[发明专利]一种煤矿局部通风机远程切换与智能调控装置及控制方法

说明书

一种煤矿局部通风机远程切换与智能调控装置及控制方法，由地面监控中心、工业以太网通信系统、局部通风机变频监控系统和掘进工作面环境监控系统组成；地面监控中心由中心站和服务器组成；工业以太网通信系统由光纤网络、以太网模块与交换机组成；风机变频监控系统由风机工况监测传感器、监控分站和变频控制组件组成；掘进工作面环境监控系统由通风参数监测传感器、监控分站组成。系统通过远程连续点动式切换局部通风机，实现局部通风的无人值守；通过掘进工作面监测数据，分析预测需风量，建立掘进工作面最佳的风量供需匹配模型，根据局部通风机特性曲线库，实时查找所需的运行频率，进行智能化调控，实现局部通风远程可视化与安全节能化。

技术领域

本发明属于煤矿通风系统风量调控领域，尤其涉及一种煤矿局部通风机远程切换与智能调控装置及控制方法。

背景技术

矿井通风系统是煤矿安全生产最重要的系统之一，它不仅能够为井下工人源源不断的输送氧气，而且也是稀释和排出井下有毒有害气体最有效的手段，合理的矿井通风系统是井下工人安全健康劳动和防灾抗灾的重要保障。煤矿井下的环境是时刻变化的，所以要求供风系统也动态变化。局部通风地点是双风机、双电源供电，以及风电闭锁、瓦斯电闭锁的安全防护措施，但目前矿井都采用人工到局部工作面的方式去切换风机，不仅所需时间长，生产效率比较低，而且出现事故的机率比较大。本发明能够实现对局部通风机的远程自动切换，在地面可以实时监控通风机的运行状态，一旦风机故障，能够及时切换，保证掘进工作面的安全生产，持续不断的生产，提高生产效率。

国内外矿井一般采用人工的方式去采集局部通风参数，工作量非常巨大。这样不仅浪费大量的人力财力，而且很难准确的获得局部通风参数，工作人员也很难及时的发现存在的安全隐患，从而增加了安全隐患转向事故的概率。目前，掘进工作面还是通过“一风吹”的方式向工作面供风，不仅浪费大量的电力资源，而且也存在许多的安全隐患，随着现代科技的发展，将煤矿监测监控系统与计算机技术、PLC控制技术、风量智能调控技术、调节分支的优化选择算法、智能化软件开发等多个领域知识有机结合到一起，针对不同条件下需风量的变化，分析局部通风机变频和风阻调节方法，建立适当的风量调节理论模型，研究调节过程中通风系统的稳定性和可靠性检验方法，实现对需风量的超前研判，保障生产过程中风量调节的稳定性。为了适应煤炭市场经济发展需求，减少我国煤矿重特大事故的发生，高产高效集约化矿井的建设是我国煤炭发展的必然趋势，矿井的安全绿色的开采是我们奋斗的目标，煤矿的通风系统异常的智能调控理论与技术成为提高通风系统防灾减灾能力研究的重点方向，目前的变频器调节是阶段性的调节，并且没有和智能化风量调节联系起来；目前的局部风阻调节大都是人工去调节，且仅仅是局部风量的机械自动化调节，并未形成全风网系统的智能化系统的调节。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种方法简便，灵敏度高，使用效果好的煤矿局部通风机自动切换与智能调控装置及方法，将煤矿监测监控系统与计算机技术、PLC控制技术、风量智能调控技术、调节分支的优化选择算法、智能化软件开发等多个领域知识有机结合到一起，实现了系统通过远程连续点动式切换局部通风机，实现局部通风的无人值守；通过掘进工作面监测数据，分析预测需风量，建立掘进工作面最佳的风量供需匹配模型，根据局部通风机特性曲线库，实时查找所需的运行频率，进行智能化调控，实现局部通风远程可视化与安全节能化，可以有效防治各类通风异常导致的灾害事故。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种煤矿局部通风机远程切换与智能调控装置，包含地面监控中心、工业以太网通信系统、井下局部风机变频监控系统和井下掘进工作面通风监控系统；

其中，井下掘进工作面通风监控系统，用于实时监测井下掘进工作面通风与环境参数，研判与预测需风量，确定工作面供需匹配模型；

井下局部风机变频监控系统，用于实时监测局部风机的运行工况参数，完成对局部风机运行频率调控；