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。