一種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的一種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，包括設(shè)置在通風井內(nèi)的風機，所述風機通過變頻器與一通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連，在風機的出風口處設(shè)置有兩個均壓環(huán)，所述均壓環(huán)與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連；通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀包括殼體和報警器，報警器置于殼體外，殼體內(nèi)置有控制單元和電源，殼體上安裝有觸摸顯示器，且殼體上設(shè)有按鍵、總線接口和遠程通訊接口，觸摸顯示器、按鍵、總線接口和遠程通訊接口連接控制單元，報警器和變頻器通過一總線連接在總線接口上。該新型既能夠精確測量通風井風量、風壓和多種礦井空氣質(zhì)量參數(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)測量數(shù)據(jù)的上傳，同時支持遠程變頻器控制參數(shù)設(shè)定，并能夠進行預(yù)警，且能夠?qū)ΦV井通風量進行PID調(diào)控，實用性強。
【專利說明】—種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及礦井通風控制裝置，屬于井下安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井通風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié)，用于向礦井連續(xù)輸送新鮮空氣，供給人員呼吸，稀釋并排出有害氣體和浮塵，以改善井下作業(yè)條件。
[0003]鑒于礦井通風環(huán)境的特殊性，人工測量工作繁重且往往無法準確判定，目前往往采用測量儀表進行測量。而現(xiàn)有的測量儀表，大都因為礦井巷道不是標準的拱形，且每一個拱形橫截面的流速都不均勻，致使風量風壓測量的誤差很大。尤其在通風井數(shù)量眾多、結(jié)構(gòu)復雜時，給風量風壓的綜合測量分析帶來了諸多不便。就現(xiàn)有的風量檢測技術(shù)以及儀表，無法實現(xiàn)對風機風量的PID調(diào)控，目前，尚沒有一種可以集風量風壓檢控、以及礦井空氣質(zhì)量檢測功能于一體的好的技術(shù)方案或儀表；且目前的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，大都不具有報警功能，且不便于依據(jù)礦井的實際環(huán)境進行調(diào)節(jié)儀位置的調(diào)節(jié)。此為現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種既能夠精確測量通風井風量風壓和多種礦井空氣質(zhì)量參數(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)上傳、同時支持遠程變頻器控制參數(shù)設(shè)定的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置的技術(shù)方案，該方案利用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，對礦井內(nèi)風量風壓及對有害氣體CH4、CO、NO2, H2S的濃度進行檢測并實時顯示，并能夠在有害氣體達到一定濃度時進行預(yù)警，且能夠根據(jù)有害氣體的濃度，實現(xiàn)對礦井通風量的PID調(diào)控，實用性強。
[0005]本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，包括設(shè)置在通風井內(nèi)的風機，所述的風機通過變頻器與一通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀總線連接，且在風機的出風口處設(shè)置有兩個均壓環(huán)，所述的均壓環(huán)與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連；所述的通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀包括殼體和報警器，所述報警器置于殼體外，殼體內(nèi)置有控制單元和電源，殼體上安裝有觸摸顯示器，且殼體上設(shè)有按鍵、總線接口和遠程通訊接口，所述的觸摸顯示器、按鍵、總線接口和遠程通訊接口連接所述的控制單元，所述報警器和變頻器通過一總線連接在所述總線接口上；所述觸摸顯示器、總線接口、遠程通訊接口、按鍵和控制單元分別連接所述的電源。
[0007]其中，所述報警器采用聲光報警器。
[0008]其中，所述總線為Modbus-RTU總線或Profibus總線。
[0009]其中，所述控制單元包括主控制模塊，所述主控制模塊連接有風量風壓檢測模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、CH4濃度檢測模塊、CO濃度檢測模塊、NO2濃度檢測模塊、H2S濃度檢測模塊和遠程通訊模塊，各模塊分別與電源相連，且主控制模塊連接所述的總線接口，遠程通訊模塊連接所述的遠程通訊接口，風量風壓檢測模塊連接所述的兩個均壓環(huán)。[0010]其中，均壓環(huán)與風量風壓檢測模塊用于測量礦井通風井內(nèi)的風量與風壓值。
[0011 ] 其中，所述溫度檢測模塊采用溫度傳感器。
[0012]其中，所述濕度檢測模塊采用濕度傳感器。
[0013]其中，所述控制單元還包括存儲模塊，所述存儲模塊連接所述的主控制模塊。
[0014]其中，所述存儲模塊采用數(shù)據(jù)存儲器。
[0015]其中，所述主控制模塊采用單片機。
[0016]在使用本實用新型測量時，各檢測量，如風量、風壓、溫度、濕度等，通過相應(yīng)檢測模塊傳送到控制單元中，在控制單元的控制下，通過觸摸顯示器進行顯示、并通過存儲模塊進行存儲；同時，檢測到的數(shù)據(jù)可以通過遠程通訊接口傳輸?shù)缴衔粰C，且上位機也可以通過該遠程通訊接口向本實用新型發(fā)送變頻器控制信號，從而控制礦井內(nèi)風機的轉(zhuǎn)速，即實現(xiàn)礦井內(nèi)風量與風壓的PID調(diào)控，從而確保礦井內(nèi)通風量適中、且確保有害氣體不超標。
[0017]此外，本實用新型可以依據(jù)實際需要，通過按鍵和/或觸摸顯示器設(shè)置變頻器控制信號，以調(diào)節(jié)礦井內(nèi)風機的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)控礦井內(nèi)的風量與風壓，使用方便。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0019](I)本實用新型設(shè)有通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀、變頻器和報警器，且變頻器、報警器通過總線與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連，使用時可以依據(jù)實際需要變更變頻器、報警器與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀的位置，從而增加本實用新型使用的靈活性，在一定程度上提高本實用新型的檢測精度，進而增強本實用新型的可靠性，實用性強；
[0020](2)本實用新型設(shè)有通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀，且所述通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀的控制單元包括風量風壓檢測模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、CH4濃度檢測模塊、CO濃度檢測模塊、NO2濃度檢測模塊和H2S濃度檢測模塊，不但能夠檢測礦井的風量風壓，還能夠檢測礦井內(nèi)的多種有害氣體，檢測范圍大，增強了礦井作業(yè)安全性；
[0021](3)本實用新型在通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀的殼體上設(shè)有遠程通訊接口，所述遠程通訊接口連接殼體內(nèi)的控制單元，本實用新型檢測到的信息可以通過該遠程通訊接口傳輸?shù)缴衔粰C，上位機對變頻器的控制信號也可以通過該遠程通訊接口傳輸至控制單元，進而實現(xiàn)對變頻器的遠程控制，實現(xiàn)對礦井通風量與風壓的遠程調(diào)控；
[0022](4)本實用新型的控制單元通過總線連接有報警器，當檢測到的有害氣體達到一定濃度時，控制單元控制報警器進行警報，以確保礦井作業(yè)的安全性，實用性強。
[0023]由此可見，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實質(zhì)性特點和進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)圖示意圖。
[0025]圖2是圖1所示控制單元的功能結(jié)構(gòu)框圖示意圖。
[0026]圖3為圖1所示實施方式的電氣原理圖示意圖。
[0027]其中:1、殼體，2、觸摸顯示器，3、按鍵，4、電源，5、控制單元，6、遠程通訊接口，7、總線，8、變頻器，9、報警器，10、風機，11、均壓環(huán)，12、通風井，13、總線接口。
【具體實施方式】[0028]為便于說明，下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細描述。
[0029]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的一種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，包括設(shè)置在礦井通風井12內(nèi)的風機10，所述的風機10通過變頻器8與一通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀連接，在距離風機10出風口的一段距離處設(shè)有兩個均壓環(huán)11，且所述的均壓環(huán)11與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀連接，所述的通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀包括殼體I和報警器9，所述報警器9置于殼體I外，所述殼體I內(nèi)置有控制單元5和電源4，所述殼體I上安裝有觸摸顯示器2，且所述殼體I上設(shè)有按鍵3、總線接口 13和遠程通訊接口 6 ;所述觸摸顯示器2、按鍵3、總線接口 13和遠程通訊接口 6連接所述控制單元5，變頻器8、報警器9通過總線7連接在總線接口 13上，所述觸摸顯示器2、總線接口 13、遠程通訊接口 6、按鍵3和控制單元5分別連接所述的電源4。
[0030]其中，變頻器8和報警器9通過單獨電源供電。
[0031]使用時，可以通過按鍵3和/或觸摸顯示器2設(shè)置變頻器8的控制信號，以調(diào)節(jié)礦井內(nèi)風機的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)控礦井通風井12內(nèi)的風量與風壓，調(diào)節(jié)方式靈活，使用方便。
[0032]其中，在上述實施方式中，所述報警器9采用聲光報警器。
[0033]其中，在上述實施方式中，所述總線7為Profibus總線，所述的遠程通訊接口 6為Modbus-RTU 通訊接 口。
[0034]其中，在上述實施方式中，所述控制單元5包括主控制模塊，所述主控制模塊連接有風量風壓檢測模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、CH4濃度檢測模塊、CO濃度檢測模塊、NO2濃度檢測模塊、H2S濃度檢測模塊和遠程通訊模塊，各模塊分別與電源4相連，且主控制模塊連接所述的總線接口 13，遠程通訊模塊連接所述的遠程通訊接口 6，風量風壓檢測模塊連接所述的兩個均壓環(huán)11。
[0035]其中，在上述實施方式中，所述溫度檢測模塊采用溫度傳感器。
[0036]其中，在上述實施方式中，所述濕度檢測模塊采用濕度傳感器。
[0037]其中，在上述實施方式中，所述控制單元5還包括與主控制模塊相連接的存儲模塊，且所述存儲模塊采用ROM存儲器。
[0038]其中，在上述實施方式中，所述主控制模塊采用單片機。
[0039]綜上，本實用新型采用靜壓差測定法，運用嵌入式技術(shù)測定礦井的風量與風壓，運用相應(yīng)傳感器測定礦井內(nèi)的空氣的溫度、濕度以及多種有害氣體的濃度，各檢測量在控制單元主控制模塊的控制下，通過觸摸顯示器2進行顯示，并可以在顯示器上生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)變化趨勢曲線，以便工作人員進行綜合分析與判斷。
[0040]此外，本實用新型的變頻器8和報警器9均通過總線7與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連，使用時可以依據(jù)實際需要變更變頻器8、報警器9與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀的位置，從而增加本實用新型使用的靈活性，這在一定程度上提高了本實用新型的檢測精度，進而增強本實用新型的可靠性與實用性。其中，報警器9的位置可以依據(jù)需要進行位置調(diào)整，從而有利于相關(guān)工作人員能夠及時獲知礦井內(nèi)有害氣體濃度過高的警示。
[0041]此外，本實用新型設(shè)有遠程通訊接口 6，通過遠程通訊接口 6將檢測到的各種信號上傳于上位機，由此通過上位機可實現(xiàn)對井下通風量的監(jiān)控，上位機也可以通過遠程通訊接口 6，將設(shè)定的通風井12內(nèi)的風量參數(shù)發(fā)送至控制單元5，控制單元5將該參數(shù)與礦井內(nèi)風量的檢測值進行比對，若二者不一致，則控制單元5以PID調(diào)節(jié)的方式對變頻器8進行控制調(diào)節(jié)，從而完成對通風井12的風量調(diào)控。[0042]具體使用時，一臺上位機可同時連接多臺本監(jiān)控調(diào)節(jié)儀，對于通風井數(shù)量眾多、通風井結(jié)構(gòu)復雜的礦井，便于礦井通風的集中控制和統(tǒng)一管理。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，包括設(shè)置在通風井內(nèi)的風機，其特征在于:所述的風機通過變頻器與一通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連，且在風機的出風口處設(shè)置有兩個均壓環(huán)，所述的均壓環(huán)與通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀相連；所述的通風監(jiān)控調(diào)節(jié)儀包括殼體和報警器，所述報警器置于殼體外，殼體內(nèi)置有控制單元和電源，殼體上安裝有觸摸顯示器，且殼體上設(shè)有按鍵、總線接口和遠程通訊接口，所述的觸摸顯示器、按鍵、總線接口和遠程通訊接口連接所述的控制單元，所述報警器和變頻器通過一總線連接在所述總線接口上；所述觸摸顯示器、總線接口、遠程通訊接口、按鍵和控制單元分別連接所述的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述報警器采用聲光報警器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述總線為Modbus-RTU 總線或 Profibus 總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述控制單元包括主控制模塊，所述主控制模塊連有風量風壓檢測模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、CH4濃度檢測模塊、CO濃度檢測模塊、NO2濃度檢測模塊、H2S濃度檢測模塊和遠程通訊模塊，各模塊分別與電源相連，且主控制模塊連接所述的總線接口，遠程通訊模塊連接所述的遠程通訊接口，風量風壓檢測模塊連接所述的兩個均壓環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述溫度檢測模塊采用溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述濕度檢測模塊采用濕度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述控制單元還包括存儲模塊，所述存儲模塊連接所述的主控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述存儲模塊采用數(shù)據(jù)存儲器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的礦井通風智能監(jiān)控調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述主控制模塊采用單片機。
【文檔編號】E21F17/18GK203717034SQ201320742150
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】陶磊, 姜緒民, 王忠建, 蓋黎晶, 王艷陽, 李濤 申請人:山東工大中能科技有限公司