课题2通风参数快速准确测定的基础上，研究风网实时快速准确解算算法，保证解算准确度大于98%；结合课题2的成果，研究灾变通风应急调控的超前模拟仿真与灾情预测技术，融合多元通风参数与人员分布特征实时研判灾情演化范围；建立多元参数一体化应急调控大数据，研究灾变通风应急调控的超前模拟仿真与灾情预测技术，实现灾变通风的精确调控。针对灾变通风决策问题，研发三维可视化的灾变通风调控智能辅助决策云端平台并建立调控指令分发体系，保障控风决策的瞬时响应，为课题3风井防爆门快速复位和课题4井下灾变风流应急调控装备调控提供依据。同时课题5风网实时解算及灾变智能决策平台是课题6灾变通风控制技术的全尺寸巷道试验的重要基础，整合了课题1-4的研究成果，因此课题5是承上启下关键课题。
1）研究目标
研究井下火灾、爆炸、煤岩动力等事故灾变环境下，矿井通风系统关键部件失效机制、矿井通风参数异常诊断与灾害影响范围快速确定方法，建立通风网络分支风阻反演求解模型，实现矿井通风网络实时解算（准确率大于98%），研发矿井灾变通风三维智能辅助云端决策平台（控风决策时间小于40s），实现灾情快速研判、应急调控超前模拟、调控方案快速生成和通风智能控制等功能。
2）主要研究内容
（1）矿井通风系统风流参数异常诊断方法
研究矿井通风系统风流参数异常原因、状态的诊断方法，建立通风参数异常模式评判指标体系，基于矿井通风参数在线测试系统，融合单传感器时间序列和多传感器时空信息匹配技术，分析通风设施、通风动力异常状态及故障原因，为灾变通风灾害影响范围研判和风网实时解算提供指导。
（2）基于通风参数在线监测的矿井通风网络实时准确解算方法
融合通风网络拓扑、监测数据误差处理等匹配修正技术，结合通风网络参数实测数据与巷道风阻预测模型，研究分支风阻自适应调节的风网实时准确解算算法，在线自动获取煤矿井下网络的风量、阻力等实测参数，实现矿井全风网解算准确率大于98%，为灾变通风智能决策奠定基础。
（3）矿井灾变通风影响范围快速研判与调控超前预测
基于灾变网络风烟流演化与控制机理（课题1研究成果），结合通风实时监测监控数据、井下视频监控数据等多元参数，应用风网实时准确解算方法获取正常通风和灾变（火灾、爆炸、煤岩动力等）条件下风网通风安全参数数据，快速确定灾变通风灾害影响范围；进一步结合通风设施、应急装备控风模型与人员分布等多元信息，制定灾情演化-人员逃生一体化控风预案库，超前仿真预测确定最佳控风方案。
（4）矿井通风三维智能辅助云端决策平台
研发实时网络解算、通风网络故障诊断、通风系统辅助设计与优化调节、灾情演化与控风智能决策等软件模块，构建矿井灾变通风三维智能辅助云端决策平台（控风决策时间小于40s），实现通风系统薄弱环节预警、灾情快速研判、控风智能决策与瞬时响应、通风设施与应急装备调控指令分发。
图7课题5研究技术路线图
3）拟解决的重大科学问题或关键技术
为保证矿井通风风网实时解算及灾变通风三维智能辅助云端决策平台，实时解算数据准确率大于98%，智能决策响应时间小于40s，需解决如下重大科学问题或关键技术：
（1）通风参数异常模式评判指标体系的建立，以及通风异常参数与通风设施或通风动力故障状态之间的内在关联度的确定。
（2）通风网络拓扑、监测数据误差处理等匹配修正技术，以及分支风阻自适应调节风网实时准确解算算法。
（3）通风设施、应急装备控风模型与人员分布等多元信息融合分析，制定灾情演化-人员逃生一体化控风预案库。
4）考核指标及评测手段/方法
（1）研发三维可视化的通风智能辅助决策软件平台，能快速确定灾害影响范围和灾变控制方案，实时解算数据准确率大于98%，智能决策响应时间小于40秒。
（2）形成矿井通风实时解算技术标准送审稿1项。
（3）发表论文16篇，其中SCI检索4篇以上。
（4）申请发明专利4件。
（5）登记软件著作权2件。
（6）完成风网实时解算及灾变通风智能决策平台研究报告1部，出版著作1部。
（7）主办矿山通风智能化理论与关键技术装备方面的国际研讨会1次。
（8）培养博士生研究生2名，培养硕士生8名。
5）参加单位任务分工
此课题由中国矿业大学作为牵头单位，中国地质大学（北京）和平安电气股份有限公司作为参与单位共同承担完成。中国矿业大学负责课题的总体设计、技术路线拟定、进度与质量的总体把控，参与所有的研究任务，具体承担任务1矿井通风系统风流参数异常故障诊断方法、任务2基于通风参数在线监测的矿井通风网络实时准确解算方法、任务3矿井灾变通风调控超前预测和任务4矿井通风三维智能辅助云端决策平台；中国地质大学（北京）主要承担任务3灾变通风灾害影响范围的仿真；平安电气股份有限公司主要承担任务3通风机数据监测与故障数据分析、以及任务3通风机应急调控方案。