一種礦用智能通風(fēng)控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種礦用智能通風(fēng)控制裝置，它包括礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)、礦用隔爆兼本安型可編程控制箱、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、隔爆型通風(fēng)機(jī)、掘巷饋電開(kāi)關(guān)，礦用隔爆兼本安型可編程控制箱設(shè)有PLC控制器、觸摸式人機(jī)界面顯示屏、本安電源、開(kāi)關(guān)電源、隔離模塊、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音對(duì)講單元、變頻器人機(jī)界面顯示屏、以及變頻器編程隔爆按鍵；所述的風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、隔爆型通風(fēng)機(jī)為兩套，其中一套為備用；該裝置可有效地解決掘進(jìn)工作面因瓦斯突出、一氧化碳含量過(guò)高、煤塵濃度超標(biāo)，容易引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸、一氧化碳中毒等安全隱患問(wèn)題，且雙電源、雙通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置，運(yùn)行更加安全、可靠。
【專利說(shuō)明】
一種礦用智能通風(fēng)控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用安全防護(hù)裝置，具體為一種礦用智能通風(fēng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外的礦山井下掘進(jìn)工作面均采用局部通風(fēng)的方式，向掘進(jìn)工作面供風(fēng)，隨著巷道的不斷延伸，工作面不斷涌出瓦斯、CO等有害氣體，加上機(jī)械化采煤、炮采造成大量的煤塵，嚴(yán)重影響了煤礦施工人員的身心健康，瓦斯含量的超標(biāo)，煤塵濃度的超限，時(shí)刻都有發(fā)生瓦斯爆炸和煤塵爆炸的危險(xiǎn)，給安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。近年來(lái)我國(guó)煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故40多起，引發(fā)事故的直接原因就是供風(fēng)問(wèn)題;另外煤塵爆炸時(shí)有發(fā)生，最為嚴(yán)重的是本溪煤礦發(fā)生的一起煤塵爆炸，直接死亡人員達(dá)1500余人，同時(shí)造成幾百人致殘，給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。因此國(guó)家加大了瓦斯、煤塵治理的力度，煤礦也加大了投入。高瓦斯礦井一般采用先抽后掘的生產(chǎn)方式，但綜合因素造成的巷道冒頂，使瓦斯異常涌出；工作面出口的壓力集中，也加快了煤壁瓦斯的涌出。瓦斯大量突然涌出，一般是防不勝防，也是造成瓦斯爆炸的安全隱患之一；巷道停風(fēng)和風(fēng)量供應(yīng)不足，使工作面瓦斯含量增高、超限，是造成瓦斯爆炸的直接原因之二。所以，如何加強(qiáng)通風(fēng)管理、瓦斯管理、煤塵及一氧化碳等有害氣的綜合管理是杜絕瓦斯爆炸、煤塵爆炸、一氧化碳中毒的關(guān)鍵之所在。
[0003]研制一種保證礦井通風(fēng)安全，適應(yīng)礦井通風(fēng)運(yùn)行的智能型檢測(cè)監(jiān)控通風(fēng)系統(tǒng)，是目前礦井通風(fēng)、瓦斯治理、煤塵治理、減少和降低礦井災(zāi)害的又一重大課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種可靠的智能化礦井局部通風(fēng)檢測(cè)監(jiān)控裝置，它能有效地解決掘進(jìn)工作面因瓦斯突出、一氧化碳含量過(guò)高、煤塵濃度超標(biāo)，容易引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸、一氧化碳中毒等安全隱患問(wèn)題，且雙電源、雙通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置，運(yùn)行更加安全可靠。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種礦用智能通風(fēng)控制裝置，它包括礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)、礦用隔爆兼本安型可編程控制箱、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、隔爆型通風(fēng)機(jī)、掘巷饋電開(kāi)關(guān);礦用隔爆兼本安型可編程控制箱設(shè)有PLC控制器、觸摸式人機(jī)界面顯示屏、本安電源、開(kāi)關(guān)電源、隔離模塊、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音對(duì)講單元、變頻器人機(jī)界面顯示屏、以及變頻器編程隔爆按鍵;控制箱由雙電源饋電開(kāi)關(guān)供電，通過(guò)變壓器給本安電源供電，本安電源給PLC、觸摸式人機(jī)界面顯示屏內(nèi)部繼電器提供電源，PLC控制器與外部傳感器連接，所述傳感器包括風(fēng)速、瓦斯、一氧化碳、粉塵傳感器，PLC控制器分別與掘巷饋電開(kāi)關(guān)、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、觸摸式人機(jī)界面顯示屏、隔離模塊、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音對(duì)講單元連接;變頻器人機(jī)界面顯示屏分別與變頻器編程隔爆按鍵線路、隔爆變頻器連接;通風(fēng)機(jī)與隔爆變頻器連接，所述的風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、隔爆型通風(fēng)機(jī)為兩套，其中一套為備用，所述礦用隔爆兼本安型可編程控制箱為一套，分別連接控制一備一用變頻通風(fēng)裝置。
[0007]所述礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)由兩路電源進(jìn)線和多路電源輸出線，電源進(jìn)線分為:一路為主電源，與主電源連接，一路為備用電源，與備用電源連接。
[0008]所述的變頻器人機(jī)界面顯示屏為兩個(gè)分別與相應(yīng)的風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器連接。
[0009]所述的控制箱還與礦井系統(tǒng)連接或通過(guò)光纖，將智能化通風(fēng)數(shù)據(jù)上傳地面調(diào)度室等控制中心。
[0010]所述掘巷饋電開(kāi)關(guān)由PLC智能控制，變頻器未啟動(dòng)時(shí)，掘巷饋電開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)變頻器運(yùn)行后，掘巷饋電開(kāi)關(guān)延時(shí)開(kāi)啟。
[0011]所述礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2的觸摸式人機(jī)界面顯示屏5與變頻器人機(jī)界面8同步顯示變頻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，當(dāng)PLC出現(xiàn)故障不能智能控制時(shí)，可斷開(kāi)控制箱上的電源旋鈕，通過(guò)控制箱上的變頻器人機(jī)界面與隔爆按鍵進(jìn)行變頻器的程序設(shè)定或手動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的運(yùn)行頻率，保證系統(tǒng)正常供風(fēng)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)與雙電源連接，當(dāng)主電源停電時(shí)，內(nèi)部可自動(dòng)切換至備用電源，保證體統(tǒng)正常供電；隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)與備用隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)之間通過(guò)隔爆兼本安型可編程控制箱控制的PLC邏輯控制，相互閉鎖，即在用隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，點(diǎn)觸備用隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)中變頻器的任何按鍵都不能啟動(dòng)備用隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)；當(dāng)在用隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障停機(jī)時(shí)，內(nèi)部PLC可自動(dòng)切換至備用隔爆變頻通風(fēng)系統(tǒng)，外部傳感器采集的數(shù)據(jù)信號(hào)同時(shí)切換到備用隔爆通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一備一用的自動(dòng)切換，保證系統(tǒng)正常供風(fēng)，減少有害氣體的聚集，有效防止氣、塵爆炸的發(fā)生；
[0014]各類傳感器采集的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)隔爆兼本安型可編程控制箱的本安接線腔內(nèi)接線端的I/O單元輸入到PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，然后把控制信號(hào)通過(guò)隔爆接線腔的接口輸入隔爆變頻器，通過(guò)改變變頻器的頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井巷道局部通風(fēng)的自動(dòng)控制，防止巷道瓦斯?jié)舛取⒎蹓m濃度、一氧化碳濃度超限，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)、保證礦井安全的目的；
[0015]所述礦用隔爆兼本質(zhì)安全型可編程控制箱還設(shè)有聲光報(bào)警、語(yǔ)音對(duì)講、數(shù)據(jù)上傳功能，當(dāng)設(shè)置在掘進(jìn)工作面的傳感器檢測(cè)到瓦斯、粉塵、一氧化碳濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警器斷續(xù)發(fā)出“瓦斯超限”、“粉塵超限”、“一氧化碳超限”的語(yǔ)音提示，發(fā)光二極管紅色閃爍；當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)維修人員通過(guò)按動(dòng)控制箱上的對(duì)講按鍵與地面調(diào)度室匯報(bào)情況，傳輸方式為光纖或與礦井系統(tǒng)并網(wǎng)連接;礦用隔爆兼本質(zhì)安全型可編程控制箱可與礦井系統(tǒng)并網(wǎng)連接或通過(guò)光纖，將智能化通風(fēng)數(shù)據(jù)上傳地面調(diào)度室，通過(guò)調(diào)度室的大屏幕觀察井下運(yùn)行數(shù)據(jù)以及運(yùn)行狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本實(shí)用新型相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本實(shí)用新型的一些方面相一致的裝置的例子。
[0018]如附圖所示一種礦用智能通風(fēng)控制裝置，它包括礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)1、礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器3、隔爆型通風(fēng)機(jī)4，、掘巷饋電開(kāi)關(guān)15，礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2設(shè)有PLC控制器、觸摸式人機(jī)界面顯示屏5、聲光報(bào)警器6、語(yǔ)音對(duì)講單元7、變頻器人機(jī)界面顯示屏8、以及變頻器編程隔爆按鍵;控制箱2內(nèi)部的PLC控制器由本安電源供電，PLC控制器與外部傳感器連接，所述傳感器包括風(fēng)速傳感器9、瓦斯傳感器10、一氧化碳傳感器11、粉塵傳感器12，PLC控制器分別與掘巷饋電開(kāi)關(guān)15、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器3、觸摸式人機(jī)界面顯示屏5、聲光報(bào)警器6、語(yǔ)音對(duì)講單元7連接，變頻器人機(jī)界面顯示屏8分別與變頻器編程隔爆按鍵線路、隔爆變頻器3連接，通風(fēng)機(jī)4與隔爆變頻器3連接，所述的風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器3、隔爆型通風(fēng)機(jī)4為兩套，其中一套為備用。
[0019]所述礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)I由兩路電源進(jìn)線和多路電源輸出線，電源進(jìn)線分為:一路為與主電源13連接、一路為與備用電源14連接，當(dāng)主電源停電時(shí)，內(nèi)部可自動(dòng)切換至備用電源，保證體統(tǒng)正常供電;本系統(tǒng)采用電源輸出線為并聯(lián)三路使用，一路接入在用隔爆變頻器的電源進(jìn)線端，另一路接入備用隔爆變頻器的電源進(jìn)線端，第三路接入可編程控制箱2;風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器的電源輸出端接入隔爆型局部通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器3與隔爆型局部通風(fēng)機(jī)4組成變頻通風(fēng)設(shè)備。并聯(lián)使用的兩路變頻通風(fēng)設(shè)備分別通過(guò)中間的礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2聯(lián)接構(gòu)成一用一備通風(fēng)系統(tǒng)。
[0020]所述的變頻器人機(jī)界面顯示屏8為兩個(gè)，分別與相應(yīng)的風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器連接。
[0021]所述的控制箱2還與礦井系統(tǒng)并網(wǎng)連接或通過(guò)光纖，將智能化通風(fēng)數(shù)據(jù)上傳地面調(diào)度室等控制中心。
[0022]所述掘巷饋電開(kāi)關(guān)15由PLC智能控制，與變頻通風(fēng)設(shè)備異步運(yùn)行，變頻通風(fēng)設(shè)備未啟動(dòng)時(shí)，掘巷饋電開(kāi)關(guān)15處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)變頻通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行后，掘巷饋電開(kāi)關(guān)15延時(shí)開(kāi)啟O
[0023]上述各類傳感器采集的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2內(nèi)的I/O模塊單元輸入可編程邏輯控制器PLC，PLC將采集數(shù)據(jù)處理后將控制信號(hào)接入隔爆變頻器3進(jìn)行變頻調(diào)速，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)供風(fēng)量大小的自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)井下瓦斯突然涌出濃度超限，粉塵濃度超限、濃度超限時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，加大通風(fēng)量，將有害氣體的濃度稀釋到安全設(shè)定值，起到防災(zāi)減災(zāi)的目的。當(dāng)有害氣體濃度稀釋到設(shè)定值后，變頻調(diào)速系統(tǒng)按最初設(shè)定數(shù)據(jù)運(yùn)行，當(dāng)其中一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，人機(jī)界面故障燈閃爍，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的傳感器信號(hào)將按最初設(shè)定頻率數(shù)據(jù)運(yùn)行；當(dāng)全部傳感器出現(xiàn)故障或傳感器的屏蔽線砸斷時(shí)，系統(tǒng)按工頻運(yùn)行。
[0024]所述礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2的觸摸式人機(jī)界面顯示屏5與變頻器人機(jī)界面8同步顯示變頻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，當(dāng)PLC出現(xiàn)故障不能智能控制時(shí)，可斷開(kāi)控制箱上的電源旋鈕，通過(guò)控制箱上的變頻器人機(jī)界面與隔爆按鍵進(jìn)行變頻器的程序設(shè)定或手動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的運(yùn)行頻率，保證系統(tǒng)正常供風(fēng)。
[0025]所述礦用隔爆兼本安型可編程控制箱2內(nèi)邏輯控制器PLC的遠(yuǎn)程控制鏈路I/O中，PLC的CPU單元對(duì)設(shè)定程序周期性循環(huán)掃描后，與PLC負(fù)責(zé)通訊的處理器對(duì)I/O單元對(duì)應(yīng)的瓦斯、一氧化碳、粉塵信號(hào)數(shù)據(jù)中賦予瓦斯信號(hào)優(yōu)先權(quán)。當(dāng)巷道內(nèi)以及掘進(jìn)面分布的瓦斯、一氧化碳、粉塵傳感器采集的數(shù)據(jù)信號(hào)全部超限時(shí)，優(yōu)先處理瓦斯信號(hào)，PLC將指令傳入變頻通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)速，加大通風(fēng)量，稀釋到設(shè)定值后，再處理一氧化碳信號(hào)，以此類推。
[0026]以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦用智能通風(fēng)控制裝置，其特征是:它包括礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)、礦用隔爆兼本安型可編程控制箱、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、隔爆型通風(fēng)機(jī)、掘巷饋電開(kāi)關(guān)，礦用隔爆兼本安型可編程控制箱設(shè)有PLC控制器、觸摸式人機(jī)界面顯示屏、本安電源、開(kāi)關(guān)電源、隔離模塊、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音對(duì)講單元、變頻器人機(jī)界面顯示屏、以及變頻器編程隔爆按鍵;控制箱內(nèi)部的PLC控制器由雙電源饋電開(kāi)關(guān)接入高壓電源，通過(guò)變壓器降壓后給本安電源供電，本安電源給PLC、觸摸式人機(jī)界面顯示屏提供低壓電源，PLC控制器與外部傳感器連接，所述傳感器包括風(fēng)速、瓦斯、一氧化碳、粉塵傳感器；PLC控制器分別與掘巷饋電開(kāi)關(guān)、風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、觸摸式人機(jī)界面顯示屏、聲光報(bào)警器、語(yǔ)音對(duì)講單元連接;變頻器人機(jī)界面顯示屏分別與變頻器編程隔爆按鍵、隔爆變頻器連接;通風(fēng)機(jī)與隔爆變頻器連接，所述的風(fēng)機(jī)用隔爆變頻器、隔爆型通風(fēng)機(jī)為兩套，其中一套為備用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用智能通風(fēng)控制裝置，其特征是:所述礦用雙電源真空饋電開(kāi)關(guān)由兩路電源進(jìn)線和多路電源輸出線，電源進(jìn)線分為:一路為主電源，與主電源連接，一路為備用電源，與備用電源連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用智能通風(fēng)控制裝置，其特征是:所述的變頻器人機(jī)界面顯示屏為兩個(gè)。
【文檔編號(hào)】E21F1/00GK205540201SQ201620260915
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】喬海濤, 張曉棟, 張斌, 喬福林
【申請(qǐng)人】山東大成電氣有限公司, 喬海濤