專利名稱：礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦用通風(fēng)系統(tǒng)，特別是一種雙電源雙風(fēng)機(jī)局部通風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，雙電源雙風(fēng)機(jī)是一種比較高效、安全的風(fēng)機(jī)組成形式，其自動(dòng)切換裝置是系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否安全運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，雙電源雙風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換裝置保護(hù)、控制方式的有效性與可靠性對(duì)其安全運(yùn)行至關(guān)重要。目前，已運(yùn)行的雙電源雙風(fēng)機(jī)一旦主、備供電電源同時(shí)停電或主、備局部通風(fēng)系統(tǒng)同時(shí)故障，缺少相應(yīng)的保護(hù)措施，因此嚴(yán)重影響了設(shè)備的安全運(yùn)行及井下工作人員的生命安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種準(zhǔn)確可靠地實(shí)現(xiàn)主、備風(fēng)機(jī)的自動(dòng)切換，可保證井下供風(fēng)不間斷的礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是并聯(lián)的主電源和備用電源分別接主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)，主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)端接Y型倒換器接通風(fēng)管道， 主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)分別包括電磁起動(dòng)器、變頻器、局部風(fēng)機(jī)，在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置有聯(lián)機(jī)切換連接電路；同時(shí)，在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)之間設(shè)置有EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)包括電池組單元、電池管理單元、PLC控制單元、充電單元、電源接入和輸出控制裝置，PLC控制單元在EPS 應(yīng)急電源系統(tǒng)內(nèi)分別與電池管理單元、充電單元和電源輸出控制裝置相接并形成反饋回路，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)外與主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器相接并形成反饋回路；通過(guò)PLC控制單元檢測(cè)主、備電源通斷狀態(tài)，主、備局部通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及主扇工作狀態(tài)。所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)外部電源輸入應(yīng)該接至主電源或備用電源，EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的內(nèi)部電源接入裝置也可接輸入變壓器、接與PLC控制單元的充電單元、電池管理單元、電池組單元和逆變電路、接輸出變壓器、輸出變壓器接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、變頻器、局部風(fēng)機(jī)；在電池組單元和逆變電路之間設(shè)置有電源通斷控制裝置。所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可接輸入變壓器、接與PLC控制單元的充電單元、電池管理單元、電池組單元和升壓?jiǎn)卧?，在電池組單元和升壓?jiǎn)卧g設(shè)置有電源通斷控制裝置；升壓?jiǎn)卧又魍L(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的變頻器。所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可直接接與PLC控制單元相接的充電單元和電池組單元，與PLC控制單元相接的電池管理單元和輸出單元，在電池組單元和輸出單元之間設(shè)置有電源通斷控制裝置，輸出單元輸出端接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的變頻
ο所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可直接接與PLC控制單元相接的充電單元和電池組單元，與PLC控制單元相接的電池管理單元和逆變電路，在電池組單元和逆變電路之間設(shè)置有電源通斷控制裝置，逆變電路輸出端接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、局部風(fēng)機(jī)或變頻器。局部風(fēng)機(jī)可采用對(duì)旋風(fēng)機(jī)。整個(gè)EPS電源應(yīng)急系統(tǒng)可采用防爆殼體與外部隔離。 本發(fā)明的有益效果是它能準(zhǔn)確可靠地實(shí)現(xiàn)主、備風(fēng)機(jī)的自動(dòng)切換，當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障停機(jī)后，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)主、備局部通風(fēng)系統(tǒng)同時(shí)停電或故障時(shí)，保證井下供風(fēng)不間斷，使井下工作人員能夠安全撤離危險(xiǎn)區(qū)，因此它可廣泛應(yīng)用于各種各樣的井下礦用通風(fēng)系統(tǒng)中。


圖1是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)原理示意參照?qǐng)D。
圖2是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)原理示意參照?qǐng)D。
圖3是實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)原理示意參照?qǐng)D。
圖4是實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)原理示意參照?qǐng)D。
圖5是實(shí)施例2的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖6是實(shí)施例3的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖7是實(shí)施例4的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖8是實(shí)施例5的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖9是本發(fā)明的工作原理方框示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1，本發(fā)明包括獨(dú)立專用主電源、備用電源、主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)，主電源和主通風(fēng)系統(tǒng)相接、備用電源和備用通風(fēng)系統(tǒng)相接，主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)端即出風(fēng)端同時(shí)接Y型倒換器，然后再將風(fēng)送到通風(fēng)管道。Y型倒換器上的兩風(fēng)道口可分別與主、備用通風(fēng)系統(tǒng)的出風(fēng)口對(duì)接，當(dāng)主、備用風(fēng)機(jī)供風(fēng)風(fēng)機(jī)變更后，Y型倒換器能自動(dòng)完成氣流通道的轉(zhuǎn)換，即當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)工作時(shí)，連接風(fēng)道內(nèi)風(fēng)門打開(kāi)，備用風(fēng)機(jī)所連接風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)門自動(dòng)關(guān)閉。Y型倒換器的各接口部位可采用法蘭連接，以方便拆裝和更換備件，聯(lián)接也更加可靠；當(dāng)然可也采用其它固接方式如焊接、套接等方式。主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)分別包括電磁起動(dòng)器、變頻局部風(fēng)機(jī)，在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置有聯(lián)機(jī)切換連接電路；主電源或備用電源中的一路斷電時(shí)，自動(dòng)控制另一路有電的電磁起動(dòng)器起動(dòng)以帶動(dòng)其所在電路上的通風(fēng)系統(tǒng)工作以保證不間斷通風(fēng)。一般情況下都是由主通風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)，主電源給EPS應(yīng)急電源充電，當(dāng)主通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，才自動(dòng)切換到備用通風(fēng)系統(tǒng)中。當(dāng)采用普通通風(fēng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)去掉變頻器，電磁起動(dòng)器直接連接局部風(fēng)機(jī)使其工作。所述變頻局部風(fēng)機(jī)包括變頻器和局部風(fēng)機(jī)、或由變頻器與局部風(fēng)機(jī)相結(jié)合的整體變頻風(fēng)機(jī)。局部風(fēng)機(jī)最好采用對(duì)旋局部風(fēng)機(jī)。同時(shí)，在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)之間設(shè)置有EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，所述 EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)包括電池組單元、電池管理單元、PLC控制單元、充電單元、電源接入和輸出控制裝置，電源接入和輸出控制裝置主要包括電源連接的各種連接部件或構(gòu)件，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)內(nèi)分別與電池管理單元、充電單元和電源輸出控制裝置相接并形
4成反饋回路，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)外與主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器相接并形成反饋回路；通過(guò)PLC控制單元檢測(cè)主、備電源通斷狀態(tài)，主、備局部通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及主扇工作狀態(tài)，從而定EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)是否工作和如何工作。所述EPS應(yīng)急電源(emergency power supply)的PLC控制單元主要是用于監(jiān)測(cè)主電源與備用電源的通電情況，當(dāng)監(jiān)測(cè)到其中一個(gè)電源斷電時(shí)，可立即進(jìn)行電源切換以保證供電不間斷；通過(guò)采用EPS應(yīng)急電源使斷電轉(zhuǎn)換時(shí)間控制在5秒內(nèi)，以保證供電的及時(shí)性； 它可設(shè)置多路輸出，可防止輸出單一形成的故障；它既可與消防聯(lián)動(dòng)，也可通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；還可設(shè)置手動(dòng)與自動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的調(diào)節(jié)裝置，從而使之能及時(shí)提供各種異常狀況的報(bào)警；當(dāng)主電源有電、而主通風(fēng)系統(tǒng)出故障時(shí)，可通過(guò)PLC控制單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)并由備用電源給EPS應(yīng)急電源充電；同時(shí)，主備通風(fēng)系統(tǒng)中的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置聯(lián)機(jī)切換連接電路可自動(dòng)控制備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器起動(dòng)，帶動(dòng)其所在電路上的備用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工作，保證不間斷通風(fēng)。當(dāng)主通風(fēng)系統(tǒng)恢復(fù)正常，有備用通風(fēng)系統(tǒng)切換主通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行。同理，當(dāng)主電源斷電、而主通風(fēng)系統(tǒng)可正常工作時(shí)，可通過(guò)PLC控制單元決定并發(fā)出報(bào)警信號(hào)并由備用電源給EPS應(yīng)急電源充電；同時(shí)，由主備通風(fēng)系統(tǒng)中的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置聯(lián)機(jī)切換連接電路，自動(dòng)切換到備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器工作，以帶動(dòng)其所在電路上的備用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工作，以保證不間斷通風(fēng)，當(dāng)主通風(fēng)系統(tǒng)恢復(fù)正常，有備用通風(fēng)系統(tǒng)切換主通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行。同理，當(dāng)主電源和備用電源同時(shí)斷電時(shí)，可通過(guò)PLC控制單元決定由EPS應(yīng)急電源供電給主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、變頻器或局部風(fēng)機(jī)起動(dòng)，以帶動(dòng)其所在電路上的通風(fēng)系統(tǒng)工作，保證不間斷通風(fēng)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，一般情況下都是由主通風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)。當(dāng)主備系統(tǒng)同時(shí)斷電且主通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)電磁起動(dòng)器連接切換電路自動(dòng)切換備用通風(fēng)系統(tǒng)啟動(dòng)。當(dāng)主備通風(fēng)系統(tǒng)同時(shí)故障或主備系統(tǒng)電源同時(shí)斷電且故障時(shí)， 可通過(guò)PLC控制單元決定由EPS應(yīng)急電源供電給主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的局部風(fēng)機(jī)起動(dòng)，以帶動(dòng)其所在電路上的通風(fēng)系統(tǒng)工作，保證不間斷通風(fēng)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，一般情況下都是由主通風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)?？傊还馨l(fā)生哪種情況，都能盡可能地保障實(shí)現(xiàn)不間斷通風(fēng)。參閱圖1至8。實(shí)施例2，本發(fā)明的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可通過(guò)輸入變壓器后，再接與PLC控制單元的充電單元、電池管理單元、電池組單元和逆變電路、接輸出變壓器，輸出變壓器接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器；在電池組單元和逆變電路之間設(shè)置有電源通斷控制裝置。接入的電源經(jīng)輸入變壓器后再輸送給充電系統(tǒng)，再經(jīng)逆變電路處理后經(jīng)輸出變壓器輸出再接入主通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、變頻器、或局部風(fēng)機(jī)；也可接入備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、變頻器、或局部風(fēng)機(jī)。參閱圖1和圖5。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3，本發(fā)明的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可通過(guò)輸入變壓器后，再接與PLC控制單元的充電單元、電池管理單元、電池組單元和升壓?jiǎn)卧?，也可在電池組單元和升壓?jiǎn)卧g設(shè)置有電源通斷控制裝置；升壓?jiǎn)卧又魍L(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的局部風(fēng)機(jī)或局部風(fēng)機(jī)的變頻器。參閱圖2和圖6，其余同上述實(shí)施例。實(shí)施例4，本發(fā)明的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可直接接與PLC控制單元相接的充電單元和電池組單元，與PLC控制單元相接的電池管理單元和輸出單元，在電池組單元和輸出單元之間設(shè)置有電源通斷控制裝置，輸出單元輸出端接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、局部風(fēng)機(jī)或局部風(fēng)機(jī)的變頻器。參閱圖3和圖7，其余同上述實(shí)施例 3。實(shí)施例5，本發(fā)明的EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置也可直接接與PLC控制單元相接的充電單元和電池組單元，與PLC控制單元相接的電池管理單元和逆變電路，在電池組單元和逆變電路之間設(shè)置有電源通斷控制裝置，逆變電路輸出端接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、局部風(fēng)機(jī)或局部風(fēng)機(jī)的變頻器。參閱圖4和圖8，其余同上述實(shí)施例。綜上所述，本發(fā)明的各種組合方式還比較多，凡是采用并聯(lián)接主電源的主通風(fēng)系統(tǒng)、和接備用電源的備用通風(fēng)系統(tǒng)，主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的出風(fēng)端分別接Y型倒換器，主備通風(fēng)系統(tǒng)中的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置聯(lián)機(jī)切換連接電路組成的雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，并聯(lián)的主電源和備用電源分別接主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)，主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)端接Y型倒換器接通風(fēng)管道，主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)分別包括電磁起動(dòng)器、局部風(fēng)機(jī)，其特征是在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置有聯(lián)機(jī)切換連接電路；同時(shí)，在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)之間設(shè)置有EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)包括電池組單元、電池管理單元、PLC控制單元、充電單元、電源接入和輸出控制裝置，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)內(nèi)分別與電池管理單元、充電單元和電源輸出控制裝置相接并形成反饋回路，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)外與主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器相接并形成反饋回路；通過(guò)PLC控制單元檢測(cè)主、備電源通斷狀態(tài)，主、備局部通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及主扇工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)外部電源輸入接至主電源或備用電源，EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的內(nèi)部電源接入裝置接輸入變壓器、接與PLC控制單元的充電單元、電池管理單元、電池組單元和逆變電路、接輸出變壓器、輸出變壓器接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、變頻器、局部風(fēng)機(jī)；在電池組單元和逆變電路之間設(shè)置有電源通斷控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置接輸入變壓器、接與PLC控制單元的充電單元、電池管理單元、電池組單元和升壓?jiǎn)卧?，在電池組單元和升壓?jiǎn)卧g設(shè)置有電源通斷控制裝置；升壓?jiǎn)卧又魍L(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的變頻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置直接接與PLC控制單元相接的充電單元和電池組單元，與PLC控制單元相接的電池管理單元和輸出單元，在電池組單元和輸出單元之間設(shè)置有電源通斷控制裝置，輸出單元輸出端接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的變頻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是所述EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)的電源接入裝置直接接與PLC控制單元相接的充電單元和電池組單元，與PLC控制單元相接的電池管理單元和逆變電路，在電池組單元和逆變電路之間設(shè)置有電源通斷控制裝置，逆變電路輸出端接主通風(fēng)系統(tǒng)或備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器、局部風(fēng)機(jī)或變頻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是局部風(fēng)機(jī)采用對(duì)旋風(fēng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是整個(gè)EPS電源應(yīng)急系統(tǒng)采用防爆殼體與外部隔離。
全文摘要
一種礦用雙電源雙風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)。它主要是解決現(xiàn)有雙電源雙風(fēng)機(jī)大都采用繼電器控制而存在功能少、可靠性差、控制精度低等技術(shù)問(wèn)題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的2個(gè)電磁起動(dòng)器之間設(shè)置有聯(lián)機(jī)切換連接電路；在并聯(lián)的主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)之間設(shè)置有EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)內(nèi)分別與電池管理單元、充電單元和電源輸出控制裝置相接并形成反饋回路，PLC控制單元在EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)外與主通風(fēng)系統(tǒng)和備用通風(fēng)系統(tǒng)的電磁起動(dòng)器相接并形成反饋回路；通過(guò)PLC控制單元檢測(cè)主、備電源通斷狀態(tài)，主、備局部通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及主扇工作狀態(tài)。它可廣泛應(yīng)用于各種各樣的礦用通風(fēng)系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)E21F17/06GK102373941SQ20111037432
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張求華, 肖務(wù)里, 賀習(xí)平 申請(qǐng)人:平安電氣股份有限公司