專利名稱：通風(fēng)機(jī)操作指導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種操作指導(dǎo)系統(tǒng)，具體地說(shuō)涉及一種礦井通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量的操作指導(dǎo)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井通風(fēng)機(jī)是礦井的關(guān)鍵設(shè)備，一方面，風(fēng)機(jī)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到礦井生產(chǎn)和工人的人身安全；另一方面，風(fēng)機(jī)又是耗電大戶，通風(fēng)機(jī)的耗電在整個(gè)煤礦生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的分量，因此需要對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行有效地控制以達(dá)到節(jié)能的效果。傳統(tǒng)上采用恒速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)擋板或閥門來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，其功率損耗大，運(yùn)行效率低。變頻調(diào)速礦井主通風(fēng)機(jī)是由變頻器、電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)等組成的機(jī)電一體化設(shè)備。采用變頻調(diào)速技術(shù)后，可以根據(jù)礦井所需的風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，獲得很好的控制性能和節(jié)能效果。采用變頻調(diào)速的風(fēng)量控制方式已逐步取代了風(fēng)門、擋板、閥門的控制方式。目前，通風(fēng)機(jī)變頻器的頻率調(diào)節(jié)多為開環(huán)調(diào)節(jié)，頻率調(diào)節(jié)由人工設(shè)置來(lái)完成。這樣，就給通風(fēng)機(jī)操作人員提出了很高的要求，操作人員難于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況給出合理的頻率值。由于現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)條件是在隨時(shí)變化的，所以無(wú)法及時(shí)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，難以獲得很好的控制性能和節(jié)能效果。為此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)量和負(fù)壓的情況，為操作人員提供頻率調(diào)節(jié)的指導(dǎo)是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種為工作人員及時(shí)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量提供依據(jù)的通風(fēng)機(jī)操作指導(dǎo)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本實(shí)用新型包括設(shè)置在通風(fēng)機(jī)上的風(fēng)壓傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，所述每個(gè)傳感器將獲得的檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)信號(hào)變送模塊轉(zhuǎn)換成0 — 5V模擬信號(hào)送入數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將0 — 5V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后送入エ控機(jī)，エ控機(jī)判斷后輸出通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度和變頻器工作頻率的建議值，并將兩種建議值和檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)顯示裝置顯示出來(lái)。所述的風(fēng)壓傳感器設(shè)置在風(fēng)機(jī)外売上；所述的振動(dòng)傳感器分別設(shè)置在風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)外殼的水平和垂直方向上；所述的溫度傳感器包括軸承溫度傳感器和定子繞組溫度傳感器，二者均安裝在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部；所述的轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在電動(dòng)機(jī)軸端部。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，根據(jù)多個(gè)傳感器采集的檢測(cè)信號(hào)，為操作人員提供通風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉角度的建議值；然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)量和風(fēng)壓的情況，繼而為操作人員調(diào)節(jié)變頻器給定頻率提供指導(dǎo)。這樣，可以充分發(fā)揮變頻器的節(jié)能作用，同時(shí)降低通風(fēng)機(jī)操作的難度。另外，本實(shí)用新型硬件采用エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)變送模塊等部件，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的特點(diǎn)。
圖I為本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)采集的原理框圖。圖2為本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包括設(shè)置在通風(fēng)機(jī)上的風(fēng)壓傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。其中，各個(gè)傳感器的 布置如下(I)在風(fēng)機(jī)外殼上焊接測(cè)試管，安裝2只風(fēng)壓傳感器，用于測(cè)量風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓情況；(2)在風(fēng)機(jī)外殼的水平和垂直方向各安裝I只振動(dòng)傳感器，用于測(cè)量風(fēng)機(jī)的振動(dòng)情況；(3)在電動(dòng)機(jī)外殼的水平和垂直方向各安裝I只振動(dòng)傳感器，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)情況；(4)軸承溫度傳感器和定子繞組溫度傳感器均安裝在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部，具體安裝位置由電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家決定，電動(dòng)機(jī)出廠時(shí)溫度傳感器已經(jīng)安裝完畢，不必考慮安裝，溫度傳感器的輸出由電動(dòng)機(jī)的接線盒引出；(5)在電動(dòng)機(jī)軸端部安裝I只轉(zhuǎn)速傳感器，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速值。圖2是本實(shí)用新型エ控機(jī)的外部接線原理圖，其中數(shù)據(jù)采集卡插在エ控機(jī)的PCI插槽上。上述每個(gè)傳感器將獲得的檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)信號(hào)變送模塊轉(zhuǎn)換成0—5V模擬信號(hào)送入數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將0 — 5V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后送入エ控機(jī)，エ控機(jī)判斷后輸出通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度和變頻器工作頻率的建議值，并將兩種建議值和檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)顯示裝置顯示出來(lái)。本實(shí)用新型的工作原理是根據(jù)通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試曲線，確定通風(fēng)機(jī)高效、合理的運(yùn)行區(qū)域；根據(jù)礦井風(fēng)量要求，首先確定通風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉角度，然后通過(guò)風(fēng)量、風(fēng)壓監(jiān)測(cè)，給出變頻器最佳頻率給定值，使通風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最佳エ況點(diǎn)，在保證風(fēng)量要求的條件下，達(dá)到節(jié)約電能的目的，取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)顯示通風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，給出變頻器最佳頻率給定值，為操作人員調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量提供指導(dǎo)，使通風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最佳エ況點(diǎn)。除改變頻率給定值外，對(duì)原有的變頻器不做改動(dòng)，不影響變頻器的工作。軟件部分主要包括管理員功能菜單、信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、最佳エ況點(diǎn)、打印查詢、故障診斷、報(bào)警解除、數(shù)據(jù)共享、幫助等模塊，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，實(shí)時(shí)顯示通風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，給出變頻器最佳頻率給定值，為操作人員調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量提供指導(dǎo)，使通風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最佳エ況點(diǎn)。同時(shí)，該系統(tǒng)還具備對(duì)其主要部件的故障做出診斷和報(bào)警的功能。上述信息的顯示由顯示器來(lái)完成。各模塊主要功能如下(I)參數(shù)設(shè)置模塊修正參數(shù)設(shè)置模塊主要用于對(duì)風(fēng)壓、振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等傳感器及變送器的放大系數(shù)進(jìn)行設(shè)置，克服傳感器及變送器的誤差。(2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)壓、振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等信號(hào)，可以給出上述信號(hào)的運(yùn)行曲線和數(shù)值，并可以根據(jù)需要放大某一信號(hào)的曲線圖。(3)最佳エ況點(diǎn)模塊能夠?yàn)椴僮魅藛T提供風(fēng)機(jī)的葉片角度和變頻器最佳頻率給定值。(4)打印查詢模塊能夠?qū)崿F(xiàn)10年內(nèi)風(fēng)壓、振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等信號(hào)運(yùn)行數(shù)據(jù)的保留、查詢和打印。(5)故障診斷模塊能夠?qū)y(cè)得的風(fēng)壓、振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等信號(hào)及其歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而確定通風(fēng)機(jī)和主要檢測(cè)部件是否處于故障狀態(tài)。[0021](6)報(bào)警解除模塊當(dāng)通風(fēng)機(jī)處于故障狀態(tài)時(shí)，此時(shí)“通風(fēng)機(jī)エ況”指示燈變?yōu)榧t色。診斷系統(tǒng)具有記憶故障診斷結(jié)果的功能，只有按下“報(bào)警解除”按鈕，診斷系統(tǒng)才清除所記憶的故障診斷結(jié)果，恢復(fù)成正常顯示。(7)數(shù)據(jù)共享模塊能夠允許用戶利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)查詢。
權(quán)利要求1.一種通風(fēng)機(jī)操作指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于它包括設(shè)置在通風(fēng)機(jī)上的風(fēng)壓傳感器、振 >動(dòng)傳感器、溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，所述每個(gè)傳感器將獲得的檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)信號(hào)變送模塊轉(zhuǎn)換成O — 5V模擬信號(hào)送入數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將O — 5V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后送入エ控機(jī)，エ控機(jī)判斷后輸出通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度和變頻器工作頻率的建議值，并將兩種建議值和檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)顯示裝置顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通風(fēng)機(jī)操作指導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述的風(fēng)壓傳感器設(shè)置在風(fēng)機(jī)外売上；所述的振動(dòng)傳感器分別設(shè)置在風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)外殼的水平和垂直方向上；所述的溫度傳感器包括軸承溫度傳感器和定子繞組溫度傳感器，二者均安裝在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部；所述的轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在電動(dòng)機(jī)軸端部。
專利摘要一種通風(fēng)機(jī)操作指導(dǎo)系統(tǒng)，它包括設(shè)置在通風(fēng)機(jī)上的風(fēng)壓傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，所述每個(gè)傳感器將獲得的檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)信號(hào)變送模塊轉(zhuǎn)換成0—5V模擬信號(hào)送入數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將0—5V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后送入工控機(jī)，工控機(jī)判斷后輸出通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度和變頻器工作頻率的建議值，并將兩種建議值和檢測(cè)信號(hào)均通過(guò)顯示裝置顯示出來(lái)。本實(shí)用新型根據(jù)多個(gè)傳感器采集的檢測(cè)信號(hào)，為操作人員提供通風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉角度的建議值；然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)量和風(fēng)壓的情況，繼而為操作人員調(diào)節(jié)變頻器給定頻率提供指導(dǎo)。這樣，可以充分發(fā)揮變頻器的節(jié)能作用，同時(shí)降低通風(fēng)機(jī)操作的難度。
文檔編號(hào)F04D27/00GK202360439SQ20112048107
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者姜軍, 姜夢(mèng)婷, 王新 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)