一種礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)，由上位機(jī)和下位機(jī)組成；采用上位機(jī)的單片機(jī)Ⅰ分別連接LCD顯示器Ⅰ、按鍵電路Ⅰ、報(bào)警器電路Ⅰ、風(fēng)速傳感器Ⅰ、磁力繼電器和三路PWM脈寬調(diào)制電路；三路PWM脈寬調(diào)制電路連接矩形波發(fā)生器和三輸入或門電路，三輸入或門電路依次連接量化電路和防爆變頻器，防爆變頻器分別連接三相整流濾波器和局扇電機(jī)，三相整流濾波器連接帶電源的磁力啟動(dòng)器；下位機(jī)的單片機(jī)Ⅱ分別連接風(fēng)速傳感器Ⅱ、瓦斯傳感器、溫度傳感器、按鍵電路Ⅱ、LCD顯示器Ⅱ和報(bào)警電路Ⅱ的方案，實(shí)現(xiàn)風(fēng)/電閉鎖、瓦斯/電閉鎖、溫度/電、溫度/風(fēng)閉鎖，克服了現(xiàn)有技術(shù)采用單一方式測(cè)量和監(jiān)控，沒有綜合技術(shù)的缺陷。實(shí)現(xiàn)了局部通風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化控制。（*該技術(shù)在2020年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)。?
技術(shù)介紹
局部通風(fēng)機(jī)為礦井局部用風(fēng)地點(diǎn)提供新鮮空氣，抽排瓦斯、有毒有害氣體，保障人員呼吸，防止瓦斯、中毒等事故的發(fā)生，并降低局部用風(fēng)地點(diǎn)空氣溫度，提供一個(gè)良好的作業(yè)環(huán)境。局部通風(fēng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的性能、可靠性等對(duì)于掘進(jìn)工作面安全、減少供電費(fèi)用等具有重要意義。目前有相關(guān)專利及文獻(xiàn)對(duì)局部通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)及節(jié)能型局部通風(fēng)機(jī)做了一定的研究，但由于局部通風(fēng)系統(tǒng)具有非線性、多耦合、多干擾、純滯后等特點(diǎn)，目前還沒有一種方案取得滿意效果。?專利名稱為《變頻調(diào)速局部通風(fēng)機(jī)》，專利號(hào)為200910264091.9的專利為局部通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，是在傳統(tǒng)局部通風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上采用了直流永磁變頻調(diào)速電機(jī)，并根據(jù)甲烷濃度的變化對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下環(huán)境并及時(shí)調(diào)整通風(fēng)量，但沒有具體提出控制方案，只是提到甲烷傳感器與變頻調(diào)速器，也沒提具體控制系統(tǒng)，且控制因素太少，只考慮了甲烷，不能適應(yīng)掘進(jìn)頭復(fù)雜的控制環(huán)境。?
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的專利技術(shù)目的是提供一種能測(cè)量掘進(jìn)頭的溫度、瓦斯?jié)舛取L(fēng)速等數(shù)值并送至安裝于掘進(jìn)頭的下位機(jī)處理，并輸送至上位機(jī)系統(tǒng)中；將局部通風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流送至上位機(jī)系統(tǒng)中處理的礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)。?為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)，它由上位機(jī)經(jīng)通信電纜連接下位機(jī)組成；所述上位機(jī)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅰ分別連接LCD顯示器Ⅰ、按鍵電路Ⅰ、報(bào)警器電路Ⅰ、風(fēng)速傳感器Ⅰ、磁力繼電器和三路PWM脈寬調(diào)制電路；所述三路PWM脈寬調(diào)制電路連接矩形波發(fā)生器和三輸入或門電路，三輸入或門電路依次連接量化電路和防爆變頻器，防爆變頻器分別連接三相整流濾波器和局扇電機(jī)，三相整流濾波器連接帶電源的磁力啟動(dòng)器；所述下位機(jī)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅱ分別連接風(fēng)速傳感器Ⅱ、瓦斯傳感器、溫度傳感器、按鍵電路Ⅱ、LCD顯示器Ⅱ和報(bào)警電路Ⅱ。?為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化，改善、提高本技術(shù)的綜合性能，進(jìn)一步的措施是：?所述單片機(jī)Ⅰ和單片機(jī)Ⅱ連接電源電路。所述單片機(jī)Ⅰ設(shè)有通信接口電路。?所述磁力繼電器連接電源。?本技術(shù)由上位機(jī)和下位機(jī)組成；采用上位機(jī)的單片機(jī)Ⅰ分別連接LCD顯示器Ⅰ、按鍵電路Ⅰ、報(bào)警器電路Ⅰ、風(fēng)速傳感器Ⅰ、磁力繼電器和三路PWM脈寬調(diào)制電路；三路PWM脈寬調(diào)制電路連接矩形波發(fā)生器和三輸入或門電路，三輸入或門電路依次連接量化電路和防爆變頻器，防爆變頻器分別連接三相整流濾波器和局扇電機(jī)，三相整流濾波器連接帶電源的磁力啟動(dòng)器；下位機(jī)的單片機(jī)Ⅱ分別連接風(fēng)速傳感器Ⅱ、瓦斯傳感器、溫-->度傳感器、按鍵電路Ⅱ、LCD顯示器Ⅱ和報(bào)警電路Ⅱ的方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)采用單一方式測(cè)量和監(jiān)控，沒有綜合技術(shù)的缺陷。?本技術(shù)相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果：?1、能根據(jù)掘進(jìn)頭使用的局部用風(fēng)地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛取⒐╋L(fēng)量、溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)局部通風(fēng)機(jī)電機(jī)模糊變頻調(diào)速控制，自動(dòng)改變局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)掘進(jìn)頭風(fēng)量、瓦斯?jié)舛取囟取⒕植客L(fēng)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率。2、實(shí)現(xiàn)人工報(bào)警、風(fēng)/電閉鎖、瓦斯/電閉鎖、溫度/電、溫度/風(fēng)閉鎖功能，并能將實(shí)測(cè)結(jié)果送至地面監(jiān)控中心。?3、以模糊控制系統(tǒng)為控制核心，具有調(diào)節(jié)及時(shí)準(zhǔn)確，調(diào)速性能良好等優(yōu)點(diǎn)，且容易實(shí)現(xiàn),控制簡(jiǎn)單,可靠性高。?4、克服了手動(dòng)操作時(shí)通風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)頻繁切換的問題。?5、保障局部用風(fēng)地點(diǎn)的安全，實(shí)現(xiàn)了工礦自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。?本技術(shù)適用于掘進(jìn)頭使用地點(diǎn)通風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化控制。?下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。?附圖說明圖1為監(jiān)測(cè)儀的控制結(jié)構(gòu)方框圖。?圖中：1、上位機(jī)，10、局扇電機(jī)，11、LCD顯示器Ⅰ，12、單片機(jī)Ⅰ，13、按鍵電路Ⅰ，14、報(bào)警電路Ⅰ，15、風(fēng)速傳感器Ⅰ，16、磁力繼電器，31、三路PWM脈寬調(diào)制電路，32、磁力啟動(dòng)器，33、矩形波發(fā)生器，34、三相整流濾波器，35、三輸入或門電路，36、量化電路，37、防爆變頻器，38、局扇電機(jī)，2、下位機(jī)，21、單片機(jī)Ⅱ，22、風(fēng)速傳感器Ⅱ，23、瓦斯傳感器，24、溫度傳感器，25、按鍵電路Ⅱ，26、LCD顯示器Ⅱ，27、報(bào)警電路Ⅱ。?具體實(shí)施方式由附圖圖1所示，一種礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)，上位機(jī)1經(jīng)通信電纜連接下位機(jī)2組成；上位機(jī)1包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅰ12分別連接LCD顯示器Ⅰ11、按鍵電路Ⅰ13、報(bào)警器電路Ⅰ14、風(fēng)速傳感器Ⅰ15、磁力繼電器16和三路PWM脈寬調(diào)制電路31；三路PWM脈寬調(diào)制電路31連接矩形波發(fā)生器33和三輸入或門電路35，三輸入或門電路35依次連接量化電路36和防爆變頻器37，防爆變頻器37分別連接三相整流濾波器34和局扇電機(jī)38，三相整流濾波器34連接帶電源的磁力啟動(dòng)器32；下位機(jī)2包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅱ21分別連接風(fēng)速傳感器Ⅱ22、瓦斯傳感器23、溫度傳感器24、按鍵電路Ⅱ25、LCD顯示器Ⅱ26和報(bào)警電路Ⅱ27。單片機(jī)Ⅰ12和單片機(jī)Ⅱ21連接電源電路。單片機(jī)Ⅰ12設(shè)有接口電路。磁力繼電器16連接電源。?本技術(shù)的工作原理為:上位機(jī)1安裝在局部通風(fēng)機(jī)附近，下位機(jī)2安裝在掘進(jìn)頭上，上位機(jī)1與下位機(jī)2之間通過通信電纜連接，通信電纜實(shí)現(xiàn)上位機(jī)1和下位機(jī)2之間雙向通信。風(fēng)速傳感器Ⅱ22、瓦斯傳感器23、溫度傳感器24采集掘進(jìn)頭及附近的溫度、瓦斯?jié)舛取L(fēng)速值傳輸給單片機(jī)Ⅱ21處理，單片機(jī)Ⅱ21將掘進(jìn)頭及附近的溫度、瓦斯?jié)舛取⒐╋L(fēng)量實(shí)測(cè)值送至上位機(jī)1的單片機(jī)Ⅰ12。上位機(jī)1中的風(fēng)速傳感器Ⅰ15測(cè)量通風(fēng)機(jī)出口處風(fēng)速，直接送至上位機(jī)1的單片機(jī)Ⅰ12處理。上位機(jī)1的單片機(jī)Ⅰ12將掘進(jìn)頭及附-->近的溫度、瓦斯?jié)舛取⒐╋L(fēng)量和風(fēng)速傳感器Ⅰ15測(cè)量通風(fēng)機(jī)出口處的風(fēng)速與人工設(shè)定的溫度、瓦斯?jié)舛取L(fēng)量值進(jìn)行模糊智能處理及邏輯處理后，從單片機(jī)Ⅰ12輸出3路模擬電壓至三路PWM脈寬調(diào)制電路31，對(duì)矩形波發(fā)生器33產(chǎn)生的矩形波進(jìn)行PWM調(diào)制，產(chǎn)生3路同頻、同初相和不同脈寬的PWM波至三輸入或門電路35，取出脈寬最寬者即功能最大值者，送至量化電路36得到控制電壓，量化電路36輸出控制電壓至防爆變頻器37，防爆變頻器37通過改變振蕩頻率，改變了局扇電機(jī)38的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量。上位機(jī)1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)漏風(fēng)率，當(dāng)漏風(fēng)率過高時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并傳送至下位機(jī)1同時(shí)聲光報(bào)警。提示工作人員及時(shí)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢修，同時(shí)提示工作人員監(jiān)控掘進(jìn)頭瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，或風(fēng)量過低甚至無風(fēng)時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)改變防爆變頻器37輸出頻率，增加掘進(jìn)頭的風(fēng)量，并輸出控制信號(hào)至掘進(jìn)動(dòng)力電源，磁力繼電器16切斷掘進(jìn)頭電源。并在上位機(jī)1的LCD顯示器Ⅰ11和下位機(jī)2的LCD顯示器Ⅱ26上顯示實(shí)測(cè)風(fēng)量、溫度、瓦斯?jié)舛燃跋到y(tǒng)漏風(fēng)率、系統(tǒng)時(shí)鐘等參數(shù)。?本技術(shù)采用模糊控制，根據(jù)掘進(jìn)頭瓦斯?jié)舛取⒐╋L(fēng)量、溫度實(shí)現(xiàn)局部通風(fēng)機(jī)局扇電機(jī)38的轉(zhuǎn)速變化，自動(dòng)改變局部通風(fēng)機(jī)送風(fēng)量。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)漏風(fēng)量、瓦斯?jié)舛取L(fēng)量，實(shí)現(xiàn)風(fēng)/電閉鎖、瓦斯/電閉鎖、溫度/電、溫度/風(fēng)閉鎖，并將實(shí)測(cè)值通過單片機(jī)Ⅰ12接口電路傳送至地面監(jiān)控中心等功能。?-->本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)，其特征在于它由上位機(jī)（１）經(jīng)通信電纜連接下位機(jī)（２）組成；所述上位機(jī)（１）包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅰ（１２）分別連接ＬＣＤ顯示器Ⅰ（１１）、按鍵電路Ⅰ（１３）、報(bào)警器電路Ⅰ（１４）、風(fēng)速傳感器Ⅰ（１５）、磁力繼電器（１６）和三路ＰＷＭ脈寬調(diào)制電路（３１）；所述三路ＰＷＭ脈寬調(diào)制電路（３１）連接矩形波發(fā)生器（３３）和三輸入或門電路（３５），三輸入或門電路（３５）依次連接量化電路（３６）和防爆變頻器（３７），防爆變頻器（３７）分別連接三相整流濾波器（３４）和局扇電機(jī)（３８），三相整流濾波器（３４）連接帶電源的磁力啟動(dòng)器（３２）；所述下位機(jī)（２）包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅱ（２１）分別連接風(fēng)速傳感器Ⅱ（２２）、瓦斯傳感器（２３）、溫度傳感器（２４）、按鍵電路Ⅱ（２５）、ＬＣＤ顯示器Ⅱ（２６）和報(bào)警電路Ⅱ（２７）。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦井局部通風(fēng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)，其特征在于它由上位機(jī)（1）經(jīng)通信電纜連接下位機(jī)（2）組成；所述上位機(jī)（1）包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)Ⅰ（12）分別連接LCD顯示器Ⅰ（11）、按鍵電路Ⅰ（13）、報(bào)警器電路Ⅰ（14）、風(fēng)速傳感器Ⅰ（15）、磁力繼電器（16）和三路PWM脈寬調(diào)制電路（31）；所述三路PWM脈寬調(diào)制電路（31）連接矩形波發(fā)生器（33）和三輸入或門電路（35），三輸入或門電路（35）依次連接量化電路（36）和防爆變頻器（37），防爆變頻器（37）分別連接三相整流濾波器（34）和局扇電機(jī)（38），三相整流濾波器（34...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭云，趙伏軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南科技大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：43
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