礦井風門風窗監(jiān)控系統(tǒng)可實時自動監(jiān)控
作者: 礦用風門來源: 互聯(lián)網(wǎng)
礦井風門風窗實時自動監(jiān)測控制系統(tǒng)及控制方法,安裝于井下回風巷道內(nèi)的風窗,所述風窗通過風窗控制器連接至數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器;安裝在井下進回風巷之間的聯(lián)絡(luò)巷或回風順槽端頭的若干個風門,所述風門通過風門控制器連接至風門集中控制器,風門集中控制器與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器通信;數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊;數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器通過網(wǎng)絡(luò)上傳給服務(wù)器,并接收服務(wù)器下發(fā)的指令,轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的風窗控制器、風門控制器,實現(xiàn)相應(yīng)的風窗、風門的控制。本發(fā)明實現(xiàn)礦井通風系統(tǒng)實時監(jiān)測和控制,在地面上實時監(jiān)測顯示井下巷道的風流狀態(tài)、遠程控制井下的通風設(shè)施,準確進行風量調(diào)節(jié),保證礦井通風系統(tǒng)安全可靠。
隨著采礦技術(shù)的發(fā)展,礦井生產(chǎn)能力越來越大,礦井需風量也越來越大,通風路線越來越長,礦井通風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜,因此對通風系統(tǒng)安全管理要求也就越來越高。 [0003] 風量監(jiān)測和調(diào)節(jié)控制是煤礦井下通風技術(shù)管理中的一項經(jīng)常性的重要工作,它對保障礦井安全生產(chǎn)極其重要的作用。
目前國內(nèi)井工煤礦通風系統(tǒng)主要存在以下問題:
1)風量調(diào)節(jié)、系統(tǒng)調(diào)整不及時、不合理:隨著采據(jù)變化,巷道風阻及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷的變化,巷道風量的自然分配往往不能滿足風量需求,需要對井下系統(tǒng)進行微調(diào)。但是對于需要進行的一些微調(diào)整實現(xiàn)風量的控制缺乏相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備;井下風量或系統(tǒng)調(diào)整時,一般只采用增阻調(diào)節(jié),增阻調(diào)節(jié)精度一般較低,不能滿足需求。
2)風量調(diào)節(jié)自動化程度低:調(diào)節(jié)風窗通風面積是調(diào)節(jié)風量的最基本手段,但對于調(diào)節(jié)風窗風流參數(shù)的監(jiān)測,及斷面積的調(diào)節(jié)基本還是人工操作,尤其多個設(shè)施的同步調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)過程費時費力,效率低且可靠性和穩(wěn)定性都很差。
3)部分礦井安裝了自動控制風門,但是自動風門只能在風門安裝處進行開關(guān)控制,不能遠程控制。
4)風量及有害氣體監(jiān)測、風量調(diào)節(jié)和風門的控制都是相對獨立的人工或自動系統(tǒng),沒有實現(xiàn)風網(wǎng)監(jiān)測、智能決策和遠程控制一體化。
可見目前礦井風量監(jiān)測、風流調(diào)節(jié)和自動控制等方面存在的諸多問題,制約著礦井的安全生產(chǎn)。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,和利隆提供了一種礦井風門風窗實時自動監(jiān)測控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對礦井通風系統(tǒng)的關(guān)鍵位置(采煤工作面)進行實時監(jiān)測、控制,在地面上實時監(jiān)測顯示井下監(jiān)測巷道的風流狀態(tài)、準確進行風量調(diào)節(jié)。
一種礦井風門風窗實時自動監(jiān)測控制系統(tǒng),包括安裝于井下回風巷道內(nèi)的風窗,所述風窗通過風窗控制器連接至數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器;安裝在井下進回風巷之間的聯(lián)絡(luò)巷或回風順槽端頭的若干個風門,所述風門通過風門控制器連接至風門集中控制器,風門集中控制器與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器通信;數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)對井下風道內(nèi)傳感器設(shè)備信號的采集,數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊;數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器實現(xiàn)對風窗運行狀態(tài)信息、風門運行狀態(tài)信息、傳感器信息的匯集,通過網(wǎng)絡(luò)上傳給服務(wù)器,并接收服務(wù)器下發(fā)的指令,轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的風窗控制器、風門控制器,實現(xiàn)相應(yīng)的風窗、風門的控制。
所述風窗為百葉式自動風窗或單葉式自動風窗,,能夠通過服務(wù)器遠程發(fā)布命令以壓縮空氣為動力,通過窗葉的角度變化完成過風斷面的快速精確調(diào)節(jié),百葉式自動風窗包括百葉風窗本體,所述百葉風窗本體包括設(shè)置在左側(cè)的一組左側(cè)風葉及設(shè)置在右側(cè)的一組右側(cè)風葉,左側(cè)風葉及右側(cè)風葉由驅(qū)動總成驅(qū)動,左側(cè)風葉及右側(cè)風葉設(shè)置在風窗外框內(nèi),風窗外框與風葉之間還設(shè)置有風窗內(nèi)框,左側(cè)風葉及右側(cè)風葉通過固定板固定在風窗外框上,左側(cè)風葉及右側(cè)風葉通過連桿機構(gòu)相連,風窗內(nèi)框包括平行設(shè)置的內(nèi)框下板及內(nèi)框上板,內(nèi)框下板及內(nèi)框上板的兩端通過內(nèi)框側(cè)板相連,構(gòu)成方形框體,內(nèi)框側(cè)板通過自攻螺釘與風窗外框進行固定,內(nèi)框上板通過第一連接螺栓與風窗外框進行固定,內(nèi)框下板通過第二連接螺栓與風窗外框進行固定,所述風葉包括頁片,頁片的一端設(shè)置有軸套,用于與風窗內(nèi)框相連,頁片的另一端設(shè)置有軸,軸上設(shè)置有搖柄。通過搖柄的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對頁片旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)置,所述風門由前后兩道門體組成,正常通風情況下,兩道門體間具有氣路閉鎖,實現(xiàn)進回風之間的有效隔離,一旦礦井發(fā)生火災(zāi),數(shù)據(jù)采集器將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器,通過服務(wù)器下發(fā)控制命令遠程將兩道風門全部打開,將煙流引入回風巷,所述風門包括底部基板,底部基板上設(shè)置有風門外框,風門外框的中部兩側(cè)對稱設(shè)置有側(cè)支腳,風門外框包括風門上板、風門下板、兩個風門側(cè)板,其中,風門下板與兩個風門側(cè)板之間的通過連接板A相連,風門上板與兩個風門側(cè)板之間的通過連接板B相連,風門外框內(nèi)設(shè)置有兩個門體,風門外框與門體之間設(shè)置有風門內(nèi)框,其中一個風門側(cè)板與一個門體之間設(shè)置有活頁,門體上還設(shè)置有門把手及觀察口,風門外框的風門上板設(shè)置有氣缸支座,氣缸支座與氣缸的一端相連,氣缸的另一端分別連接至驅(qū)動桿及從動桿,驅(qū)動桿驅(qū)動從動桿帶動門體旋轉(zhuǎn)開啟或關(guān)閉,所述單葉式自動風窗安裝在風門上方的兩個矩形通道內(nèi),單葉式自動風窗用于控制風門的過風量,兩道門體之間的風量信息傳輸至服務(wù)器,當風量數(shù)值小于設(shè)定值時,服務(wù)器下發(fā)控制命令給風窗控制器,風窗控制器調(diào)節(jié)單葉式自動風窗增大風量防止前后兩道門體之間風量過小,造成瓦斯積聚,所述百葉式自動風窗包括百葉風窗本體,位置傳感器、氣動控制總成、紅外傳感器、風壓傳感器、風速傳感器、燈光報警裝置均連接至控制器,氣動控制總成與百葉風窗本體連接,所述風門包括平衡門,氣動控制總成、位置傳感器、紅外傳感器、燈光報警裝置均連接至風門控制用控制器,氣動控制總成與氣缸相連,氣缸帶動平衡門調(diào)節(jié),所述數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)對井下風道內(nèi)傳感器設(shè)備信號的采集,其中井下風道內(nèi)傳感器設(shè)備包括風速傳感器、風壓傳感器、甲烷傳感器、溫度傳感器、煙 3/7頁霧傳感器,上述傳感器設(shè)備用于監(jiān)測井下的環(huán)境參數(shù),并實時傳輸至井上的服務(wù)器,通過上位機進行參數(shù)顯示,井下每道風門均設(shè)有一個風門控制器對其的直接控制,一組門設(shè)有一個風門集中控制器,風門集中控制器實現(xiàn)對本組內(nèi)各個門之間的聯(lián)動控制,風門集中控制器通過485總線實現(xiàn)與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊,每道風窗設(shè)有一個風窗控制器實現(xiàn)對其直接控制;風窗控制器通過485總線實現(xiàn)與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊。
礦井風門風窗實時自動監(jiān)測控制方法包括:數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)對井下風道內(nèi)風速、風壓、溫度、CH4、CO信號的采集,上述信號通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳感器進行采集,數(shù)據(jù)采集器通過485總線實現(xiàn)與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊;數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器同風門集中控制器、風窗控制器、數(shù)據(jù)采集器之間通過485進行通訊;服務(wù)器和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器之前通過網(wǎng)絡(luò)進行通訊;數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器實現(xiàn)對風窗信息、風門信息、傳感器信息的匯集,通過網(wǎng)絡(luò)上傳給服務(wù)器,服務(wù)器計算得出采煤工作面需風量,并通過數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的控制器,實現(xiàn)相應(yīng)的風窗、風門的控制。
與現(xiàn)有技術(shù)相比
礦井風門風窗監(jiān)控系統(tǒng)有益效果是:實現(xiàn)礦井通風系統(tǒng)實時監(jiān)測和控制,在地面上實時監(jiān)測顯示井下巷道的風流狀態(tài)、遠程控制井下的通風設(shè)施,準確進行風量調(diào)節(jié),保證礦井通風系統(tǒng)安全可靠。