一种基于风门的控制方法及装置与流程

1.本发明涉及井下风门技术领域，具体而言，涉及一种基于风门的控制方法及装置。


背景技术：

2.在矿井中，进风巷进和回风巷之间会产生较大的压差，因此在煤矿安全规定中，主要进风巷之间需要使用的联络巷，而且必须安装风门，以此达到引导风流和隔断风流的作用。
3.但是现有的风门还存在以下缺点：1、传统的风门自动化程度低，无法实施监测通行的人或车，因此不便于及时对风门开启和关闭；2、当控制风门关闭的自动系统出现故障时，传统的无压风门由于两侧没有压力差很容易出现开口漏风的情况，因此无法保障通风系统的正常使用；3、当人或车辆通行风门的时候，无法准确计算出风门开启的停滞时间，以此保证人或车辆安全通行。


技术实现要素：

4.为了弥补以上不足，本发明提供了一种基于风门的控制方法及装置，旨在改善现在的风门自动化程度低的问题。
5.本发明是这样实现的：本发明提供一种基于风门的控制方法及装置包括风门、气动组件、感应组件和控制系统。
6.至少一道风门，用于沿井下风流方向进行调配的通风设施；
7.气动组件，与所述风门进行连接，以驱动所述风门打开或关闭；
8.感应组件，设置在所述风门的前后位置，并与所述风门之间设有预定距离；
9.控制系统，用于根据所述感应组件的识别结果对所述气动组件进行控制，当识别到所述风门的前后位置有人或车时，所述风门以预设速度打开，当人或车通过所述风门后，预设时间内没有识别到人或车后所述风门即会关闭。
10.在本发明的一种实施例中，当巷道中设置有多道所述风门时，每道所述风门等间隔设置，且每道所述风门均为正反四扇门结构。
11.在本发明的一种实施例中，所述控制系统包括：
12.接收模块，用于接收所述感应组件的信号；
13.控制模块，用于根据接收模块接收的信号来控制所述风门完成开合动作；
14.计算模块，根据人或车辆的实时位置计算识别所述风门的打开时间。
15.在本发明的一种实施例中，所述风门为竹胶板结构，且所述风门呈角度安装，其角度为倾斜度角。
16.在本发明的一种实施例中，所述感应组件为多个光控传感器组成，且分别等间隔宿设置。
17.在本发明的一种实施例中，所述气动组件包括气缸以及设置于所述气缸两端的驱动拐臂，其中，两端的所述驱动拐臂分别连接在风门以及风门框上。
18.在本发明的一种实施例中，所述感应组件选用ggz50矿用光控传感器。
19.在本发明的一种实施例中，所述控制模块具体用于当人或车行进至感应组件感应区域时，第一道风门开启，当人或车辆行进至第二道风门的感应组件感应区域时，完成第一道风门的关闭并开启第二道风门。
20.一种基于风门的控制方法，所述方法包括：
21.识别风门前后位置的人或车辆；
22.识别到人或车辆后，控制系统会对气动组件发出打开指令，以使目标风门打开，人或车辆实现通行；
23.根据人或车辆的实时位置计算识别所述风门的打开时间，确保人或车辆能够完全通过所述风门；
24.即控制系统会对气动组件发出关闭指令，以使目标风门关闭。
25.在本发明的另一种实施例中，根据人或车辆的实时位置计算识别所述风门的打开时间，包括：
26.将识别到人或车辆的点作为起始点，将不能识别到人或车辆的点作为终点，根据人或车辆行走的速度计算所述风门的打开时间。
27.本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种基于风门的控制方法及装置，使用时，当人或车辆到达感应组件的位置时，感应组件识别到信息，进而会将感应到的信息直接传送到控制系统，进而控制气动组件进行工作，以此将风门开启，进而使得人或车辆可以直接通过风门，实现通行，而且控制系统可根据人或车辆的实时位置计算识别风门的打开时间，以确保人或车辆能够完全通过风门，当人或车辆通过后，控制系统即会对气动组件发出关闭指令，进而使得风门关闭；
28.本发明通过在风门前后位置设置感应组件，在实现风门的自动开启和关闭作业时，还能够通过控制系统计算出风门开启停滞的时间，以此保证人或车辆安全通行，通过自动开启关闭风门，此过程不再需要车辆司机下车或停车等待，可以直接在巷道中实现完整快速通行，进而可以大大的增加矿井中的运输效率，最主要的该自动风门结构当自动化系统出现故障的时候，通过风门自身重力的作用也可以满足安全生产标准化要求的风门自动关闭要求，而且该风门是有正反四扇门结构形成，因此克服了传统的无压风门由于两侧没有压力差容易出现开口漏风的情况，因此利于保障对于通风系统的稳定可靠。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式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发明的某些实施例，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。
30.图1是本发明实施方式提供的风门与气动组件结构示意图；
31.图2为本发明实施方式提供的风门安装结构示意图；
32.图3为本发明实施方式提供的整体结构在巷道中安装使用示意图；
33.图4为本发明实施方式提供的风门开启的顺序结构示意图；
34.图5为本发明实施方式提供的控制系统结构框图示意图；
35.图6为本发明实施方式提供的控制风门打开方法流程结构示意图；
36.图7为本发明实施方式提供的控制风门打开的一个具体实现流程结构示意图。
37.图中：100-风门；200-气动组件；210-气缸；220-拐臂；300-感应组件；400-控制系统；410-接收模块；420-控制模块；430-计算模块。
具体实施方式
38.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
39.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
40.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。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.实施例
46.请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种基于风门的控制装置，包括风门
100、气动组件200、感应组件300和控制系统400。
47.其中，请参阅图1-图4，风门100安装在进风巷之间的联络巷中，主要用来在巷道中实现引导风流和隔断风流的作用，气动组件200安装在风门100和风门框上，主要用来实现风门100的自动开启和关闭，感应组件300安装在巷道中并位于风门100的前后位置，控制系统400主要用来接收感应组件300的信号，并对气动组件200进行控制，而且还能够准确计算出风门100开启停滞的时间，以此确保人或车辆安全通行。
48.请参阅图1、图2和图3，风门100，用于沿井下风流方向进行调配的通风设施，在具体设置时，须在巷道中设置多道风门100，每道风门100得等间隔设置，且每道风门100均为正反四扇门结构。具体的，该风门100为竹胶板结构，且风门100呈角度安装，其角度为倾斜5度角。正反向四道风门100的结构在构建时使用了倾斜5度角安装，在自动系统出现故障时，利用风门100自重可以满足安全生产标准化要求的风门100自动关闭要求。而传统的无压风门无法满足此要求，因此相比无压风门的两扇风门100更有利于保障对于通风系统的稳定可靠。
49.请参阅图1，气动组件200，与风门100进行连接，以驱动风门100打开或关闭，其中，气动组件200包括气缸210以及设置于气缸210两端的驱动拐臂220，两端的驱动拐臂220分别连接在风门100以及风门框上，且气缸210和驱动拐臂220都是铰接连接的，因此当气缸210接收到驱动信号时，气缸210通过驱动拐臂220能够使得风门100在门槛上实现开启和关闭，进而使得人或车辆通行。
50.请参阅图3和图4，感应组件300，设置在风门100的前后位置，并与风门100之间设有预定距离，具体的，感应组件300为多个光控传感器组成，且分别等间隔设置，通过多组光控传感器可以实时监测到人或车辆的情况，也可以监测出他们的行走速度，进而能够反馈到控制系统400中，以此计算出风门100需要打开多长时间，使得人或车辆可以安全通过。感应组件300选用ggz50矿用光控传感器，该型号的传感器不仅能够在矿井中监测效率高，而且使用寿命长。
51.请参阅图3和图4，控制系统400，用于根据感应组件300的识别结果对气动组件200进行控制，当识别到风门100的前后位置有人或车时，风门100以预设速度打开，当人或车通过风门100后，预设时间内没有识别到人或车后风门100即会关闭。
52.请参阅图1、图3和图4以及图5，控制系统400包括：接收模块410，用于接收感应组件300的信号。控制模块420，用于根据接收模块410接收的信号来控制风门100完成开合动作。计算模块430，根据人或车辆的实时位置计算识别风门100的打开时间。当有两道风门100时，控制模块420具体用于当人或车行进至感应组件300感应区域时，第一道风门100开启，当人或车辆行进至第二道风门100的感应组件300感应区域时，完成第一道风门100的关闭并开启第二道风门100。根据实际使用情况如下：
53.本改造系统，满足煤矿安全规程需要的正反两道风门100，通过改造后实现自动开启关闭，节约了由于司机停车熄火开闭风门100影响的运输时间，按照每组风门100停车熄火，打开风门100，通过后停车熄火关闭风门100，同时打开另一道风门100，通过后停车熄火，关闭第二道风门100统计计算时间，每通过一道风门100需要15-17分钟，改造后，通过风门100仅需5分钟。车辆每经过一道风门100至少节约10分钟。
54.1、按照每辆车每班需要通过10组风门100计算，可以节约100分钟，井下30辆车运
转，至少节约1000分钟，节约的时间可以用来减少投入运行的车辆。
55.2、由于井下防爆车辆使用的气动马达打火，每启动一次都需要对气包进行充气达到4mpa以上压力才能熄火，否则无法重新启动，频繁熄火、打火对车辆损坏较大。按照折旧算，每辆车的气动马达维护更换可以延长7个月到10个月。
56.本发明另一种实施例还提供了一种基于风门的控制方法，请参照图6所示，其为本发明的基于风门的控制方法的步骤流程图，该方法包括如下步骤：
57.s1、识别风门100前后位置的人或车辆；
58.s2、识别到人或车辆后，控制系统400会对气动组件200发出打开指令，以使目标风门100打开，人或车辆实现通行；
59.s3、根据人或车辆的实时位置计算识别风门100的打开时间，确保人或车辆能够完全通过风门100；
60.s4、即控制系统400会对气动组件200发出关闭指令，以使目标风门100关闭。
61.在本发明的另一种实施例中，根据人或车辆的实时位置计算识别风门100的打开时间，包括：
62.将识别到人或车辆的点作为起始点，将不能识别到人或车辆的点作为终点，根据人或车辆行走的速度计算风门100的打开时间。
63.本发明实施例基于控制系统400实现对风门100开启停滞时间的控制，具体的，如图7所示，当风门100为正常闭合状态时，通过感应组件300识别风门100前后位置的人或车辆，然后感应组件300将识别的信息传送给控制系统400，接着控制系统400根据识别的信息对气动组件200进行控制，气动组件200接收到指令以此驱动风门100实现打开，当人或车通过风门100后或者已不能识别到人或车辆的状态，风门100会重新关闭，形成闭合状态，第一道风门100关闭之后，紧接着第二道风门100收到信号指令开启，进而车辆不需要停车或者手动开启风门100，当车辆或行人走出第二道风门100后，第二道风门100关闭，进而实现人或车辆在巷道中完整通行，其中，第一组感应组件300和最后一组的感应组件300之间的距离l是可知，只需通过中间的感应组件300实时监测人或车辆的位置，因此可通过控制系统400计算出人或车辆移动的区间速度v，因此可快速的计算出人或车辆走完该段路程l所需要的时间t，也就是风门100开启的时间，进而可以使得人或车辆安全的通过风门100。
64.具体的，该基于风门的控制方法及装置的工作原理：使用时，当人或车辆到达感应组件300的位置时，感应组件300识别到信息，进而会将感应到的信息直接传送到控制系统400，进而控制气动组件200进行工作，以此将风门100开启，进而使得人或车辆可以直接通过风门100，实现通行，而且控制系统400可根据人或车辆的实时位置计算识别风门100的打开时间，以确保人或车辆能够完全通过风门100，当人或车辆通过后，控制系统400即会对气动组件200发出关闭指令，进而使得风门100关闭；
65.当气动组件200收到开启或关闭的风门100的指令后，气缸210即会驱动拐臂220对风门100进行开合作业，以此实现风门100的打开和关闭，而控制系统400中的接收模块410首先接收到感应组件300的信号，进而控制模块420将接收到的信号直接传送至气动组件200，以此对风门100进行打开与关闭作业，而其中的计算模块430主要根据风门100前后位置感应组件300之间的距离，以及人或车辆在这段距离中移动的大概速度，以此来计算出风门100需要打开停滞时间，以此确保人或车辆安全通过。
66.需要说明的是，气缸210、感应组件300和控制系统400具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
67.气缸210、感应组件300和控制系统400的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
68.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。