专利名称：矿用自动风水雾化降尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种矿用自动风水雾化降尘装置，更具体的说，尤其涉及ー种利用光控传感器实现检測、电动球阀进行控制以及利用风水雾化喷头进行洒水的矿用自动风水雾化降尘装置。
背景技术：
煤矿井下的粉尘会严重影响井下作业者的身体危害很大，尤其是对于矿井下的主巷道、皮带巷、掘进和采煤工作面及粉尘作业的场所，大于10微米的粉尘容易被鼻腔、气管粘液所捕捉，并逐渐排出体外；但如果粉尘的直径小于10微米，则可深入到气管深部，大约90%的粉尘可以沉积在气管、肺泡上，进而引发肺部等疾病。同时，矿井下的大量粉尘还可随矿井排风进入大气，造成环境污染。为了在矿井作业环境中降尘除尘、进化空气，一般采用喷洒装置进行洒水作业。但现有的洒水装置存在诸多的缺点，例如，自动化检测和控制效果差，不能根据周围的环境进行有效的洒水作业；所产生的水雾的除尘效果差，不能快速有效地除尘降尘。
实用新型内容本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了ー种利用光控传感器实现检测、电动球阀进行控制以及利用风水雾化喷头进行洒水的矿用自动风水雾化降尘装置。本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置，包括供水管和供风管，其特别之处在干还包括用于信号采集和控制信号输出的主控箱、用于检测是否有人体存在的光控传感器以及多个利用压缩空气将水雾化的风水雾化喷头，所述供水管和供风管上分別设置有水管控制阀和风管控制阀；所述光控传感器的信号输出端与主控箱的信号采集端相连接，风水雾化喷头的输入口与供水管和供风管均相连通；所述水管控制阀和风管控制阀均为电动球阀，主控箱的控制输出端与水管控制阀和风管控制阀的控制端均相连接。供水管和供风管应分别与供水、供风系统相连接，以便管路中的风和水产生足够的压カ；具有压カ的水、风在风水雾化喷头中相汇合，在风カ的作用下将水雾化。水管控制阀和风管控制阀均采用电动球阀，有利于实现自动控制。光控传感器用于检测待洒水区域是否有工作人员存在，并将检测信号输入到主控箱中；如有人存在，则使水管控制阀和风管控制阀处于关闭状态，如没有工作人员存在，则控制风水雾化喷头进行洒水作业，以便进行降尘除尘和净化空气作业。本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置，所述主控箱包括微控制器、时钟电路、电源模块和液晶显示模块；时钟电路和电源模块均与微控制器的输入端相连接，液晶显示模块与微控制器的输出端ロ相连接。微控制器可以采用具有处理和运算功能的单片机，时钟电路提供微控制器正常工作的时钟脉沖；电源模块用于给整个装置提供工作电源，液晶显示模块可以对整个装置的工作状态进行显示。本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置，所述供水管上还设置有水质过滤器，、水管控制阀位于水质过滤器与风水雾化喷头之间的供水管上。水质过滤器可有效滤除水中的杂质，保证风水雾化喷头的长期正常工作。本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置，所述光控传感器距离地面的高度为2m。光控传感器距离地面一定的高度，有利于检测更广的范围。本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置，所述主控箱以及由电动球阀构成的水管控制阀和风管控制阀均为矿用本质安全型器件。用电器件采用矿用本质安全型，可有效避免爆炸事故的发生。本实用新型的有益效果是本实用新型的风水雾化降尘装置，通过设置检测工作区域有无工作人员存在的光控传感器以及与供水管和供风管相连接的风水雾化喷头，实现了工作区域有无人员存在的自动检测以及自动喷洒水雾功能，实现了对矿井主巷道、皮带巷、掘进和采煤工作面及粉尘作业的场所的有效降尘除尘作业；浄化了矿井下粉尘作业环境，防止了粉尘对人体和环境的危害。
图I为本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置的原理图；图2为本实用新型中主控箱的电路原理图。图中1主控箱，2水管控制阀，3风管控制阀，4光控传感器，5光控传感器，6风水雾化喷头，7供水管，8供风管，9水质过滤器，10微控制器，11时钟电路，12电源模块，13液晶显不ネ旲块。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进ー步说明。如图I所示，给出了本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置的原理图，其包括主控箱I、供水管7、供风管8、水管控制阀2、风管控制阀3、两光控传感器5、水质过滤器9 ；主控箱I实现信号采集、数据处理和控制信号输出。两光控传感器5设置在矿井主巷道、皮带巷、掘进和采煤工作面等粉尘作业的场所，用于检测洒水范围内是否有工作人员存在；光控传感器5的输出端与控制箱I的信号采集端ロ相连接，当光控传感器5检测到周围有エ作人员存在时，输送信号至主控箱I。所示的供水管7和供风管8分别与供水系统和供风系统相连接，以便时管路中的水、水具有足够的压力；供水管7依次经水质过滤器9、水管控制阀2后接于风水雾化喷头6的输入端，水质过滤器9可防止水体中的杂质进入风水雾化喷头6中。供风管8经风管控制阀3后接到风水雾化喷头6的输入端，风水雾化喷头6以压缩空气为动力，将水直接雾化，雾化后的水颗粒小于30微米，均匀喷向灰尘、煤尘等尘埃环境，雾化水滴快速与尘埃结合并使其在较短的时间内落地，从而达到降尘、除尘的目的。水管控制阀2和风管控制阀3均采用电动球阀，电动球阀不仅易于实现自动控制，而且エ控稳定。如图2所示，给出了主控箱I的电路原理图，其包括微控制器10、时钟电路11、电源模块12和液晶显示模块13，两光控传感器(4、5)与微控制器10的信号输入端相连接，以便对有无工作人员存在进行检测；微控制器10的输出端与水管控制阀2和风管控制阀3，以便对两阀门的通断状态进行控制。时钟电路11给微控制器10提供工作的时钟脉沖，电源模块12给整个装置提供低压直流电源。液晶显示模块13与微控制器10的信号输出端相连接，用于显示装置的工作信息，例如延时的时间。为了实现良好的測量效果，可以将两光控传感器(4、5)设置到距离地面为2m的位置处。主控箱I、水管控制阀2和风管控制阀(3)均采用矿用本质安全型器件，已达到防暴的目的。这样，通过光控传感器对工作区域有无工作人员存 在进行检测，在通过主控箱对电动球阀的水阀和风阀的通断状态进行控制，有效地实现了对矿井尘埃区域的自动洒水作业。本实用新型的自动风水雾化降尘装置，能够连续、自动洒水，在降尘除尘、浄化空气的同时，还能吸收一定的有害气体，降低瓦斯浓度，改善和治理粉尘作业环境，构成了有效防止粉尘危害的常规设备；适用于煤矿井下的综掘皮带巷、主皮带运输巷及粉尘作业的环境。作为具体的实施方式，主控箱I的输入电压可以采用127V的交流电，再采用两级稳压、两级过流保护和双过压保护，确保主控箱安全、稳定。电动球阀采用电流保护电路，额定工作电流小于150mA，承受供水压カ范围为0.2 7Mpa，开启或关闭时间为10 15s。光控传感器4设置在风水雾化喷头6所形成水幕的两侧，采集的信号为7 10 y m的人体红外波。本实用新型的自动风水雾化降尘装置的工作过程为主控箱I上电后，关闭供水管7和供风管8上的电动球阀，风水雾化喷头6不进行洒水作业，延时一段时间(由程序来设定，例如6s)后开始检测；当主控箱I检测到两只传感器均没有人体信号输入时，继续保持两电动球阀继续处于关闭状态，风水雾化喷头6不进行洒水作业。当两光控传感器之一有人体信号输入时，主控箱I则控制水管控制阀2和风管控制阀3处于开启状态，进行洒水作业。当两个光控传感器4检测到的人体信号均消失时，延时一段时间(在I 270s之间可调节)后恢复洒水。本实用新型的风水雾化降尘装置，在一下条件下均能够正常工作a)海抜高度不超过2000m ；b)环境温度为-20 +40°C ；c)空气相对湿度不超过95% ；d)含有爆炸性气体(甲烷)、煤尘混合物的煤矿井下；e)无显著动摇和剧烈冲击振动的地方。
权利要求1.一种矿用自动风水雾化降尘装置，包括供水管(7)和供风管(8)，其特征在于还包括用于信号采集和控制信号输出的主控箱(I)、用于检测是否有人体存在的光控传感器(4、5)以及多个利用压缩空气将水雾化的风水雾化喷头(6)，所述供水管和供风管上分别设置有水管控制阀(2)和风管控制阀(3);所述光控传感器的信号输出端与主控箱的信号采集端相连接，风水雾化喷头的输入口与供水管和供风管均相连通；所述水管控制阀和风管控制阀均为电动球阀，主控箱的控制输出端与水管控制阀和风管控制阀的控制端均相连接。
2.根据权利要求I所述的矿用自动风水雾化降尘装置，其特征在于所述主控箱(I)包括微控制器(10)、时钟电路(11)、电源模块(12)和液晶显示模块(13);时钟电路和电源模块均与微控制器的输入端相连接，液晶显示模块与微控制器的输出端口相连接。
3.根据权利要求I或2所述的矿用自动风水雾化降尘装置，其特征在于所述供水管(7)上还设置有水质过滤器(9)，水管控制阀(2)位于水质过滤器与风水雾化喷头(6)之间 的供水管上。
4.根据权利要求I或2所述的矿用自动风水雾化降尘装置，其特征在于所述光控传感器(5)距离地面的高度为2m。
5.根据权利要求I或2所述的矿用自动风水雾化降尘装置，其特征在于所述主控箱(O以及由电动球阀构成的水管控制阀(2)和风管控制阀(3)均为矿用本质安全型器件。
专利摘要本实用新型的矿用自动风水雾化降尘装置，包括供水管和供风管，特征在于还包括主控箱、光控传感器和多个风水雾化喷头，供水管和供风管上分别设置有水管控制阀和风管控制阀；光控传感器的信号输出端与主控箱的信号采集端相连接，风水雾化喷头的输入口与供水管和供风管均相连通；所述水管控制阀和风管控制阀均为电动球阀。本实用新型的风水雾化降尘装置，实现了工作区域有无人员存在的自动检测以及自动喷洒水雾功能，实现了对矿井主巷道、皮带巷、掘进和采煤工作面及粉尘作业的场所的有效降尘除尘作业；净化了矿井下粉尘作业环境，防止了粉尘对人体和环境的危害；具有结构简洁合理、有益效果显著和易于应用推广的优点。
文档编号E21F5/04GK202531216SQ20122017408
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者李文海 申请人:济宁兴海机电设备有限公司