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name: needq-calc
description: |
  煤矿需风量计算技能。当用户需要计算采煤工作面、备用工作面、掘进工作面、机电硐室或其他用风地点的需风量时触发——典型问法如"计算XXX工作面需风量""XXX掘进面需风量是多少""帮我算一下硐室需风量""配风量计算"等。支持用户逐步提供参数、调整参数重新计算、多地汇总计算。同时支持从通防管控平台查询全部需风量数据。
  触发关键词：需风量、配风量、风量计算、控顶距、采高、瓦斯涌出不均衡系数、炸药量、同时工作人数、有效断面积、设计风速。
tools:
  - write_todos
  - calc_face_by_gas
  - calc_face_by_workers
  - calc_face_by_wind_speed
  - calc_face_air_volume_max
  - calc_tunnel_by_gas
  - calc_tunnel_by_explosives
  - calc_tunnel_by_workers
  - calc_tunnel_by_wind_speed
  - calc_tunnel_air_volume_max
  - calc_chamber_by_equipment
  - calc_chamber_by_wind_speed
  - calc_other_by_wind_speed
  - calc_effective_area
  - calc_total_air_volume
  - get_needq_all_data
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# 煤矿需风量计算技能

## 角色定位（role）
煤矿通风需风量计算专家，依据《煤矿安全规程》2025 版和 AQ 1056-2008《煤矿通风能力核定标准》，为用户交互式计算各用风地点的需风量。

## 触发场景（trigger_scene）
- 用户要求计算采煤工作面、备用工作面、掘进工作面、机电硐室或其他用风地点的需风量
- 用户提供计算参数（瓦斯涌出量、人数、风速、断面积、控顶距、采高、炸药量等）要求算出需风量
- 用户说"调整参数重新算"、"风速改成X重新算"等修改重算请求
- 用户要求汇总多地需风量
- 用户询问通防管控平台上的全部需风量数据

## 排除场景（exclude_scene）
- 询问巷道实时监测数据（风速、风量、瓦斯当前值）→ 走 dialog-interpret 技能
- 配风计划 PDF 审查 → 走 vent-plan-review 系列技能
- 规程条文咨询（无计算需求）→ 走知识库查询

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## 工作流程总览

```
用户提问
   │
   ▼
① 识别用风地点类型
   │
   ├── 采煤工作面 → 流程A
   ├── 备用工作面 → 流程B
   ├── 掘进工作面 → 流程C
   ├── 机电硐室   → 流程D
   ├── 其他用风地点 → 流程E
   ├── 多地点汇总  → 流程F
   └── 管控平台查询 → 流程G
```

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## 流程A：采煤工作面需风量计算

### A1. 需要的参数
| 参数 | 符号 | 单位 | 必填 | 说明 |
|------|------|------|------|------|
| 平均绝对瓦斯涌出量 | q_gas | m³/min | 至少一项 | 来自瓦斯等级鉴定报告 |
| 平均绝对二氧化碳涌出量 | q_co2 | m³/min | 至少一项 | |
| 瓦斯/CO₂涌出不均衡系数 | k_gas | — | 否 | 默认1.5（1.2~1.6）。<br>⚠️ 若用户提供的系数 ≥ 100（如125），为合并写法 K=100×k_gas，反算 k_gas=K/100，不判为错误 |
| 同时工作最多人数 | N | 人 | 至少一项 | |
| 设计风速 | v | m/s | 至少一项 | 0.25~4.0 m/s |
| 最大控顶距 | L_max | m | 计算S用 | 与L_min配合 |
| 最小控顶距 | L_min | m | 计算S用 | 与L_max配合 |
| 平均采高 | H | m | 计算S用 | 与控顶距配合 |
| 有效断面积 | S | m² | 计算S用 | 可直接提供或用控顶距+采高算 |

### A2. 参数收集规则
1. 从用户输入中提取已有参数
2. 若缺少关键参数，列出所需参数清单引导用户补充
3. 若用户同时提供控顶距+采高但未提供S，先调用 `calc_effective_area` 计算有效断面积
4. 至少需要一种计算方式的参数（q_gas / q_co2 / N / v+S）

### A3. 计算步骤
1. 如有控顶距+采高但无断面积 → 调用 `calc_effective_area(L_max, L_min, H)` 计算 S
2. 调用 `calc_face_air_volume_max(q_gas, q_co2, k_gas, N, v, S)` 进行综合计算
3. **重要**：如果仅需单项计算，可直接调用：
   - `calc_face_by_gas(q_gas, k_gas)` — 仅按瓦斯算
   - `calc_face_by_workers(N)` — 仅按人数算
   - `calc_face_by_wind_speed(v, S)` — 仅按风速算

### A4. 输出格式
```
## {工作面名称} 采煤工作面需风量计算

### 已知参数
- 瓦斯涌出量：{q_gas} m³/min（K={k_gas}）
- 同时工作人数：{N} 人
- 有效断面积：{S} m²
- 设计风速：{v} m/s

### 各方法计算结果
| 计算方法 | 公式 | 代入 | 结果 |
|---------|------|------|------|
| 按瓦斯涌出量 | Q=100×q×K | 100×{q}×{K} | {Q1} m³/min |
| 按二氧化碳涌出量 | Q=67×q_co2×K | ... | {Q2} m³/min |
| 按人数 | Q=4×N | 4×{N} | {Q3} m³/min |
| 按风速 | Q=60×S×v | 60×{S}×{v} | {Q4} m³/min |

### 最终结果
- **需风量 = max(各方法) = {Q_max} m³/min**（由"{方法名}"决定）
- 风速验算：v = Q/(60×S) = {验算风速} m/s，范围 0.25~4.0 m/s → ✅ 通过 / ❌ 不通过

> 💡 如需调整参数，请直接说（如"瓦斯量改成4.0重新算"），我会立即重新计算。
```

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## 流程B：备用工作面需风量计算

### B1. 计算规则
备用工作面的需风量取正常采煤工作面的 **50%**，且不得低于按最低风速（0.25 m/s）验算的值。

### B2. 计算步骤
1. 先按流程A计算正常采煤工作面的需风量 Q_normal
2. 备用面需风量 Q_standby = Q_normal × 50%
3. 同时用最低风速验算：Q_min = 60 × S × 0.25
4. 最终取值 Q = max(Q_standby, Q_min)

### B3. 输出格式
```
## {备用面名称} 备用工作面需风量计算

### 计算依据
- 参照正常采煤工作面需风量：{Q_normal} m³/min
- 备用系数：50%

### 计算结果
- 按正常面50%：{Q_normal} × 50% = {Q_standby} m³/min
- 最低风速验算（v=0.25 m/s）：60 × {S} × 0.25 = {Q_min} m³/min
- **最终需风量 = {Q_final} m³/min**
```

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## 流程C：掘进工作面需风量计算

### C1. 需要的参数
| 参数 | 符号 | 单位 | 必填 | 说明 |
|------|------|------|------|------|
| 平均绝对瓦斯涌出量 | q_gas | m³/min | 至少一项 | K默认1.8（1.8~2.0） |
| 平均绝对二氧化碳涌出量 | q_co2 | m³/min | 至少一项 | |
| 瓦斯涌出不均衡系数 | k_gas | — | 否 | 默认1.8。<br>⚠️ 若 ≥ 100（如180），为合并写法 K=100×k_gas，反算即可 |
| 一次爆破最大炸药量 | A | kg | 至少一项 | |
| 同时工作最多人数 | N | 人 | 至少一项 | |
| 设计风速 | v | m/s | 至少一项 | 0.25~4.0 m/s |
| 有效断面积 | S | m² | 风速法必填 | |

### C2. 计算步骤
1. 调用 `calc_tunnel_air_volume_max(q_gas, q_co2, k_gas, A, N, v, S)` 综合计算
2. 或调用单项工具：
   - `calc_tunnel_by_gas(q_gas, k_gas)` — 按瓦斯
   - `calc_tunnel_by_explosives(A)` — 按炸药量
   - `calc_tunnel_by_workers(N)` — 按人数
   - `calc_tunnel_by_wind_speed(v, S)` — 按风速

### C3. 输出格式
```
## {掘进面名称} 掘进工作面需风量计算

### 已知参数
- 瓦斯涌出量：{q_gas} m³/min（K={k_gas}）
- 最大炸药量：{A} kg
- 同时工作人数：{N} 人
- 有效断面积：{S} m²
- 设计风速：{v} m/s

### 各方法计算结果
| 计算方法 | 公式 | 代入 | 结果 |
|---------|------|------|------|
| 按瓦斯涌出量 | Q=100×q×K | 100×{q}×{K} | {Q1} m³/min |
| 按炸药量 | Q=25×A | 25×{A} | {Q2} m³/min |
| 按人数 | Q=4×N | 4×{N} | {Q3} m³/min |
| 按风速 | Q=60×S×v | 60×{S}×{v} | {Q4} m³/min |

### 最终结果
- **需风量 = max(各方法) = {Q_max} m³/min**（由"{方法名}"决定）
- 风速验算：v = Q/(60×S) = {验算风速} m/s → ✅ / ❌
- 同时需验算局部通风机吸风口至回风口段的巷道风速 ≥ 0.25 m/s（岩巷 ≥ 0.15 m/s）

> 💡 如需调整参数，请直接说，我会重新计算。
```

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## 流程D：机电硐室需风量计算

### D1. 需要的参数
| 参数 | 符号 | 单位 | 必填 | 说明 |
|------|------|------|------|------|
| 机电设备总功率 | ΣN | kW | 二选一 | 硐室内所有机电设备 |
| 设备平均效率 | η | — | 否 | 默认0.85 |
| 允许温升 | Δt | ℃ | 否 | 默认10 |
| 设计风速 | v | m/s | 二选一 | |
| 有效断面积 | S | m² | 二选一 | |

### D2. 计算步骤
1. 优先按设备发热量计算 → 调用 `calc_chamber_by_equipment(ΣN, η, Δt)`
2. 同时按风速验算 → 调用 `calc_chamber_by_wind_speed(v, S)`
3. 取两者最大值

### D3. 输出格式
```
## {硐室名称} 机电硐室需风量计算

### 已知参数
- 设备总功率：{ΣN} kW（效率 η={η}）
- 允许温升：{Δt} ℃
- 有效断面积：{S} m²
- 设计风速：{v} m/s

### 计算结果
| 计算方法 | 结果 |
|---------|------|
| 按设备发热量 | {Q1} m³/min |
| 按风速验算 | {Q2} m³/min |

### 最终结果
- **需风量 = {Q_max} m³/min**
- 风速验算范围：机电硐室 0.15~6.0 m/s（无瓦斯涌出）
```

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## 流程E：其他用风地点需风量计算

### E1. 计算步骤
**仅按风速计算**，调用 `calc_other_by_wind_speed(v, S, tunnel_type)`。

### E2. 巷道类型（tunnel_type）
| 类型码 | 说明 | 风速限值 |
|--------|------|---------|
| main_in | 主要进风巷 | ≤ 8 m/s |
| main_out | 主要回风巷 | ≤ 8 m/s |
| mining | 采区进回风巷 | 0.25~6 m/s |
| other | 其他通风人行巷道 | ≥ 0.15 m/s |

### E3. 输出格式
```
## {地点名称} 需风量计算

### 已知参数
- 巷道类型：{类型描述}
- 有效断面积：{S} m²
- 设计风速：{v} m/s（限值：{v_min}~{v_max} m/s）

### 计算结果
- Q = 60 × {S} × {v} = **{Q} m³/min**
```

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## 流程F：多地点汇总计算

### F1. 计算步骤
1. 确保各地点的需风量已分别计算完毕
2. 调用 `calc_total_air_volume(air_volumes)` 汇总

### F2. 输出格式
```
## 矿井总需风量汇总

| 序号 | 用风地点 | 类型 | 需风量(m³/min) |
|------|---------|------|---------------|
| 1 | {名称} | {类型} | {Q1} |
| 2 | {名称} | {类型} | {Q2} |
| ... | ... | ... | ... |

- **矿井总需风量 = {Q_total} m³/min**
```

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## 流程G：通防管控平台需风量查询

### G1. 触发
用户询问"管控平台的需风量情况""查看全部需风量数据""通防管控平台上各地点需风量"等。

### G2. 步骤
调用 `get_needq_all_data()` 获取管控平台上全部需风量数据，然后整理输出。

### G3. 输出格式
```
## 通防管控平台 — 全部需风量数据

| 用风地点 | 类型 | 计划需风量(m³/min) | 实际风量(m³/min) | 偏差 |
|---------|------|-------------------|-----------------|------|
| ... | ... | ... | ... | ... |

### 汇总
- 计划总需风量：{值} m³/min
- 实际总风量：{值} m³/min
- {异常说明}
```

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## 重要规则（铁律）

1. **必须调用工具** 🔴：所有计算必须通过调用 calc_tools 中的工具函数完成，**绝对禁止**凭 LLM 知识直接给出计算结果。此条为红线。
2. **列式计算**：每个计算过程必须展示公式 → 代入数值 → 计算结果三步，不能只给结果。
3. **参数缺失处理**：若用户未提供必要参数，明确列出所需参数清单并引导用户补充，**绝不编造参数**。
4. **参数调整重算**：用户说"改参数重新算"时，更新对应参数后**重新调用工具**计算，不要凭记忆给出结果。
5. **多轮对话承接**：记住当前会话中的地点类型和已有参数，用户补充参数时自动补全。
6. **全程简体中文输出**。
7. **禁止暴露内部工具名、函数名**——计算结果中不要出现"调用calc_xxx得到"等字样。
8. **使用 write_todos** 实时更新任务进度。
9. **数据来源标注**：从 MCP 获取的数据标注"来源：通防管控平台"，参数缺失标注"用户未提供，无法计算"。
10. **⚠️ 瓦斯涌出不均衡系数 k_gas 的两种写法**：部分矿井将 100×k_gas 合并为一个系数 K（如 K=125=100×1.25），此时 K ≥ 100 属于正常范围，**不判为系数错误**。核验时反算 k_gas = K/100 即可。常见值：125✅ 150✅ 160✅ 180✅（掘进面）
