信號采集與傳輸

• 傳感器感知：智能自動調節風窗在風窗附近及相關巷道位置安裝多種傳感器，如風速傳感器監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，瓦斯傳感器監測巷道內瓦斯等有害氣體濃度，還有檢測執行機構自身狀態的傳感器，如電機運行電流、風窗開度等。這些傳感器實時采集環境和設備的相關數據。

• 數據傳輸：采集到的數據通過井下工業以太網或無線通信網絡（如 Wi - Fi、5G 等）傳輸到地面監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據后，依據預設的控制算法（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，再根據偏差值及變化率確定執行機構的開度調整量。當瓦斯濃度等參數異常時，會觸發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、控制模式等，相關指令通過網絡傳輸到井下的執行機構。同時，上位機也能實時監測風窗的運行狀態，實現遠程集中管理和調控1。

執行機構動作

• 驅動方式：執行機構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。控制器輸出的電信號驅動防爆電機旋轉，通過絲杠螺母將旋轉運動轉化為直線運動，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部件運動。這兩種驅動方式都具有扭矩大、抗粉塵能力強的特點，適應井下惡劣環境1。

• 開度控制：執行機構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，確保風量調節的準確性和線性度，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 能繼續為執行機構和控制系統供電，保證風窗維持在安全狀態或按預設程序動作1。

• 機械閉鎖裝置：設置機械閉鎖裝置，在執行機構出現故障或緊急情況下，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，保障通風系統的安全穩定運行1。

與其他設備的聯動

• 與通風機聯動：當局部通風機的風量發生變化時，風窗的執行機構會根據通風系統的壓力變化，同步調節開度，以維持巷道內的風壓穩定，確保整個通風系統的風量平衡。

• 與安全系統聯動：當礦井安全監測系統檢測到瓦斯超限、火災等緊急情況時，風窗執行機構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。