或者风机叶片角调整后通风系统通风能力和稳定性），应急预案制定及避灾线路动态分析，风机工况点分析，自然风压分析，井下岩温、风温及火灾条件下非稳态通风系统模拟分析，反风演习模拟与分析、通风系统经济性分析以及以三维通风仿真为基础的通风管理决策支持等领域，帮助煤矿实现实时、动态、合理和科学的通风管理，为实现矿井按需分风、智能调风打下基础。

二、矿井三维通风仿真实施技术成果包括：

1、 建立煤矿通风系统三维可视化数值分析软件平台，软件平台包含火灾模拟功能，软

件每个矿配置多个用户节点，能同时允许矿方多名技术或通风管理人员对三维通风模型进行编辑和模拟分析，金码公司提供软件升级服务。

2、建立煤矿真三维通风仿真模型，该模型真实有效的反应矿井通风现状，并可随矿井通风系统的变化动态进行调整。基于矿井真三维通风仿真模型，可进行通风系统调整方案制定及合理性分析，矿井中、长期通风系统预测，反分演习模拟及应急预案动态模拟等。

3、实现矿井通风和矿井安全多元数据融合，通过定制数据接口，在已经建立的三维通风模型的基础上，接入矿井人员定位、安全监测监控、风机在线监控、视频监控等系统数据。基于井下实时数据，实现“按需通风”。

4、培养能熟练使用三维通风软件平台进行通风网络解算、通风系统预测分析和矿井日常通风管理专业技术人员；

本项目的成功实施将为矿井通风数字化定量动态管理；科学决策，通风系统动态定量调整；提高矿井安全运行水平和智能化水平，降低能耗，提高经济效益等诸多方面创造条件。

三、矿井三维智能通风管控平台主要技术参数

1.系统为真三维图形软件平台，具备三维通风设计、三维通风动态仿真功能；系统需兼容中望CAD基础图形，可以直接导入中望CAD图形生成基础通风网络拓扑图，同时将建立好的三维通风立体图形直接输出为CAD图形文件。

2.系统包含完善的通风网络解算结果数据库，具备常用支护方式摩擦系数数据库、常用风机特性曲线数据库、常见巷道围岩参数数据库等。

3.系统包含需风量计算工具，可以直接计算全矿井需风量或工作面、掘进面、备采面、硐室及其它用风点需风量，计算方法符合《煤矿安全规程》和《煤矿通风设计规范》。

4.系统基于高效、成熟的通风网络解算算法，解算算法经过多年矿井通风工程实际数据验证，算法可靠性高，解算结果准确。要求2000条分支风网单次解算时间小于2秒。

5.系统具备通风网络实时解算、通风网络调节仿真、通风网络优化功能；所建立的三维模型兼容接入安全监控系统相关数据并实时动态显示；系统需支持自然分风解算和强制分风解算，可对任意风路固定风量、固定风压，实现风流按需分配解算和通风系统动态仿真模拟；

6.基于瓦斯涌出点涌出量，实时解算分析全矿井瓦斯浓度动态分布。

7.可建立矿井测风数据分析系统，功能具备测风数据编辑、查询与分析，可基于长期实时测风数据进行趋势分析，测风数据与模拟数据对比分析。

8.在三维通风立体图形上动态显示风流方向和相关通风参数，动态显示的风流方向和风流速度，真实反映井下巷道风流关系。具备可视化展现方法对各项数据设置颜色图例，方便通风技术人员发现通风系统的薄弱环节或风网优化方向；

9.支持动态解算和风网风流状态模拟，可自动根据风量要求反算调节风阻和调节风窗面积，动态模拟风门、风窗、密闭等通风构筑物设置和风量调节效果。

10.可在三维通风网络模型的基础上，采用通风网络解算和数值分析方法，动态预测贯通、延伸、新掘或废弃巷道分支后通风系统的风量分配和风机工况点；可计算并动态模拟井巷断面或长度变化后通风系统的变化；可进行风机需求分析和动态模拟。

11.可在同一模型上设置多种通风局部设计方案，进行假设性建模，系统可对假设条件下的解算结果进行对比分析，帮助更快验证和确定最优设计方案；

12.基于矿井巷道布置图构建矿井三维通风拓扑关系，并实现全矿井风流、各类避灾路线、应急救援路线等展示与模拟。系统具备应急救援路径快速分析功能，可根据不同的灾害源头和灾害种类快速分析灾害覆盖范围和扩散路径。可快速计算井下不同位置区间距离最短路径或风流最快路径。通过火灾模拟，为通风人员制定应急预案提供科学参考依据。

13.可对井下粉尘进行动态扩散模拟分析，动态显示粉尘扩散过程，分析每条巷道粉尘浓度峰值及时间点；可动态模拟井下有害气体浓度、扩散路径和扩散时间，辅助进行灾害预案制定和紧急情况下人员撤退路径分析；

14.系统可根据规程要求，按巷道类别设置风速、温度最低或最高值，当模拟或实时数据超出要求范围时，系统可自动报警并统计数据。

15.系统需具备任意风路定点优化调节功能，在通风网络解算和数值分析的基础上，对风门、风窗、密闭等通风构筑物风量调节效果实现预先仿真模拟、可靠性展示和经济性分析; 

16.系统应具备主辅扇、局扇参数分析和运行模拟功能。可对通风系统当前的风机参数（如：风压、风量、效率等）进行计算和模拟，对通风系统调整后的风机工况点进行预测。可进行风机开停、调速动态运行模拟； 

17.系统需具矿井热力学计算和模拟功能，可定量分析巷道围岩、井下大型机械设备运行，井下涌水等对井下空气温度和湿度的影响，可定量分析井下温度和空气密度变化对风机工况点的影响；可定量计算冬季进风预热功率并模拟井口预热对井下相应环境参数的影响。

18.系统具备成熟的矿井火灾模拟算法，可以对井下不同类型火源进行建模，模拟分析火灾不同阶段对整个风网的影响，并形成火灾时期和非火灾时期主要通风参数对比，为预防火灾、制定应急预案和调风措施以及井下火灾紧急救援提供科学数据支撑。 

19.矿井通风网络串联调节、串联通风和污风循环自动检测，可在三维图形中进行最大风阻路径、两点间距离最短路径、风流最快路径分析，并动态展现；

20.系统具备完善的通风网络报告功能，建模完成后，系统自动按照通风网络关键数据生成统计报告，并以图形方式展现；

21.系统可接入三维激光扫描点云数据，生成实体巷道模型。  

22.系统应具备定制开发能力，服务矿井可以依据设计所建立的三维模型进行通风管理，三维模型可以接入矿井实时数据。

详细介绍请见：http://www.ginmine.com http://www.ginvent.cn