专利名称：一种矿井通风节能自动调速系统的制作方法
技术领域：
—种矿井通风节能自动调速系统技术领域[0001]本实用新型涉及矿井通风设备，更具体的说涉及一种矿井通风节能自动调速系统。
背景技术：
[0002]矿井使用的局部通风机数量多，运行效率低，是能源利用率低、耗电量大的设备。 在一个矿井中，矿井通风消耗电能占全矿总耗能的30% 40%，少数矿井甚至高达50%。目前，国内外煤矿局部通风大都采用“一风吹”的方式，即在通风过程中，风机一接入电网，就长期恒速运转。事实上，煤矿环境条件复杂多变，在掘进工作面，所需风量与巷道长度、风阻、瓦斯浓度、温度等诸多因素有关，局部通风机恒速运转时，或风量不能满足需求，或“供大于求”造成能源浪费。[0003]另外，现有的变频器因为散热效果差而不能在井下正常运行，若一味的增大变频器的散热管表面积会极大地提升变频器的成本，同时又会散热管表面积的加大使得散热管更加容易吸附大量的粉尘，从而降低散热效果。正因为如此，现今矿用的变频风机多为分体式，即风机在井下而变频器在地面的方式，这样造成了掘进工作面转移安装时很不方便，工作效率低下。发明内容[0004]本实用新型的目的是提供一种矿井通风节能自动调速系统，其能够适时的监测井下的情况，并根据井下的情况有效地控制局部通风机的转速。[0005]本实用新型所述矿井通风节能自动调速系统，包括多个通风节能自动调速单元， 所述通风节能自动调速单元布置在矿井井内的掘进巷道内，该通风节能自动调速单元包括单片机控制器、温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器、变频器和局部通风机；[0006]所述温度传感器安装在矿井的掘进巷道内，用以测量该掘进巷道内的实时温度值；[0007]所述瓦斯传感器安装在矿井的掘进巷道内，用以测量该掘进巷道内的实时瓦斯浓度值；[0008]所述掘进长度传感器安装在矿井的掘进巷道内，用以测量该掘进巷道的实时掘进长度值；[0009]所述单片机控制器与所述温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器和变频器进行电信号连接，用以对温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器产生的温度参数、瓦斯浓度参数、掘进长度参数和局部通风机的运行参数进行接收，对变频器进行控制；[0010]所述变频器接市政电源，且通过控制线与局部通风机连接，以控制局部通风[0011]机转速；[0012]进一步，所述局部通风机还通过接触器直接与市政电源相连。当控制系统出现故障时，变频器不工作，此时接触器直接将局部通风机接入电源，确保局部通风机的运转，保3证井下安全。[0013]进一步，还包括上位机，所述上位机同时与多个所述通风节能自动调速单元的单片机控制器通信连接，用以接收和保存各个通风节能自动调速单元中单片机控制器发出的温度参数、瓦斯浓度参数、掘进长度参数和局部通风机的运行参数，当出现异常情况时，通过人为输入参数来分别控制各个通风节能自动调速单元。[0014]进一步，所述变频器和单片机控制器集中设置于一个控制箱内，并安装在局部通风机上部，在局部通风机和控制箱之间设有通风管，所述通风管的一端固定在局部通风机的出风口，且对准出风口，另一端连接在控制箱上，对准变频器的散热片。其散热效果好，能够使变频器在井下正常运行，使得在进行掘进工作面转移安装时比较方便，提高了工作效率。[0015]本实用新型所述矿井通风节能自动调速系统，通过在井下的各个位置安装温度传感器、瓦斯传感器和掘进长度传感器，将井下的各个位置的瓦斯浓度、温度和掘进长度的实时数据传送给单片机控制器，单片机控制器依据设定在单片机控制器中的决策算法作出决策，以对变频器进行控制，从而达到控制局部通风机，调节风速的目的。当单片机自动控制变频器出现故障时，由于本实用新型设有上位机，通过人为输入各项参数来分别控制各个单片机控制器，从而控制变频器，达到控制风机，调节风速的目的。本实用新型能够适时的监测井下的情况，并根据井下的情况有效地控制局部通风机的转速，有效地避免了井下风量不能满足需求，或井下风量过大而造成能源浪费的问题。
[0016]图I为本实用新型的控制原理图；[0017]图2为本实用新型中单片机控制器的原理图；[0018]图3为本实用新型中变频器与局部通风机的结构示意图；[0019]图4为本实用新型中上位机的操作界面图。
具体实施方式
[0020]为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过结合附图来对本实用新型进行详细阐述。[0021]如图I和图2所示，该矿井通风节能自动调速系统，包括上位机I和多个通风节能自动调速单元，所述通风节能自动调速单元布置在矿井的各个部位，该通风节能自动调速单元，包括单片机控制器2、温度传感器3、瓦斯传感器8、掘进长度传感器9、变频器6和局部通风机7 ;所述温度传感器3，用以测量掘进巷道内的实时温度值；所述瓦斯传感器8，用以测量掘进巷道内的实时瓦斯浓度值；所述掘进长度传感器9，用以测量掘进巷道内的实时掘进长度值；所述单片机控制器2与所述温度传感器3、瓦斯传感器8、掘进长度传感器9 和变频器6连接，用以对温度传感器3、瓦斯传感器8、掘进长度传感器9产生的温度参数、 瓦斯浓度参数、掘进长度参数和局部通风机的运行参数进行接收，并依据设定在单片机控制器中的决策算法作出决策，对变频器6进行控制；变频器6与市政电源5连接，且与局部通风机7连接，以控制局部通风机7转速；该矿井通风节能自动调速系统还设计有一安全旁路，局部通风机7通过接触器4直接与市政电源5相连，当控制系统出现故障时，变频器6不工作，此时接触器6直接将局部通风机7接入市政电源5，确保局部通风机的运转，保证井下安全。上位机I与单片机控制器2通信连接，用以接收和保存各个通风节能自动调速单元中单片机控制器发出的温度参数、瓦斯浓度参数、掘进长度参数和局部通风机的运行参数， 当出现异常情况时，通过人为输入参数来分别控制各个通风节能自动调速单元。[0022]如图3所示，所述变频器6集成在局部通风机7上部，在局部通风机7和变频器6 之间设有通风管10，所述通风管10的一端固定在局部通风机7的出风口，且对准出风口，另一端固定在变频器6上，对准变频器6的散热片。[0023]如图4所示，当单片机控制器出现故障时，在上位机I的操作界面中，人们可通过人为输入参数来分别控制各个通风节能自动调速单元。权利要求1.一种矿井通风节能自动调速系统，其特征在于包括多个通风节能自动调速单元，所述通风节能自动调速单元布置在矿井井内的掘进巷道内，该通风节能自动调速单元包括单片机控制器、温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器、变频器和局部通风机； 所述温度传感器安装在矿井的掘进巷道内，用以测量该掘进巷道内的实时温度值； 所述瓦斯传感器安装在矿井的掘进巷道内，用以测量该掘进巷道内的实时瓦斯浓度值； 所述掘进长度传感器安装在矿井的掘进巷道内，用以测量该掘进巷道的实时掘进长度值； 所述单片机控制器与所述温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器和变频器进行电信号连接，用以对温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器产生的温度参数、瓦斯浓度参数、掘进长度参数和局部通风机的运行参数进行接收，对变频器进行控制； 所述变频器接市政电源，且通过控制线与局部通风机连接，以控制局部通风机转速。
2.根据权利要求I所述矿井通风节能自动调速系统，其特征在于所述局部通风机还通过接触器与市政电源相连。
3.根据权利要求I或2所述矿井通风节能自动调速系统，其特征在于还包括上位机，所述上位机同时与多个所述通风节能自动调速单元的单片机控制器通信连接，用以接收和保存各个通风节能自动调速单元中单片机控制器发出的温度参数、瓦斯浓度参数、掘进长度参数和局部通风机的运行参数，当出现异常情况时，通过人为输入参数来分别控制各个通风节能自动调速单元。
4.根据权利要求3所述矿井通风节能自动调速系统，其特征在于所述变频器和单片机控制器集中设置于一个控制箱内，并安装在局部通风机上部，在局部通风机和控制箱之间设有通风管，所述通风管的一端固定在局部通风机的出风口，且对准出风口，另一端连接在控制箱上，对准变频器的散热片。
专利摘要本实用新型公开了一种矿井通风节能自动调速系统，包括布置在矿井各掘进巷道不同部位的多个通风节能自动调速单元，其包括单片机控制器、温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器、变频器和局部通风机；单片机控制器对温度传感器、瓦斯传感器、掘进长度传感器和变频器传送的各项参数进行接收，并依据设定在单片机控制器中的决策算法作出决策，以对变频器进行控制；变频器与局部通风机连接，以控制局部通风机转速。本实用新型能够适时的监测井下的情况，并根据井下的情况有效地控制局部通风机的转速。
文档编号F04D27/00GK202811437SQ20122036249
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者周翔, 刘戎, 徐峰, 施雁楠, 马慧颖, 顾师达, 邹莘剑, 何敏 申请人:重庆大学