[发明专利]井下变频通风系统

说明书

技术领域

本发明属于煤矿领域，特别涉及一种井下变频通风系统。

背景技术

矿井通风系统是矿井安全生产的重要组成部分，矿井通风系统能否正常工作与矿井内工作环境条件、生产效率、安全生产密切相关，在巷道进行掘进作业的过程中，巷道内的瓦斯浓度、粉尘浓度可能超标；同时随着综掘巷道向前推进、通风系统的抽压风量配比、除尘器的负载状态等参数会发生改变。以上这些隐患随时都可能引发安全事故。目前井下通风系统一般都使用普通电机，一旦投入运行，风机就以额定风量和风压运行。这种通风系统时常不能合理控制瓦斯的排出量，可能导致局部区段瓦斯超限，带来不安全因素，且风机一直额定运行，耗能巨大。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种井下变频通风系统。

一种井下变频通风系统，包括以下步骤：

S100：通过RS232接口将设置于井上的控制器与设置于井下不同区域的多个子站通讯连接；

S200：在子站所属区域内不同位置处安装多个检测单元、触摸屏和多台风机，所述检测单元中的瓦斯传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器和风速传感器，分别经过A/D变换器与DSP控制模块连接，检测单元中的监控摄像机用于采集所在区域内的图像信号，图像经过编码器编码后送入DSP控制模块，检测单元中的断电检测模块用于检测是否发生断电；

S300：将各风机分别通过变频器与一整流器连接，整流器经过熔断和真空接触器与高压进线连接，各变频器通过PROFIBUS-DP现场总线与PLC连接；

S400：PLC接收所述检测单元检测到的子站内的温度、湿度、氧浓度、和瓦斯浓度值，PLC根据各检测单元检测到的信号，设定风机转速，将各风机的设定转速发送至对应变频器；

S500：变频器接收安装于风机上的转速传感器所检测到的风机的实际转速，将实际转速与设定转速进行比较，根据比较结果调整变频器输出电压，使得实际转速等于设定转速。

本发明的有益效果是：瓦斯、风速、温度传感器与PLC连接，PLC可根据瓦斯浓度进行风量调节，即可以保证对掘进面的供风量，又实现了节能，大大提高了系统效率；变频系统采用一台整流器拖动多台变频器的“一拖多”方式，减少了整流器的数目，降低了系统费用；设置了备用柴油发电机，使得矿井下能够实时有风机工作送风，保证了矿井下工作人员的安全。

附图说明

图1是本发明通风系统的结构示意图；

图2是本发明控制器的结构示意图；

图3是本发明子站的结构示意图；

图4是本发明检测单元的结构示意图；

图5是本发明电磁干扰保护器的结构示意图；

图6是本发明通风系统的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

如图1所示，本发明的通风系统包括设置井上的控制器，所述控制器分别与网络服务器、监视屏、数据库和RS232接口连接，控制器通过RS232接口与设置在井下的数个区域的子站通讯，每一区域子站对安装在对应区域内的各个设备进行监测控制，并将监测的信息通过对应的网络传送至所述控制器，所述监视屏显示监测的信息。井上控制器动态模拟显示监测信息，当监测数据超限时能自动报警并记录报警事件。数据库服务器能根据设置记录周期将数据存储到数据库，数据采用动态存储技术，数据库采用SQL海量数据库。如图2所示，控制器采用一主一备设置，当主机发生故障时，系统自动切换至备用机。