专利名称：井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种井下避险装置的配套控制系统，更具体的说是一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法。
背景技术：
近年来，国内煤矿事故频繁发生，使得井下作业的安全问题越来越受到重视，进而推动了井下避险救生装置生产工业的发展，避险救生装置为保证井下作业人员的生命安全，避免矿井下恶劣的环境所带来的威胁，其内部通常都集成有各种环境调节设施，并通过传感器检测其内部的各项环境参数，而目前煤矿井下避险系统普遍采用纯手动控制模式， 即其内部密封环境内所有参数的调节都需要避难人员根据传感器采集的参数进行手动操作对应的设备完成。以氧气供应为例，当氧气传感器采集到密封环境内氧气浓度低于避难人员需求时，氧气传感器自带声光报警开始提示避难人员，避难人员手动扳动氧气气瓶开关，氧气排放进入密封环境内。但是在煤矿事故发生后，井下避险救生装置内的避难人员长期处于焦虑状态，且救生装置为最大限度的提高避难人员的生存率，其内部集成的环境调节设备较多，且对于不同的环境参数较多并分别有对应的调节设备，如采用纯手动控制模式，必需要避难人员频繁操作才能满足需要；频繁的手动操作必将增加避难人员的身体和心理上的负担。
发明内容
本发明的目的在于解决上述不足，提供一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法。为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案本发明一方面提供了一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，包括手动执行机构与电动执行机构，手动执行机构与电动执行机构呈并列关系，且相互独立运行并控制对应的环境调节设备，所述的控制系统还包括传感器与测量控制装置，传感器接入测量控制装置，测量控制装置内部设有井下避险装置内部各种环境参数的阈值范围，通过传感器输入的各种环境参数检测数据与其内部的阈值范围相比较，超出阈值范围即输出控制信号至对应的电动执行机构启动环境调节设备。进一步的技术方案是所述的手动执行机构是井下避险装置内部环境调节设备上的手动开关，且环境调节设备同时设有手动开关与电动执行机构。根据权利要求1或2所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于所述的传感器还接入显示装置，传感器将各种环境参数检测数据输入显示装置，由显示装置将其转换为图像或指示灯信号。更进一步的技术方案是所述的环境调节设备是制冰装置、空气净化装置、照明装置、喷淋装置、气压调节装置与氧气供应装置当中的一种或多种。再进一步的技术方案是所述的电动执行机构是电磁阀、电动开关或继电器当中的一种或几种。本发明另一方面提供了一种井下避险装置内部环境调节双模式控制方法，采用手动执行机构与电动执行机构，并将手动执行机构与电动执行机构设置为并列关系，且使它们都可独立控制对应的环境调节设备，所述的方法按照如下步骤进行步骤A、采用测量控制装置，并在其内部设置各项环境参数的阈值范围；步骤B、再采用传感器实时检测井下避险装置内部的各项环境参数，并将检测数据输入测量控制装置中；步骤C、测量控制装置控制器根据各项环境参数的检测数据与其内部设置的阈值范围进行逐项比较；步骤D、如一项或几项环境参数检测数据在其对应的阈值范围内，测量控制装置向对应的电动执行机构输出控制信号启动对应的环境调节设备。进一步的技术方案是所述的步骤D中当传感器向测量控制装置输出对应的环境参数检测数据在其内部设置的阈值范围之外单位时间后，测量控制装置即向对应的电动执行机构输出控制信号停止运行该设备。更进一步的技术方案是所述的步骤D中测量控制装置向对应的电动执行机构输出控制信号后检测到该电动执行机构无动作，或单位时间内传感器输入的对应环境参数检测数据一直停留在其阈值范围内，则向该电动执行机构输出关闭信号，此时转为手动执行机构控制对应的环境调节设备。再进一步的技术方案是所述的各项环境参数为氧气浓度、压差、空气湿度、光线强度与温度当中的任意一种或几种。与现有技术相比，本发明的有益效果是通过测量控制器与电动执行机构实现双模式控制，能避免井下避险装置内的避难人员频繁操作，提高其内部的舒适度，同时电动执行机构配合测量控制器的智能控制模式失效的情况下，还可采用手动执行机构进行环境控制，简化控制系统的操作流程，同时提高了其稳定性和可靠性，且本发明所提供的一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法，可采用常规防爆兼本安测量控制器与各类电动执行机构及传感器结合组成，可应用于各种类型和规格的井下避险装置中，易于推广。
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步阐述。如图1所示，本发明的第一种实施方式是要说明一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，包括手动执行机构与电动执行机构，手动执行机构与电动执行机构呈并列关系，且相互独立运行并控制对应的环境调节设备，所述的控制系统还包括传感器与测量控制装置，传感器接入测量控制装置，测量控制装置内部设有井下避险装置内部各种环境参数的阈值范围，通过传感器输入的各种环境参数检测数据与其内部的阈值范围相比较，超出阈值范围即输出控制信号至对应的电动执行机构启动环境调节设备。
上述所提到的手动执行机构，仅仅是发明人将井下避险装置内部所安装的环境调节设备的手动开关的总称，应当理解的是井下避险装置内部安装的所有环境调节设备的手动开关都可被称之为本发明系统中的手动执行机构。而为实现本发明的功能，可以确切的说前述的环境调节设备上都同时设有手动执行机构与电动执行机构。而本发明的目的之一在于能够使上述的手动执行机构与电动执行机构同时使用，并且不相互干扰，因此所提到的电动执行机构也与手动执行机构相同，属于前述环境调节设备上安装的电磁阀、电动开关或者继电器的总称，除此之外，还应当理解的是在本发明系统中其它作用与电磁阀、电动开关或者继电器相同的机构都可被总称为电动执行机构，因此本发明中所提到的电动执行机构不仅仅包含前述部件。上述所提到的环境调节设备可以是根据不同需求而在井下避险装置内部安装多种设备，本发明的发明人参考现有技术，认为比较优选的技术方案是将环境调节设备设置为制冰装置、空气净化装置、照明装置、喷淋装置、气压调节装置与氧气供应装置，上述所提到的手动执行机构中的各种手动开关，以及统称为电动执行机构的电磁阀、电动开关与继电器分别与相应的环境调节设备相对应，当然也可以再前述各种装置中进行选择，采用一种或多种均可作为环境调节设备使用，因此上述所提到的环境调节设备不应当理解为包含前述所有的装置。另外本发明的上述内容中所提到的接入测量控制器的传感器，为使其传感功能更加明确且可视化，还可以在传感器上增设一显示装置作为传感器识别的辅助装置，具体为将传感器接入显示装置，传感器将各种环境参数检测数据输入显示装置，由显示装置将其转换为图像或指示灯信号，这样避险者可根据图像或指示灯信号观测井下避险装置内部的各种环境参数。但需要进行说明的是，前述仅仅为本发明的一种优选实施方式，即使没有增设显示装置，本发明的技术方案仍然是可以实现的。本发明的另一种实施方式是要说明一种井下避险装置内部环境调节双模式控制方法，采用手动执行机构与电动执行机构，并将手动执行机构与电动执行机构设置为并列关系，且使它们都可独立控制对应的环境调节设备，所述的方法按照如下步骤进行步骤A、采用测量控制装置，并在其内部设置各项环境参数的阈值范围；步骤B、再采用传感器实时检测井下避险装置内部的各项环境参数，并将检测数据输入测量控制装置中；步骤C、测量控制装置控制器根据各项环境参数的检测数据与其内部设置的阈值范围进行逐项比较；步骤D、如一项或几项环境参数检测数据在其对应的阈值范围内，测量控制装置向对应的电动执行机构输出控制信号启动对应的环境调节设备，而对应的环境调节设备启动后，原则上不停止运行，例如供氧装置和制冷装置，但为保证整个系统的智能化，还可以增设如下步骤，当传感器向测量控制装置输出对应的环境参数检测数据在其内部设置的阈值范围之外单位时间后，测量控制装置即向对应的电动执行机构输出控制信号停止运行该设备。而上述的步骤D中测量控制装置向对应的电动执行机构输出控制信号后检测到该电动执行机构无动作，或单位时间内传感器输入的对应环境参数检测数据一直停留在其阈值范围内，则向该电动执行机构输出关闭信号，此时转为手动执行机构控制对应的环境调节设备。对于上述所提到的各项环境参数，可参考上述实施方式中的各种环境调节设备， 其不同的功能则用于改善不同的环境参数，更具体的说，本实施方式上述所提到各项环境参数为氧气浓度、压差、空气湿度、光线强度与温度，也可以在前述参数当中任意选择一种或几种进行检测，即本发明所称的各种环境参数不仅仅是前述参数的总称，而是包括了井下避险装置内所有环境参数的总称。上述仅仅为本发明的优选实施例，并不是对本发明保护范围的限定，发明人在实施方式中为保证本领域的普通技术人员可顺利实施本方案，对部分技术手段作了较为详细说明，应当理解为，对本发明的一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法所做的任何等质并无实质技术效果的改变，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，包括手动执行机构与电动执行机构，手动执行机构与电动执行机构呈并列关系，且相互独立运行并控制对应的环境调节设备，其特征在于所述的控制系统还包括传感器与测量控制装置，传感器接入测量控制装置，测量控制装置内部设有井下避险装置内部各种环境参数的阈值范围，通过传感器输入的各种环境参数检测数据与其内部的阈值范围相比较，超出阈值范围即输出控制信号至对应的电动执行机构启动环境调节设备。
2.根据权利要求1所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于 所述的手动执行机构是井下避险装置内部环境调节设备上的手动开关，且环境调节设备同时设有手动开关与电动执行机构。
3.根据权利要求1或2所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于所述的传感器还接入显示装置，传感器将各种环境参数检测数据输入显示装置，由显示装置将其转换为图像或指示灯信号。
4.根据权利要求1或2所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于所述的环境调节设备是制冰装置、空气净化装置、照明装置、喷淋装置、气压调节装置与氧气供应装置当中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于 所述的电动执行机构是电磁阀、电动开关或继电器当中的一种或几种。
6.一种井下避险装置内部环境调节双模式控制方法，采用手动执行机构与电动执行机构，并将手动执行机构与电动执行机构设置为并列关系，且使它们都可独立控制对应的环境调节设备，其特征在于所述的方法按照如下步骤进行步骤A、采用测量控制装置，并在其内部设置各项环境参数的阈值范围；步骤B、再采用传感器实时检测井下避险装置内部的各项环境参数，并将检测数据输入测量控制装置中；步骤C、测量控制装置控制器根据各项环境参数的检测数据与其内部设置的阈值范围进行逐项比较；步骤D、如一项或几项环境参数检测数据在其对应的阈值范围内，测量控制装置向对应的电动执行机构输出控制信号启动对应的环境调节设备。
7.根据权利要求6所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于 所述的步骤D中当传感器向测量控制装置输出对应的环境参数检测数据在其内部设置的阈值范围之外单位时间后，测量控制装置即向对应的电动执行机构输出控制信号停止运行该设备。
8.根据权利要求6所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于 所述的步骤D中测量控制装置向对应的电动执行机构输出控制信号后检测到该电动执行机构无动作，或单位时间内传感器输入的对应环境参数检测数据一直停留在其阈值范围内，则向该电动执行机构输出关闭信号，此时转为手动执行机构控制对应的环境调节设备。
9.根据权利要求6至8任意一权利要求所述的井下避险装置内部环境调节双模式控制系统，其特征在于所述的各项环境参数为氧气浓度、压差、空气湿度、光线强度与温度当中的任意一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法，属一种井下避险装置的配套控制系统，包括手动执行机构与电动执行机构，手动执行机构与电动执行机构呈并列关系，且相互独立运行并控制对应的环境调节设备，所述的控制系统还包括传感器与测量控制装置，传感器接入测量控制装置，测量控制装置内部设有井下避险装置内部各种环境参数的阙值范围，通过传感器输入的各种环境参数检测数据与其内部的阙值范围相比较，超出阙值范围即输出控制信号至对应的电动执行机构启动环境调节设备。本发明所提供的一种井下避险装置内部环境调节双模式控制系统及其控制方法，可应用于各种类型和规格的井下避险装置中，易于推广。
文档编号E21F11/00GK102540935SQ201210049959
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者何小旭, 党建波, 曾强, 杨俊波, 杨林森, 王飞, 郑宜强 申请人:四川航天系统工程研究所