井下通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦領(lǐng)域，特別涉及一種井下通風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的重要組成部分，礦井通風(fēng)系統(tǒng)能否正常工作與礦井內(nèi)工作環(huán)境條件、生產(chǎn)效率、安全生產(chǎn)密切相關(guān)，在巷道進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)的過程中，巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?、粉塵濃度可能超標(biāo)；同時(shí)隨著綜掘巷道向前推進(jìn)、通風(fēng)系統(tǒng)的抽壓風(fēng)量配比、除塵器的負(fù)載狀態(tài)等參數(shù)會(huì)發(fā)生改變。以上這些隱患隨時(shí)都可能引發(fā)安全事故。目前井下通風(fēng)系統(tǒng)一般都使用普通電機(jī)，一旦投入運(yùn)行，風(fēng)機(jī)就以額定風(fēng)量和風(fēng)壓運(yùn)行。這種通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)常不能合理控制瓦斯的排出量，可能導(dǎo)致局部區(qū)段瓦斯超限，帶來不安全因素，且風(fēng)機(jī)一直額定運(yùn)行，耗能巨大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種井下通風(fēng)系統(tǒng)。
[0004]一種井下通風(fēng)系統(tǒng)，包括設(shè)置井上的控制器，所述控制器分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)視屏、數(shù)據(jù)庫和RS232接口連接，所述控制器通過RS232接口與設(shè)置在井下的數(shù)個(gè)區(qū)域的子站通訊連接，各子站內(nèi)包括多臺(tái)風(fēng)機(jī)、多個(gè)檢測(cè)單元和觸摸屏，各臺(tái)風(fēng)機(jī)分別通過變頻器與一整流器連接，PLC與各變頻器連接，所述PLC通過電磁干擾保護(hù)器與設(shè)置于子站不同位置處的檢測(cè)單元連接，觸摸屏與所述多個(gè)檢測(cè)單元檢測(cè)和PLC連接，所述PLC采用西門子300系列CPU315-2PNDP，觸摸屏使用西門子TP177B面板。
[0005]可選的，所述電磁干擾保護(hù)器包括:依次連接的放電管、共模扼流線圈、瞬變電壓抑制器陣列和儲(chǔ)能模塊。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:瓦斯、風(fēng)速、溫度傳感器與PLC連接，PLC可根據(jù)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，即可以保證對(duì)掘進(jìn)面的供風(fēng)量，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，大大提高了系統(tǒng)效率；變頻系統(tǒng)采用一臺(tái)整流器拖動(dòng)多臺(tái)變頻器的“一拖多”方式，減少了整流器的數(shù)目，降低了系統(tǒng)費(fèi)用；設(shè)置了備用柴油發(fā)電機(jī)，使得礦井下能夠?qū)崟r(shí)有風(fēng)機(jī)工作送風(fēng)，保證了礦井下工作人員的安全。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是本實(shí)用新型子站的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4是本實(shí)用新型檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5是本實(shí)用新型電磁干擾保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明，使本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型的通風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)置井上的控制器，所述控制器分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)視屏、數(shù)據(jù)庫和RS232接口連接，控制器通過RS232接口與設(shè)置在井下的數(shù)個(gè)區(qū)域的子站通訊，每一區(qū)域子站對(duì)安裝在對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，并將監(jiān)測(cè)的信息通過對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)傳送至所述控制器，所述監(jiān)視屏顯示監(jiān)測(cè)的信息。井上控制器動(dòng)態(tài)模擬顯示監(jiān)測(cè)信息，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超限時(shí)能自動(dòng)報(bào)警并記錄報(bào)警事件。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器能根據(jù)設(shè)置記錄周期將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)采用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫采用SQL海量數(shù)據(jù)庫。如圖2所示，控制器采用一主一備設(shè)置，當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換至備用機(jī)。
[0014]請(qǐng)參閱圖3，各子站內(nèi)包括多臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)分別負(fù)責(zé)子站區(qū)域內(nèi)不同位置的井下通風(fēng)，各臺(tái)風(fēng)機(jī)分別通過變頻器與一整流器連接，整流器經(jīng)過熔斷和真空接觸器與高壓進(jìn)線連接，整流器負(fù)責(zé)將交流電變換為直流，變頻器負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，各風(fēng)機(jī)上設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至PLC和變頻器，所述PLC通過電磁干擾保護(hù)器與設(shè)置于子站不同位置處的檢測(cè)單元連接，各檢測(cè)單元用于檢測(cè)子站內(nèi)的溫度、濕度、氧濃度、瓦斯?jié)舛鹊?，PLC根據(jù)各檢測(cè)單元檢測(cè)到的信號(hào)，設(shè)定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使得區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、氧濃度保持在最佳狀態(tài)，保證區(qū)域內(nèi)瓦斯?jié)舛炔怀瑯?biāo)。所述PLC與各變頻器連接，將設(shè)定的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)送至變頻器，變頻器根據(jù)設(shè)定轉(zhuǎn)速調(diào)整輸出電壓，使得風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速。為了保證井下供電的不中斷，在各子站內(nèi)還設(shè)置了柴油發(fā)電機(jī)，柴油發(fā)電機(jī)的輸出端與PLC的UPS電源連接，UPS電源負(fù)責(zé)為PLC提供電能，PLC的一輸出端與柴油發(fā)電機(jī)的控制端連接，當(dāng)PLC接收到檢測(cè)單元檢測(cè)到的斷電信號(hào)后，PLC啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，所述UPS電源還與高壓進(jìn)線連接，正常情況下UPS電源由高壓進(jìn)線供電。進(jìn)一步的，子站中還設(shè)置有觸摸屏(圖中未示出)觸摸屏可以實(shí)時(shí)顯示視頻監(jiān)控圖像、各檢測(cè)單元檢測(cè)檢測(cè)值，通過觸摸屏也可以設(shè)定PLC參數(shù)等。
[0015]如圖4所示，所述檢測(cè)單元安裝于井下不同的區(qū)域，例如可以在巷道內(nèi)每隔100米安裝一個(gè)，檢測(cè)單元包括瓦斯傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器和風(fēng)速傳感器，瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳌囟葌鞲衅?、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器和風(fēng)速傳感器所檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛刃盘?hào)、溫度信號(hào)、氧濃度、風(fēng)速和濕度信號(hào)，分別經(jīng)過A/D變換器后送入DSP控制模塊，監(jiān)控?cái)z像機(jī)用于采集所在區(qū)域內(nèi)的圖像信號(hào)，圖像經(jīng)過編碼器編碼后送入DSP控制模塊，斷電檢測(cè)模塊用于檢測(cè)是否發(fā)生斷電，DSP控制模塊通過第一通信模塊與PLC連接，通過第一通信模塊將瓦斯?jié)舛刃盘?hào)、溫度信號(hào)、氧濃度、風(fēng)速、濕度信和斷電信號(hào)發(fā)送至PLC，PLC根據(jù)這些傳感器的檢測(cè)信號(hào)控制各風(fēng)機(jī)運(yùn)行；DSP控制模塊還與對(duì)講模塊和報(bào)警模塊連接，檢測(cè)單元通過第二通訊模塊與所述觸摸屏連接，將監(jiān)控?cái)z像機(jī)所采集的圖像發(fā)送至觸摸屏顯示，通過對(duì)講模塊可以實(shí)現(xiàn)與子站的對(duì)講，DSP控制模塊的存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有瓦斯?jié)舛鹊膱?bào)警閾值，當(dāng)檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛瘸^報(bào)警閾值后，DSP控制模塊驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警，時(shí)鐘模塊為檢測(cè)單元提供工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。
[0016]如圖5所示，所述電磁干擾保護(hù)器包括:依次連接的放電管、共模扼流線圈、瞬變電壓抑制器陣列和儲(chǔ)能模塊，電磁干擾保護(hù)器用于防護(hù)采礦作業(yè)時(shí)對(duì)所述檢測(cè)單元檢測(cè)信號(hào)的脈沖干擾、浪涌干擾、電磁輻射干擾以及靜電干擾。其中，所述放電管在電磁干擾保護(hù)器中用于進(jìn)行高壓保護(hù)；所述共模扼流圈用于過濾共模的電磁干擾信號(hào)；所述瞬變電壓抑制器陣列用于防止微處理器或單片機(jī)因瞬間的脈沖，如靜電放電效應(yīng)、交流電源的浪涌電流及開關(guān)電源的噪音所導(dǎo)致的失靈；所述儲(chǔ)能模塊包括電感與儲(chǔ)能電容，當(dāng)脈沖群干擾、浪涌干擾產(chǎn)生時(shí)，通過儲(chǔ)能模塊將干擾產(chǎn)生的電流限制在800mA以下。
[0017]本實(shí)用新型中PLC通過現(xiàn)場總線與風(fēng)機(jī)各變頻器進(jìn)行通訊；所述現(xiàn)場總線采用PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線；PLC采用西門子300系列CPU315-2PNDP，以保證整個(gè)系統(tǒng)高效、可靠的運(yùn)行，PLC的I/O模塊采用西門子ET200M離散型模塊化分布式I/O模塊，其防護(hù)等級(jí)為IP20，ET200M分布式I/O包括下述元件:接口模塊頂151，電源模塊，輸入/輸出模板和終端模塊。觸摸屏使用SIEMENS高性價(jià)比TP177B面板，SIMATICTP177B面板是一款新穎的人機(jī)界面設(shè)備。
[0018]在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是以上描述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本實(shí)用新型不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井下通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)置井上的控制器，所述控制器分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)視屏、數(shù)據(jù)庫和RS232接口連接，所述控制器通過RS232接口與設(shè)置在井下的數(shù)個(gè)區(qū)域的子站通訊連接，各子站內(nèi)包括多臺(tái)風(fēng)機(jī)、多個(gè)檢測(cè)單元和觸摸屏，各臺(tái)風(fēng)機(jī)分別通過變頻器與一整流器連接，PLC與各變頻器連接，所述PLC通過電磁干擾保護(hù)器與設(shè)置于子站不同位置處的檢測(cè)單元連接，觸摸屏與所述多個(gè)檢測(cè)單元檢測(cè)和PLC連接，所述PLC采用西門子300系列CPU315-2PNDP，觸摸屏使用西門子TP177B面板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于所述電磁干擾保護(hù)器包括:依次連接的放電管、共模扼流線圈、瞬變電壓抑制器陣列和儲(chǔ)能模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種井下通風(fēng)系統(tǒng)，包括設(shè)置井上的控制器，所述控制器分別與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)視屏、數(shù)據(jù)庫和RS232接口連接，所述控制器通過RS232接口與設(shè)置在井下的數(shù)個(gè)區(qū)域的子站通訊，每一區(qū)域子站對(duì)安裝在對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，在各子站內(nèi)還設(shè)置了柴油發(fā)電機(jī)，柴油發(fā)電機(jī)的輸出端與PLC的UPS電源連接，UPS電源負(fù)責(zé)為PLC提供電能，PLC的一輸出端與柴油發(fā)電機(jī)的控制端連接，子站中還設(shè)置有觸摸屏，觸摸屏用于實(shí)時(shí)顯示視頻監(jiān)控圖像、各檢測(cè)單元檢測(cè)檢測(cè)值，和設(shè)定PLC參數(shù)；所述PLC采用西門子300系列CPU315-2PNDP，觸摸屏使用西門子TP177B面板。本實(shí)用新型能有效的進(jìn)行井下通風(fēng)。
【IPC分類】E21F1/00, E21F7/00
【公開號(hào)】CN205025486
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520792050
【發(fā)明人】王耀琛
【申請(qǐng)人】王耀琛
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日