礦井風(fēng)門風(fēng)窗實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)及控制方法，安裝于井下回風(fēng)巷道內(nèi)的風(fēng)窗，所述風(fēng)窗通過風(fēng)窗控制器連接至數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器；安裝在井下進(jìn)回風(fēng)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷或回風(fēng)順槽端頭的若干個(gè)風(fēng)門，所述風(fēng)門通過風(fēng)門控制器連接至風(fēng)門集中控制器，風(fēng)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(fēng)窗控制器、風(fēng)門控制器，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的風(fēng)窗、風(fēng)門的控制。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，在地面上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示井下巷道的風(fēng)流狀態(tài)、遠(yuǎn)程控制井下的通風(fēng)設(shè)施，準(zhǔn)確進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，保證礦井通風(fēng)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(fēng)量也越來越大，通風(fēng)路線越來越長(zhǎng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，因此對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)安全管理要求也就越來越高。 [0003] 風(fēng)量監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)控制是煤礦井下通風(fēng)技術(shù)管理中的一項(xiàng)經(jīng)常性的重要工作，它對(duì)保障礦井安全生產(chǎn)極其重要的作用。

目前國(guó)內(nèi)井工煤礦通風(fēng)系統(tǒng)主要存在以下問題：

 1)風(fēng)量調(diào)節(jié)、系統(tǒng)調(diào)整不及時(shí)、不合理：隨著采據(jù)變化，巷道風(fēng)阻及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷的變化，巷道風(fēng)量的自然分配往往不能滿足風(fēng)量需求，需要對(duì)井下系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)。但是對(duì)于需要進(jìn)行的一些微調(diào)整實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的控制缺乏相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備；井下風(fēng)量或系統(tǒng)調(diào)整時(shí)，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(fēng)量調(diào)節(jié)自動(dòng)化程度低：調(diào)節(jié)風(fēng)窗通風(fēng)面積是調(diào)節(jié)風(fēng)量的最基本手段，但對(duì)于調(diào)節(jié)風(fēng)窗風(fēng)流參數(shù)的監(jiān)測(cè)，及斷面積的調(diào)節(jié)基本還是人工操作，尤其多個(gè)設(shè)施的同步調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)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(dòng)控制風(fēng)門，但是自動(dòng)風(fēng)門只能在風(fēng)門安裝處進(jìn)行開關(guān)控制，不能遠(yuǎn)程控制。

4)風(fēng)量及有害氣體監(jiān)測(cè)、風(fēng)量調(diào)節(jié)和風(fēng)門的控制都是相對(duì)獨(dú)立的人工或自動(dòng)系統(tǒng)，沒有實(shí)現(xiàn)風(fēng)網(wǎng)監(jiān)測(cè)、智能決策和遠(yuǎn)程控制一體化。

可見目前礦井風(fēng)量監(jiān)測(cè)、風(fēng)流調(diào)節(jié)和自動(dòng)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(fēng)門風(fēng)窗實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵位置(采煤工作面)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制，在地面上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示井下監(jiān)測(cè)巷道的風(fēng)流狀態(tài)、準(zhǔn)確進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。

一種礦井風(fēng)門風(fēng)窗實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，包括安裝于井下回風(fēng)巷道內(nèi)的風(fēng)窗，所述風(fēng)窗通過風(fēng)窗控制器連接至數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器；安裝在井下進(jìn)回風(fēng)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷或回風(fēng)順槽端頭的若干個(gè)風(fēng)門，所述風(fēng)門通過風(fēng)門控制器連接至風(fēng)門集中控制器，風(fēng)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(shí)現(xiàn)對(duì)井下風(fēng)道內(nèi)傳感器設(shè)備信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)窗運(yùn)行狀態(tài)信息、風(fēng)門運(yùn)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(fēng)窗控制器、風(fēng)門控制器，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的風(fēng)窗、風(fēng)門的控制。

所述風(fēng)窗為百葉式自動(dòng)風(fēng)窗或單葉式自動(dòng)風(fēng)窗，，能夠通過服務(wù)器遠(yuǎn)程發(fā)布命令以壓縮空氣為動(dòng)力，通過窗葉的角度變化完成過風(fēng)斷面的快速精確調(diào)節(jié)，百葉式自動(dòng)風(fēng)窗包括百葉風(fēng)窗本體，所述百葉風(fēng)窗本體包括設(shè)置在左側(cè)的一組左側(cè)風(fēng)葉及設(shè)置在右側(cè)的一組右側(cè)風(fēng)葉，左側(cè)風(fēng)葉及右側(cè)風(fēng)葉由驅(qū)動(dòng)總成驅(qū)動(dòng)，左側(cè)風(fēng)葉及右側(cè)風(fēng)葉設(shè)置在風(fēng)窗外框內(nèi)，風(fēng)窗外框與風(fēng)葉之間還設(shè)置有風(fēng)窗內(nèi)框，左側(cè)風(fēng)葉及右側(cè)風(fēng)葉通過固定板固定在風(fēng)窗外框上，左側(cè)風(fēng)葉及右側(cè)風(fēng)葉通過連桿機(jī)構(gòu)相連，風(fēng)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(fēng)窗外框進(jìn)行固定，內(nèi)框上板通過第一連接螺栓與風(fēng)窗外框進(jìn)行固定，內(nèi)框下板通過第二連接螺栓與風(fēng)窗外框進(jìn)行固定，所述風(fēng)葉包括頁(yè)片，頁(yè)片的一端設(shè)置有軸套，用于與風(fēng)窗內(nèi)框相連，頁(yè)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(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)片旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)置，所述風(fēng)門由前后兩道門體組成，正常通風(fēng)情況下，兩道門體間具有氣路閉鎖，實(shí)現(xiàn)進(jìn)回風(fēng)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(yuǎn)程將兩道風(fēng)門全部打開，將煙流引入回風(fēng)巷，所述風(fēng)門包括底部基板，底部基板上設(shè)置有風(fēng)門外框，風(fēng)門外框的中部?jī)蓚?cè)對(duì)稱設(shè)置有側(cè)支腳，風(fēng)門外框包括風(fēng)門上板、風(fēng)門下板、兩個(gè)風(fēng)門側(cè)板，其中，風(fēng)門下板與兩個(gè)風(fēng)門側(cè)板之間的通過連接板A相連，風(fēng)門上板與兩個(gè)風(fēng)門側(cè)板之間的通過連接板B相連，風(fēng)門外框內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)門體，風(fēng)門外框與門體之間設(shè)置有風(fēng)門內(nèi)框，其中一個(gè)風(fēng)門側(cè)板與一個(gè)門體之間設(shè)置有活頁(yè)，門體上還設(shè)置有門把手及觀察口，風(fēng)門外框的風(fēng)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(dòng)桿及從動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)從動(dòng)桿帶動(dòng)門體旋轉(zhuǎn)開啟或關(guān)閉，所述單葉式自動(dòng)風(fēng)窗安裝在風(fēng)門上方的兩個(gè)矩形通道內(nèi)，單葉式自動(dòng)風(fēng)窗用于控制風(fēng)門的過風(fēng)量，兩道門體之間的風(fēng)量信息傳輸至服務(wù)器，當(dāng)風(fēng)量數(shù)值小于設(shè)定值時(shí)，服務(wù)器下發(fā)控制命令給風(fēng)窗控制器，風(fēng)窗控制器調(diào)節(jié)單葉式自動(dòng)風(fēng)窗增大風(fēng)量防止前后兩道門體之間風(fēng)量過小，造成瓦斯積聚，所述百葉式自動(dòng)風(fēng)窗包括百葉風(fēng)窗本體，位置傳感器、氣動(dòng)控制總成、紅外傳感器、風(fēng)壓傳感器、風(fēng)速傳感器、燈光報(bào)警裝置均連接至控制器，氣動(dòng)控制總成與百葉風(fēng)窗本體連接，所述風(fēng)門包括平衡門，氣動(dòng)控制總成、位置傳感器、紅外傳感器、燈光報(bào)警裝置均連接至風(fēng)門控制用控制器，氣動(dòng)控制總成與氣缸相連，氣缸帶動(dòng)平衡門調(diào)節(jié)，所述數(shù)據(jù)采集器實(shí)現(xiàn)對(duì)井下風(fēng)道內(nèi)傳感器設(shè)備信號(hào)的采集，其中井下風(fēng)道內(nèi)傳感器設(shè)備包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)壓傳感器、甲烷傳感器、溫度傳感器、煙 3/7頁(yè)霧傳感器，上述傳感器設(shè)備用于監(jiān)測(cè)井下的環(huán)境參數(shù)，并實(shí)時(shí)傳輸至井上的服務(wù)器，通過上位機(jī)進(jìn)行參數(shù)顯示，井下每道風(fēng)門均設(shè)有一個(gè)風(fēng)門控制器對(duì)其的直接控制，一組門設(shè)有一個(gè)風(fēng)門集中控制器，風(fēng)門集中控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)本組內(nèi)各個(gè)門之間的聯(lián)動(dòng)控制，風(fēng)門集中控制器通過485總線實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊，每道風(fēng)窗設(shè)有一個(gè)風(fēng)窗控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)其直接控制；風(fēng)窗控制器通過485總線實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器的通訊。

 

礦井風(fēng)門風(fēng)窗實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方法包括：數(shù)據(jù)采集器實(shí)現(xiàn)對(duì)井下風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、CH4、CO信號(hào)的采集，上述信號(hào)通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳感器進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)采集器通過485總線實(shí)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(fēng)門集中控制器、風(fēng)窗控制器、數(shù)據(jù)采集器之間通過485進(jìn)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(jìn)行通訊；數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)窗信息、風(fēng)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(jì)算得出采煤工作面需風(fēng)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(shí)現(xiàn)相應(yīng)的風(fēng)窗、風(fēng)門的控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比

礦井風(fēng)門風(fēng)窗監(jiān)控系統(tǒng)有益效果是：實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，在地面上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示井下巷道的風(fēng)流狀態(tài)、遠(yuǎn)程控制井下的通風(fēng)設(shè)施，準(zhǔn)確進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠。