专利名称：煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿抽采系统瓦斯控制技术，尤其涉及一种煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置。
背景技术：
“先抽后采、以风定产、监测监控”是煤矿瓦斯治理的十二字方针，并纳入国家煤炭生产法制化的轨道。其中，“先抽后采”是瓦斯治理的源头和根本，瓦斯抽采不仅解决了瓦斯超限的问题，同时为千家万户提供了清洁能源，减少了碳排放。然而，由于实际煤层地质构造复杂，在煤炭生产过程中，采煤工作面偶尔会发生瓦 斯浓度超标，使回风巷瓦斯浓度超限，将影响安全生产。以往采取人工控制瓦斯阀门和空气阀门来调节进入回风巷的瓦斯浓度，由于人工控制的滞后性和不精确性，实际上很难达到实时有效的控制瓦斯浓度的目标，因而，常常发生回风巷瓦斯浓度超标，影响安全和生产。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可对瓦斯浓度进行自动动态控制的煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置。为达到上述目的，本实用新型提供了一种煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置，包括主控电路、安装于煤矿抽采系统的抽排管道的回风管内的瓦斯浓度传感器、安装于所述抽排管道的瓦斯进气管内的瓦斯电动阀门和安装于所述抽排管道的进风管内的空气电动阀门，其中，所述瓦斯浓度传感器，用于采集所述抽排管道的回风管内的瓦斯浓度，并生成瓦斯浓度电信号；所述主控电路，用于获取所述瓦斯浓度电信号，将所述瓦斯浓度电信号所对应的瓦斯浓度与预设的正常浓度阈值进行比较；当超出或低于所述正常浓度阈值时，通过内置的PID算法或模糊算法分别对所述瓦斯电动阀门和所述空气电动阀门的开度大小进行动态控制，使所述抽排管道的回风管内的瓦斯浓度始终处于正常范围。本实用新型的煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置中，瓦斯浓度传感器采集抽排管道的回风管内的瓦斯浓度，并生成瓦斯浓度电信号；主控电路获取瓦斯浓度电信号后，将瓦斯浓度电信号所对应的瓦斯浓度与预设的正常浓度阈值进行比较；当超出或低于正常浓度阈值时，通过内置的PID算法或模糊算法分别对瓦斯电动阀门和空气电动阀门的开度大小进行动态控制，使抽排管道的回风管内的瓦斯浓度始终处于正常范围，从而实现了对煤矿抽采系统瓦斯浓度的自动动态控制。
图I为本实用新型的煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细描述参考图I所示，本实施例的煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置，包括主控电路5、安装于煤矿抽采系统的抽排管道I的回风管内的瓦斯浓度传感器2、安装于抽排管道I的瓦斯进气管内的瓦斯电动阀门3和安装于抽排管道I的进风管内的空气电动阀门4等。其中，主控电路5又包括信号转换电路51、光电隔离电路52、第一继电器驱动电路55b、第二继电器驱动电路55a、第一阀门电动机5 5b和第二阀门电动机55a。其中，瓦斯浓度传感器2，用于采集抽排管道I的回风管内的瓦斯浓度，并生成瓦斯浓度电信号；信号转换电路51，用于将瓦斯浓度传感器2生成的瓦斯浓度电信号转变成数字化的瓦斯浓度电信号；单片机53，用于将数字化的瓦斯浓度电信号所对应的瓦斯浓度与预设的正常浓度阈值(例如O. 8%CH4)进行比较；当超出或低于正常浓度阈值时，通过内置的PID算法或模糊算法分别对所述瓦斯电动阀门3和空气电动阀门4的开度大小进行动态控制，从而使抽排管道I的回风管内的瓦斯浓度始终处于正常范围；即当超出正常浓度阈值时，单片机53控制瓦斯电动阀门3适当开小，同时，空气电动阀门4适当开大，而当低于正常浓度阈值时，单片机53控制瓦斯电动阀门3适当开大，同时，空气电动阀门4适当开小；第一继电器驱动电路55b，用于接收单片机53输出的瓦斯控制信号，并根据瓦斯控制信号生成对应的驱动信号控制第一阀门电动机55b旋转，进而带动瓦斯电动阀门3执行相应的开闭动作；第二继电器驱动电路55a，用于接收单片机53输出的进风控制信号，并根据进风控制信号生成对应的驱动信号控制第二阀门电动机55a旋转，进而带动空气电动阀门4执行相应的开闭动作。本实施例中，当回风道瓦斯浓度接近或超过预设值时，单片机也可以通过外接的声光报警电路使声光报警器发出声光报警，提醒现场人员。本装置还可以与其它设备形成联锁控制，也可以与其它设备进行通讯控制，实现远程设定或和远程控制。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置，其特征在于，包括主控电路(5)、安装于煤矿抽采系统的抽排管道(I)的回风管内的瓦斯浓度传感器(2)、安装于所述抽排管道(I)的瓦斯进气管内的瓦斯电动阀门(3 )和安装于所述抽排管道(I)的进风管内的空气电动阀门(4)，其中， 所述瓦斯浓度传感器(2 )，用于采集所述抽排管道(I)的回风管内的瓦斯浓度，并生成瓦斯浓度电信号； 所述主控电路(5)，用于获取所述瓦斯浓度电信号，将所述瓦斯浓度电信号所对应的瓦斯浓度与预设的正常浓度阈值进行比较；当超出或低于所述正常浓度阈值时，通过内置的PID算法或模糊算法分别对所述瓦斯电动阀门(3)和所述空气电动阀门(4)的开度大小进行动态控制，使所述抽排管道(I)的回风管内的瓦斯浓度始终处于正常范围。
2.根据权利要求I所述的煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置，其特征在于，所述主控电路(5)包括 信号转换电路(51)，用于将所述瓦斯浓度传感器(2)生成的瓦斯浓度电信号转变成数字化的瓦斯浓度电信号； 单片机(53)，用于将所述数字化的瓦斯浓度电信号所对应的瓦斯浓度与预设的正常浓度阈值进行比较；当超出或低于所述正常浓度阈值时，通过内置的PID算法或模糊算法分别对所述瓦斯电动阀门(3)和所述空气电动阀门(4)的开度大小进行动态控制，使所述抽排管道(I)的回风管内的瓦斯浓度始终处于正常范围； 第一继电器驱动电路(55b)，用于接收所述单片机(53)输出的瓦斯控制信号，并根据所述瓦斯控制信号生成对应的驱动信号控制第一阀门电动机(55b)旋转，进而带动所述瓦斯电动阀门(3)执行相应的开闭动作； 第二继电器驱动电路(55a)，用于接收所述单片机(53)输出的进风控制信号，并根据所述进风控制信号生成对应的驱动信号控制第二阀门电动机(55a)旋转，进而带动所述空气电动阀门(4)执行相应的开闭动作。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿抽采系统瓦斯智能控制装置，包括主控电路、安装于煤矿抽采系统的抽排管道的回风管内的瓦斯浓度传感器、安装于抽排管道的瓦斯进气管内的瓦斯电动阀门和安装于抽排管道的进风管内的空气电动阀门，瓦斯浓度传感器用于采集抽排管道的回风管内的瓦斯浓度，并生成瓦斯浓度电信号；主控电路用于获取瓦斯浓度电信号，将瓦斯浓度电信号所对应的瓦斯浓度与预设的正常浓度阈值进行比较；当超出或低于正常浓度阈值时，通过内置的PID算法或模糊算法分别对瓦斯电动阀门和空气电动阀门的开度大小进行动态控制，使抽排管道的回风管内的瓦斯浓度始终处于正常范围，从而实现了对煤矿抽采系统瓦斯浓度的自动动态控制。
文档编号E21F7/00GK202788918SQ20122021078
公开日2013年3月13日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者杨运富, 邹学彦, 董银东 申请人:淮南市华光矿山电子技术研究所