一种热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统的制作方法

文档序号:15635173发布日期:2018-10-12 21:23阅读:190来源:国知局

本实用新型涉及热害矿井巷道领域,具体而言,涉及一种热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统。



背景技术:

本部分旨在为权利要求书及具体实施方式中陈述的本实用新型的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

矿产资源与社会的发展息息相关,随着浅部资源的日益减少,矿井开采深度增加,岩层温度将达到几十摄氏度,高温工作对工人的身心健康、劳动效率、安全情况造成了极大影响。据南非金矿统计,从1956-1961年,在湿球温度32.8-33.8℃下工作的工人,千人中暑死亡率为0.57。通风降温是目前治理矿井热害的主流方法。由于围岩放热、运输中的矿物放热以及机电设备运转放热等因素的影响,各断面围岩所需的通风量是动态变化的,传统通风降温方法不掌握井下温度场分布情况,通风降温效率很低,如能针对不同温度采取不同的通风量,则降温效果将大大提高。现有井下系统监测只能够解决风流预测计算数据源问题,缺乏对巷道的检测和对通风系统的调控。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统,其能够实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集,并能够对通风系统进行自动化调节,以实现矿井巷道通风系统的高效利用,有效降低热害矿井巷道与工作面的温度。

本实用新型的另一目的在于提供一种热害矿井巷道,其能够实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集,并能够对通风系统进行自动化调节,以实现矿井巷道通风系统的高效利用,有效降低热害矿井巷道与工作面的温度。

本实用新型提供一种技术方案:

一种热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统,用于热害矿井巷道,热害矿井巷道具有通风层,热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统包括检测模块、通信模块、控制模块及通风设备,检测模块的数量为多个,且多个检测模块间隔地设置于通风层,通信模块与控制模块电性连接,控制模块与通风设备电性连接。检测模块包括均安装于通风层的温度巡检单元和风速采集单元,温度巡检单元和风速采集单元均与通信模块电性连接。温度巡检单元用于检测通风层在温度巡检单元所在位置的温度信息,并通过通信模块将温度信息传输至控制模块。风速采集单元用于检测通风层在风速采集单元所在位置的风速信息,并通过通信模块将风速信息传输至控制模块。控制模块用于根据温度信息和风速信息控制通风设备的工作状态。

进一步地,上述热害矿井巷道包括第一巷道壁、第二巷道壁及多个导流板,第一巷道壁的内侧围成巷道,第一巷道壁与第二巷道壁间隔设置并形成通风层,多个导流板间隔地设置于通风层,第一巷道壁和第二巷道壁均成U形设置,且通风层为U形。

进一步地,上述温度巡检单元包括多个温度传感器,多个温度传感器分别安装于第一巷道壁的侧壁和第二巷道壁的侧壁上,且多个温度传感器均与通信模块电性连接。

进一步地,上述第一巷道壁的两侧侧壁上和第二巷道壁的两侧侧壁上均设置有安装温度传感器的凹槽。

进一步地,上述多个检测模块中的一个位于巷道内。

进一步地,上述风速采集单元为风速探针,风速探针安装于通风层的侧壁上并伸入通风层。

进一步地,上述通信模块包括路由器和多个串口服务器,多个串口服务器均与路由器电性连接,温度巡检单元和风速采集模块均与串口服务器电性连接,且串口服务器的数量与检测模块的数量一致。

进一步地,上述通风设备包括风机和交频器,交频器与风机电性连接,交频器与控制模块电性连接,控制模块通过控制交频器控制风机转速。

进一步地,上述热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统还包括警报系统,警报系统与控制模块电性连接,控制模块能够控制警报系统开启和关闭。

一种热害矿井巷道,包括热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统。热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统包括检测模块、通信模块、控制模块及通风设备,检测模块的数量为多个,且多个检测模块间隔地设置于通风层,通信模块与控制模块电性连接,控制模块与通风设备电性连接。检测模块包括均安装于通风层的温度巡检单元和风速采集单元,温度巡检单元和风速采集单元均与通信模块电性连接。温度巡检单元用于检测通风层在温度巡检单元所在位置的温度信息,并通过通信模块将温度信息传输至控制模块。风速采集单元用于检测通风层在风速采集单元所在位置的风速信息,并通过通信模块将风速信息传输至控制模块。控制模块用于根据温度信息和风速信息控制通风设备的工作状态。

相比现有技术,本实用新型提供的热害矿井巷道及其监测调控系统的有益效果是:

温度巡检单元检测巷道内的温度信息,风速采集单元用于获取通风层中的风速信息。并且,温度巡检单元和风速采集单元的数量为多个,并位于巷道的多个不同的断面上,进而保证了温度巡检单元获取的温度信息和风速采集单元获取的风速信息的完备,也实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集。温度信息和风速信息通过通信模块传输至控制模块,控制模块对获取的温度信息和风速信息进行分析处理,当温度信息中表征的巷道温度值大于预设的温度值时,控制模块能够通过控制通风设备,调节通风层内的风速,进而调节巷道内的温度。通过热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统能够实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集,并能够对通风系统进行自动化调节,以实现矿井巷道通风系统的高效利用,有效降低热害矿井巷道与工作面的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统的结构框图;

图2为本实用新型的实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统的结构示意图;

图3为本实用新型的实施例提供的检测模块安装于巷道的结构示意图;

图4为本实用新型的实施例提供的巷道的结构示意图;

图5为本实用新型的实施例提供的温度传感器的安装结构示意图;

图6为本实用新型的实施例提供的风速采集单元的安装结构示意图。

图标:10-热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统;101-第一巷道壁;102-第二巷道壁;103-通风层;104-凹槽;105-导流板;100-检测模块;110-温度巡检单元;112-温度传感器;120-风速采集单元;200-通信模块;210-路由器;220-串口服务器;300-控制模块;400-通风设备;410-风机;420-交频器;500-警报系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“连接”等术语应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。第一实施例

请参阅图1至图6,本实施例提供了一种热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10,其能够实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集,并能够对通风系统进行自动化调节,以实现矿井巷道通风系统的高效利用,有效降低与工作面的温度。

本实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10,用于,具有通风层103,热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10包括检测模块100、通信模块200、控制模块300及通风设备400,检测模块100的数量为多个,且多个检测模块100间隔地设置于通风层103,通信模块200与控制模块300电性连接,控制模块300与通风设备400电性连接。检测模块100包括均安装于通风层103的温度巡检单元110和风速采集单元120,温度巡检单元110和风速采集单元120均与通信模块200电性连接。温度巡检单元110用于检测通风层103在温度巡检单元110所在位置的温度信息,并通过通信模块200将温度信息传输至控制模块300。风速采集单元120用于检测通风层103在风速采集单元120所在位置的风速信息,并通过通信模块200将风速信息传输至控制模块300。控制模块300用于根据温度信息和风速信息控制通风设备400的工作状态。

可以理解的是,本实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10在工作时:温度巡检单元110检测巷道内的温度信息,风速采集单元120用于获取通风层103中的风速信息。并且,温度巡检单元110和风速采集单元120的数量为多个,并位于巷道的多个不同的断面上,进而保证了温度巡检单元110获取的温度信息和风速采集单元120获取的风速信息的完备,也实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集。温度信息和风速信息通过通信模块200传输至控制模块300,控制模块300对获取的温度信息和风速信息进行分析处理,当温度信息中表征的巷道温度值大于预设的温度值时,控制模块300能够通过控制通风设备400,调节通风层103内的风速,进而调节巷道内的温度。通过本实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10能够实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集,并能够对通风系统进行自动化调节,以实现矿井巷道通风系统的高效利用,有效降低与工作面的温度。

在本实施例中,包括第一巷道壁101、第二巷道壁102及多个导流板105,第一巷道壁101的内侧围成巷道,第一巷道壁101与第二巷道壁102间隔设置并形成通风层103,多个导流板105间隔地设置于通风层103,第一巷道壁101和第二巷道壁102均成U形设置,且通风层103为U形。

可选地,在本实施例中,温度巡检单元110包括多个温度传感器112,多个温度传感器112分别安装于第一巷道壁101的侧壁和第二巷道壁102的侧壁上,且多个温度传感器112均与通信模块200电性连接。

可选地,在本实施例中,第一巷道壁101的两侧侧壁上和第二巷道壁102的两侧侧壁上均设置有安装温度传感器112的凹槽104。

可选地,温度传感器112为Pt100。

在本实施例中,多个检测模块100中的一个位于巷道内,以对由第一巷道壁101围成的巷道的温度和风速进行检测。

可选地,在本实施例中,风速采集单元120为风速探针,风速探针安装于通风层103的侧壁上并伸入通风层103。

可选地,在本实施例中,通信模块200包括路由器210和多个串口服务器220,多个串口服务器220均与路由器210电性连接,温度巡检单元110和风速采集模块均与串口服务器220电性连接,且串口服务器220的数量与检测模块100的数量一致。

可选地,在本实施例中,通风设备400包括风机410和交频器420,交频器420与风机410电性连接,交频器420与控制模块300电性连接,控制模块300通过控制交频器420控制风机410转速。

可选地,在本实施例中,热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10还包括警报系统500,警报系统500与控制模块300电性连接,控制模块300能够控制警报系统500开启和关闭。可以理解的是,警报系统500能够在温度或者风速异常时开启,以提醒用户对相应位置进行检查和维修。

本实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10的有益效果:温度巡检单元110检测巷道内的温度信息,风速采集单元120用于获取通风层103中的风速信息。并且,温度巡检单元110和风速采集单元120的数量为多个,并位于巷道的多个不同的断面上,进而保证了温度巡检单元110获取的温度信息和风速采集单元120获取的风速信息的完备,也实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集。温度信息和风速信息通过通信模块200传输至控制模块300,控制模块300对获取的温度信息和风速信息进行分析处理,当温度信息中表征的巷道温度值大于预设的温度值时,控制模块300能够通过控制通风设备400,调节通风层103内的风速,进而调节巷道内的温度。通过本实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10能够实现对整个巷道不同断面的温度巡检和风速采集,并能够对通风系统进行自动化调节,以实现矿井巷道通风系统的高效利用,有效降低与工作面的温度。

第二实施例

请参阅图1至图6,本实施例提供了一种,包括巷道和第一实施例提供的热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10。热害矿井巷道分布式监控与自适应调控系统10包括检测模块100、通信模块200、控制模块300及通风设备400,检测模块100的数量为多个,且多个检测模块100间隔地设置于通风层103,通信模块200与控制模块300电性连接,控制模块300与通风设备400电性连接。检测模块100包括均安装于通风层103的温度巡检单元110和风速采集单元120,温度巡检单元110和风速采集单元120均与通信模块200电性连接。温度巡检单元110用于检测通风层103在温度巡检单元110所在位置的温度信息,并通过通信模块200将温度信息传输至控制模块300。风速采集单元120用于检测通风层103在风速采集单元120所在位置的风速信息,并通过通信模块200将风速信息传输至控制模块300。控制模块300用于根据温度信息和风速信息控制通风设备400的工作状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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