供热系统的制作方法

1.本技术涉及矿井保温技术领域，具体而言，涉及一种供热系统。


背景技术：

2.根据国家住建部和质检总局联合发布的《煤炭工业矿井设计规范》，自2016年3月起，矿井供暖室外计算温度小于或者等于-4℃地区的进风立井、小于或者等于5℃地区的进风斜井、小于或者等于5℃地区的进风平硐，在有煤壁裂隙淋水、排水沟或者排水管时，由于北方地区冬季寒冷，有水的区域会结冰，因此需要设置空气加热设备。我国煤炭的开发与生产涉及的地理范围较为广泛，在北方或者偏北方地区冬季的矿产资源开发时井口以及进风巷道会出现结冰，此时如果车辆进入井口以及进风巷道时，由于路面有结冰车辆会出现交通事故，这样会给车辆上的人员造成伤亡，会影响安全生产。
3.为了维护矿井生产的正常秩序以及保证人员安全，目前主要采用热风炉对矿井做好防冻保温工作，随着环境温度的变化，矿井所需要的热量也会发生变化，那么供热应该结合现场的温度和供热系统的效能综合考虑进行供热，而目前的供热系统大多是人为控制加热的温度，由于人为控制是工作人员自主判断的，人为控制温度有以下两点问题：第一如果矿井需要的温度较低，而人为控制调温后的温度较高，那么会造成资源的浪费，第二如果矿井需要的温度较高，而人为控制调温后的温度较低，那么依然是无法去除结冰的，因此，对于矿井的供热系统，由于人为控制温度的自动化程度较低，对矿井的供热效果是较差的。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种供热系统，以解决现有技术中由于人为控制温度的自动化程度较低，对矿井的供热效果是较差的问题。
5.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了供热系统，包括：温度传感器，安装在矿井内部，用于采集所述矿井内部的温度；加热设备，用于对所述矿井内部供热；控制器，与所述温度传感器通信，与所述加热设备电连接，所述控制器在检测到所述温度小于第一温度阈值的情况下，控制所述加热设备开启。
6.进一步地，所述供热系统还包括：鼓风机，具有电机、转子、叶轮和出风口，所述鼓风机的电机与所述控制器电连接，所述鼓风机的出风口与鼓风风阀的进风口通过第一管路连通，其中，所述控制器控制所述鼓风机的电机开启，所述鼓风机的电机驱动所述鼓风机的转子转动，所述鼓风机的转子带动所述鼓风机的叶轮旋转带动空气运动，经过所述鼓风机的出风口对所述加热设备进行送风；所述鼓风风阀，具有进风口、出风口、风阀执行器和叶片，所述鼓风风阀的风阀执行器与所述控制器电连接，所述鼓风风阀的出风口与所述加热设备通过第二管路连通，其中，所述控制器控制所述鼓风风阀的风阀执行器开启，所述鼓风风阀的风阀执行器控制所述鼓风风阀的叶片的开启并调整角度，以控制对所述加热设备的送风量。
7.进一步地，所述供热系统还包括：助燃风机，具有电机、转子、叶轮和出风口，所述
助燃风机的电机与所述控制器电连接，所述助燃风机的出风口与所述加热设备通过第三管路连通，其中，所述控制器控制所述助燃风机开启，所述助燃风机的电机驱动所述助燃风机的转子转动，所述助燃风机的转子带动所述助燃风机的叶轮旋转，经过所述助燃风机的出风口对所述加热设备中的气体进行加速。
8.进一步地，所述系统还包括：出风组件，具有电机、进风口和出风口，所述出风组件的电机与所述控制器电连接，所述出风组件的进风口与所述加热设备通过管路连通，所述出风组件的出风口安装在所述矿井内部，所述出风组件用于从所述加热设备中抽风并送风至所述矿井内部。
9.进一步地，所述出风组件包括：引风结构，具有电机、引风口和出风口，所述引风结构的电机与所述控制器电连接，所述引风结构的引风口与所述加热设备通过管路连通，所述引风结构的出风口用于与烟囱通过管路连通，所述引风结构用于从所述加热设备中抽风至所述烟囱；出风结构，具有进风口、出风口和执行器，所述出风结构的执行器与所述控制器电连接，所述出风结构的进风口与所述加热设备通过管路连通，所述出风结构的出风口安装在所述矿井内部，所述出风结构用于送风至所述矿井内部。
10.进一步地，所述引风结构包括：引风机，具有电机、转子、叶轮、引风口出风口，所述引风机的电机与所述控制器电连接，所述引风机的引风口与所述加热设备通过第四管路连通，所述引风机的出风口与引风风阀的进风口通过第五管路连通，其中，所述控制器控制所述引风机的电机开启，所述引风机的电机驱动所述引风机的转子转动，所述引风机的转子带动所述引风机的叶轮转动，生成负压，经过所述引风机的引风口从所述加热设备中抽风，并传输至所述引风风阀；所述引风风阀，具有进风口、出风口、风阀执行器和叶片，所述引风风阀的风阀执行器与所述控制器电连接，所述引风风阀的出风口用于与所述烟囱通过第六管路连通，其中，所述控制器控制所述引风风阀的风阀执行器开启，所述引风风阀的风阀执行器控制所述引风风阀的叶片开启并调整角度，以控制所述引风机的抽风量。
11.进一步地，所述出风结构包括：第一出风阀，具有进风口、出风口、风阀执行器和叶片，所述第一出风阀的风阀执行器与所述控制器电连接，所述第一出风阀的进风口与所述加热设备通过第七管路连通，其中，所述控制器控制所述第一出风阀的风阀执行器开启，所述第一出风阀的风阀执行器控制所述第一出风阀的叶片开启并调整角度，以控制所述加热设备的出风量；第二出风阀，具有进风口、出风口、风阀控制器和叶片，所述第二出风阀的风阀执行器与所述控制器电连接，所述第二出风阀的进风口与所述加热设备和所述第一出风阀通过第八管路连通，其中，所述控制器控制所述第二出风阀的风阀控制器开启，所述第二出风阀的风阀执行器控制所述第二出风阀的叶片开启并调整角度，以控制所述加热设备的出风量；第一出风口，与所述第一出风阀的出风口通过第九管路连通，所述第一出风口安装在所述矿井内部；第二出风口，与所述第二出风阀的出风口通过第十管路连通，所述第二出风口安装在所述矿井内部。
12.进一步地，所述控制器为plc控制器。
13.进一步地，所述供热系统还包括：显示设备，与所述控制器电连接，所述显示设备用于显示系统运行过程中各个设备的运行状态。
14.进一步地，所述供热系统还包括：电子讯响器，与所述控制器电连接，在所述温度大于第二温度阈值的情况下，所述控制器控制所述电子讯响器开启，在所述电子讯响器开
启的情况下所述电子讯响器发出声音报警信息。
15.应用本技术的技术方案，在矿井内部设置有温度传感器，温度传感器将检测到的温度发送至控制器，控制器根据温度来控制加热设备开启，进而对矿井内部进行供热，相比人为控制温度的方式，本方案可以自动化进行调温，对矿井的供热效果较好。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本技术的实施例的一种供热系统的部分结构示意图；
18.图2示出了根据本技术的实施例的又一种供热系统的部分结构示意图；
19.图3示出了供热系统的显示设备的一种显示界面的示意图；
20.图4(a)示出了供热系统的显示设备的另一种显示界面的第一部分的示意图；
21.图4(b)示出了供热系统的显示设备的另一种显示界面的第二部分的示意图；
22.图5示出了供热系统的显示设备的又一种显示界面的示意图。
23.其中，上述附图包括以下附图标记：
24.100、温度传感器；200、加热设备；300、控制器；10、第一加热设备；11、第二加热设备；20、第一鼓风机；21、第二鼓风机；30、第一鼓风风阀；31、第二鼓风风阀；40、第一助燃风机；41、第二助燃风机；50、第一引风机；51、第二引风机；60、第一引风风阀；61、第二引风风阀；70、第一出风阀；71、第二出风阀；72、第三出风阀；73、第四出风阀；80、第一出风口；81、第二出风口；82、第三出风口；83、第四出风口；90、烟囱。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
28.正如背景技术所介绍的，由于人为控制温度的自动化程度较低，对矿井的供热效果是较差，为了解决如上，本技术提出了一种供热系统。
29.根据本技术的实施例，提供了一种供热系统。
30.图1是根据本技术实施例的供热系统的流程图。如图1所示，该供热系统包括：
31.温度传感器100，安装在矿井内部，用于采集上述矿井内部的温度；
32.加热设备200，用于对上述矿井内部供热；
33.控制器300，与上述温度传感器100通信，与上述加热设备200电连接，上述控制器300在检测到上述温度小于第一温度阈值的情况下，控制上述加热设备200开启。
34.上述的供热系统中，在矿井内部设置有温度传感器，温度传感器将检测到的温度发送至控制器，控制器根据温度来控制加热设备开启，进而对矿井内部进行供热，相比人为控制温度的方式，本方案可以自动化进行调温，对矿井的供热效果较好。
35.另外，人为控制温度的方式，如果调整的温度较高，那么会造成资源的浪费，如果调整的温度较低，那么是无法对矿井内部提供适宜的温度的，人为控制主要还是根据工作人员自主的观念进行判断的，无法和矿井内部的实际情况结合起来，并且，如果人为调整的温度超过了矿井内部的所需要的温度，那么加热设备也会过分燃烧，这会污染大气，同时排放量超标会造成罚款，而采用本技术的方案，不需要人为干预，矿井内部设置了温度传感器，温度传感器可以检测矿井内部的温度，这样就可以和矿井内部的实际情况结合，进而控制器控制加热设备开启，加热设备对矿井内部进行供热。
36.在实际应用中，根据矿井的不同，温度传感器的数量可以不做限定，例如哈拉沟煤矿，目前埋深为100米，可以每个进风井口设置一个温度传感器，每一个温度传感器都可以将采集到的温度发送至控制器，控制器在多个温度传感器发送的温度中，只要有一个温度传感器采集到的温度小于2℃，就可以控制加热设备开启，当然，并不限于上述的情况，待后续煤矿深度变深后，还可以设置更多的温度传感器。
37.具体地，温度传感器通过4g通信方式将温度的数据发送至加热设备，当然还可以是其他的通信方式，例如5g或者wifi，当然，温度传感器和加热设备也可以是电连接的方式，控制器可以设置在热风机房中，加热设备可以不设置在热风机房中，加热设备一般设置在远离热风机房的外部(这是由于加热设备体积过大，热风机房无法容纳加热设备)，从而控制器控制加热设备开启，以实现矿井内部的温度不低于2℃，由于热量会进行传导，因此矿井的井口也不低于2℃，控制器可以控制加热设备在2-5℃的温度范围内供热，以保证路面不结冰，保证行车安全。
38.本技术的一种实施例中，上述供热系统还包括鼓风机和鼓风风阀，鼓风机具有电机、转子、叶轮和出风口，上述鼓风机的电机与上述控制器电连接，上述鼓风机的出风口与鼓风风阀的进风口通过第一管路连通，其中，上述控制器控制上述鼓风机的电机开启，上述鼓风机的电机驱动上述鼓风机的转子转动，上述鼓风机的转子带动上述鼓风机的叶轮旋转带动空气运动，经过上述鼓风机的出风口对上述加热设备进行送风；上述鼓风风阀具有进风口、出风口、风阀执行器和叶片，上述鼓风风阀的风阀执行器与上述控制器电连接，上述鼓风风阀的出风口与上述加热设备通过第二管路连通，其中，上述控制器控制上述鼓风风阀的风阀执行器开启，上述鼓风风阀的风阀执行器控制上述鼓风风阀的叶片的开启并调整角度，以控制对上述加热设备的送风量。该实施例中，鼓风机是向加热设备进行送风的，通过送风，在加热设备加入燃料，点燃火炬，输送天然气至加热设备，加热设备以进行供热，鼓风机和加热设备之间还具有鼓风风阀，可以通过调整鼓风风阀的叶片的开启的角度，来控制鼓风机向加热设备的送风量，进而可以更为高效地实现对加热设备送风。
39.为了加快加热设备的供暖速度，使得加热设备的燃烧力度更强，本技术的又一种实施例中，上述供热系统还包括助燃风机，助燃风机具有电机、转子、叶轮和出风口，上述助燃风机的电机与上述控制器电连接，上述助燃风机的出风口与上述加热设备通过第三管路
连通，其中，上述控制器控制上述助燃风机开启，上述助燃风机的电机驱动上述助燃风机的转子转动，上述助燃风机的转子带动上述助燃风机的叶轮旋转，经过上述助燃风机的出风口对上述加热设备中的气体进行加速。
40.本技术的另一种实施例中，上述系统还包括出风组件，出风组件具有电机、进风口和出风口，上述出风组件的电机与上述控制器电连接，上述出风组件的进风口与上述加热设备通过管路连通，上述出风组件的出风口安装在上述矿井内部，上述出风组件用于从上述加热设备中抽风并送风至上述矿井内部。该实施例中，通过将加热设备中的热风进行抽取，可以将热风输送至矿井内部，进而实现了对矿井内部进行供热。
41.本技术的再一种实施例中，上述出风组件包括引风结构和出风结构，引风结构具有电机、引风口和出风口，上述引风结构的电机与上述控制器电连接，上述引风结构的引风口与上述加热设备通过管路连通，上述引风结构的出风口用于与烟囱通过管路连通，上述引风结构用于从上述加热设备中抽风至上述烟囱；出风结构具有进风口、出风口和执行器，上述出风结构的执行器与上述控制器电连接，上述出风结构的进风口与上述加热设备通过管路连通，上述出风结构的出风口安装在上述矿井内部，上述出风结构用于送风至上述矿井内部。该实施例中，引风结构从加热设备中抽取热风至烟囱，出风结构会进行压风，引风结构抽取热风和出风结构输送热风是同时进行的，通过引风结构抽风，可以将热风压至出风结构，出风结构进而可以送风至矿井内部。
42.本技术的一种具体的实施例中，上述引风结构包括引风机和引风风阀，引风机具有电机、转子、叶轮、引风口出风口，上述引风机的电机与上述控制器电连接，上述引风机的引风口与上述加热设备通过第四管路连通，上述引风机的出风口与引风风阀的进风口通过第五管路连通，其中，上述控制器控制上述引风机的电机开启，上述引风机的电机驱动上述引风机的转子转动，上述引风机的转子带动上述引风机的叶轮转动，生成负压，经过上述引风机的引风口从上述加热设备中抽风，并传输至上述引风风阀；上述引风风阀具有进风口、出风口、风阀执行器和叶片，上述引风风阀的风阀执行器与上述控制器电连接，上述引风风阀的出风口用于与上述烟囱通过第六管路连通，其中，上述控制器控制上述引风风阀的风阀执行器开启，上述引风风阀的风阀执行器控制上述引风风阀的叶片开启并调整角度，以控制上述引风机的抽风量。该实施例中，引风机是从加热设备中进行抽风的，通过抽风，可以将热风压至出风结构，引风机和烟囱之间还具有引风风阀，可以通过调整引风风阀的叶片的开启角度，来控制引风机从加热设备中抽取的风量。
43.本技术的另一种具体的实施例中，上述出风结构包括第一出风阀、第二出风阀、第一出风口和第二出风口，第一出风阀具有进风口、出风口、风阀执行器和叶片，上述第一出风阀的风阀执行器与上述控制器电连接，上述第一出风阀的进风口与上述加热设备通过第七管路连通，其中，上述控制器控制上述第一出风阀的风阀执行器开启，上述第一出风阀的风阀执行器控制上述第一出风阀的叶片开启并调整角度，以控制上述加热设备的出风量；第二出风阀具有进风口、出风口、风阀控制器和叶片，上述第二出风阀的风阀执行器与上述控制器电连接，上述第二出风阀的进风口与上述加热设备和上述第一出风阀通过第八管路连通，其中，上述控制器控制上述第二出风阀的风阀控制器开启，上述第二出风阀的风阀执行器控制上述第二出风阀的叶片开启并调整角度，以控制上述加热设备的出风量；第一出风口与上述第一出风阀的出风口通过第九管路连通，上述第一出风口安装在上述矿井内
部；第二出风口与上述第二出风阀的出风口通过第十管路连通，上述第二出风口安装在上述矿井内部。该实施例中，设置了两个出风阀和两个出风口，通过调整第一出风阀和/或第二出风阀的叶片的开启角度，可以控制向矿井内部输送的风量。
44.一种可实现的方式中，供热系统的部分结构图如图2所示，供热系统中包括第一加热设备10、第二加热设备11、第一鼓风机20、第二鼓风机21、第一鼓风风阀30、第二鼓风风阀31、第一助燃风机40、第二助燃风机41、第一引风机50、第二引风机51、第一引风风阀60、第二引风风阀61、第一出风阀70、第二出风阀71、第三出风阀72、第四出风阀73、第一出风口80、第二出风口81、第三出风口82和第四出风口83，其中，第一鼓风风阀30分别与第一鼓风机20和第一加热设备10通过管路连通，第一助燃风机40与第一加热设备10通过管路连通，第一引风机50分别与第一加热设备10和第一引风风阀60通过管路连通，第一引风风阀60与烟囱90通过管路连通，第一出风阀70和第二出风阀71并联，第一出风阀70和第二出风阀71均与第一加热设备10通过管路连通，第一出风阀70与第一出风口80通过管路连通，第二出风阀71与第二出风口81通过管路连通，第二鼓风风阀31分别与第二鼓风机21和第二加热设备11通过管路连通，第二助燃风机41与第二加热设备11通过管路连通，第二引风机51分别与第二加热设备11和第二引风风阀61通过管路连通，第二引风风阀61与烟囱90通过管路连通，第三出风阀72和第四出风阀73并联，第三出风阀72和第四出风阀73均与第二加热设备11通过管路连通，第三出风阀72与第三出风口82通过管路连通，第四出风阀73与第四出风口83通过管路连通，这样在一路中的设备出现故障时，还可以采用另一路的设备进行供热。
45.根据不同的矿井的深度，出风口的设置可以自行调整，在目前的哈拉沟煤矿中，将四个出风口设置在了48联巷进风立井位置处。
46.在实际应用中，并不限于上述的情况，如果有多个进风井，还可以在其他的进风井井口处也设置出风口，这样可以对多个井筒同时供热。并且，出风结构也不限于上述的两个出风阀和两个出风口，可以根据矿井的深度等信息，调整出风阀的数量以及出风口的数量。
47.具体地，还可以在井口设置温度传感器，井口的温度传感器可以检测室外温度，如果室外温度＜矿井内部的温度＜停机温度时，控制器控制加热设备开启，根据温度传感器检测到的温度，控制器中的定时器设置为30秒，每达到30秒出风结构进行送风，无需人工干预，在矿井内部的温度达到设定温度(也是由温度传感器检测到的)的情况下，控制器开始控制加热设备暂停工作，或者减少加热的时间。在加热设备停止加热后，且室外温度大于停机温度时，控制器控制加热设备、鼓风机、鼓风风阀、助燃风机、出风组件运行三分钟后停止运行。
48.本技术的一种可选的实施例中，上述控制器为plc控制器。plc控制器中具有中央微处理器，中央微处理器用于接收温度传感器检测到的温度，plc控制器中还具有输入接口和输出接口，温度传感器通过输入接口与中央微处理器连接，加热设备、鼓风机、鼓风风阀、助燃风机、出风组件通过输出接口与中央微处理器连接。plc控制器可以是s7-200系列控制器，还可以是s7-300系列控制器，还可以是s7-400系列控制器。
49.plc控制器中具有输入/输出模块，输入模块用于接收和采集输入信号，输入信号有两种类型，一种是从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等的开关量输入信号，另一类是由继电器、热电偶、测速发电机、各种变速器提供的连续变化的模拟输入信号，plc控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、
调速装置等执行器。
50.在具体的应用中，本方案已经应用至哈拉沟煤矿，本方案的供热系统除防冻保温功能外，还具有节能环保、矿井内部温度控制、降低成本等功能，自2021年9月本供热系统开始运行后，各项数据表明，系统使用前供暖季节平均每月耗费天然气50万方，本系统使用后供暖季节平均每月耗费天然气39万方，按照2021年供暖季节平均每立方米天然气4.16元计算来看，已经节省了228万余元，本供暖系统带来的经济效益较为明显，大大降低了使用天然气的成本，还降低了排放量，达到了节能环保的目的，节约了人力资源和工程成本，为矿山企业的智能化建设具有良好的影响。
51.本技术的又一种实施例中，上述供热系统还包括显示设备，显示设备与上述控制器电连接，上述显示设备用于显示系统运行过程中各个设备的运行状态。该实施例中，由于设置了显示设备，并且在显示设备上显示系统运行过程中各个设备的运行状态，工作人员就可以及时知晓目前的供热系统的各个设备的运行状态，也可以知晓矿井内部的温度。
52.一种实施例中，如图3所示，供热系统的显示设备中还具有第一显示界面，第一显示界面是登录界面，工作人员可以通过登录账号后，查看供热系统的状态，如图4(a)和图4(b)所示，供热系统的显示设备中还具有第二显示界面，第二显示界面是系统的运行状态，如图4(a)和图4(b)所示，可以显示各个设备的运行状态，图中的远程表示工作人员可以采用远程控制的方式控制设备运行，手动表示设备为手动模式，自动表示设备为自动模式，这样本系统不仅仅可以采用自动化控制的方式，还可以兼容手动控制的方式，在手动停止时，需要保证加热设备已经关闭，并且所有的风机的运行温度都大于40℃才可以手动关闭，通过手动或者自动化的方式，可以实现对加热设备的火力控制，手动模式下，可以任意对加热设备的火力进行调整，自动模式下，可以通过温度传感器采集到的数据发送给控制器后，控制器来调整加热设备的火力，当矿井内部温度大于最大温度阈值时，加热设备可以以最小火力持续运行，停机可以是人工干预。
53.一种具体的实施例中，显示设备中还具有第三显示界面，如图5所示(图5中示出了部分设备的运行温度曲线)，可以显示各个设备的运行温度的曲线，这样可以为工作人员提供更好的温度变化数据。
54.本技术的再一种实施例中，上述供热系统还包括电子讯响器，电子讯响器与上述控制器电连接，在上述温度大于第二温度阈值的情况下，上述控制器控制上述电子讯响器开启，在上述电子讯响器开启的情况下上述电子讯响器发出声音报警信息。该实施例中，可以通过电子讯响器报警来提示工作人员，工作人员可以及时知晓目前矿井内部温度较高。
55.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
56.本技术的供热系统，在矿井内部设置有温度传感器，温度传感器将检测到的温度发送至控制器，控制器根据温度来控制加热设备开启，进而对矿井内部进行供热，相比人为控制温度的方式，本方案可以自动化进行调温，对矿井的供热效果较好。
57.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。