CN102373941B - 矿用双电源双风机通风系统 - Google Patents
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Abstract
一种矿用双电源双风机通风系统。它主要是解决现有双电源双风机大都采用继电器控制而存在功能少、可靠性差、控制精度低等技术问题。其技术方案要点是：在并联的主通风系统和备用通风系统的2个电磁起动器之间设置有联机切换连接电路；在并联的主通风系统和备用通风系统之间设置有EPS应急电源系统，PLC控制单元在EPS应急电源系统内分别与电池管理单元、充电单元和电源输出控制装置相接并形成反馈回路，PLC控制单元在EPS应急电源系统外与主通风系统和备用通风系统的电磁起动器相接并形成反馈回路；通过PLC控制单元检测主、备电源通断状态，主、备局部通风系统的运行状态及主扇工作状态。它可广泛应用于各种各样的矿用通风系统中。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用通风系统，特别是一种双电源双风机局部通风系统。
背景技术
我国煤矿通风系统中，双电源双风机是一种比较高效、安全的风机组成形式，其自动切换装置是系统中的关键设备，直接关系到整个系统能否安全运转。因此，双电源双风机自动切换装置保护、控制方式的有效性与可靠性对其安全运行至关重要。目前，已运行的双电源双风机一旦主、备供电电源同时停电或主、备局部通风系统同时故障，缺少相应的保护措施，因此严重影响了设备的安全运行及井下工作人员的生命安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种准确可靠地实现主、备风机的自动切换，可保证井下供风不间断的矿用双电源双风机通风系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：并联的主电源和备用电源分别接主通风系统和备用通风系统，主通风系统和备用通风系统的内端接Y型倒换器接通风管道，主通风系统和备用通风系统分别包括电磁起动器、变频器、局部风机，在并联的主通风系统和备用通风系统的2个电磁起动器之间设置有联机切换连接电路；同时，在并联的主通风系统和备用通风系统之间设置有EPS应急电源系统，所述EPS应急电源系统包括电池组单元、电池管理单元、PLC控制单元、充电单元、电源接入和输出控制装置，PLC控制单元在EPS应急电源系统内分别与电池管理单元、充电单元和电源输出控制装置相接并形成反馈回路，PLC控制单元在EPS应急电源系统外与主通风系统和备用通风系统的电磁起动器相接并形成反馈回路；通过PLC控制单元检测主、备电源通断状态，主、备局部通风系统的运行状态及主扇工作状态。
所述EPS应急电源系统外部电源输入应该接至主电源或备用电源，EPS应急电源系统的内部电源接入装置也可接输入变压器、接与PLC控制单元相接的充电单元、电池管理单元、电池组单元和逆变电路、接输出变压器、输出变压器接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、变频器、局部风机；在电池组单元和逆变电路之间设置有电源通断控制装置。
所述EPS应急电源系统的电源接入装置也可接输入变压器、接与PLC控制单元相接的充电单元、电池管理单元、电池组单元和升压单元，在电池组单元和升压单元之间设置有电源通断控制装置；升压单元接主通风系统或备用通风系统的变频器。
所述EPS应急电源系统的电源接入装置也可直接接与PLC控制单元相接的充电单元和电池组单元，接与PLC控制单元相接的电池管理单元和输出单元，在电池组单元和输出单元之间设置有电源通断控制装置，输出单元输出端接主通风系统或备用通风系统的变频器。
所述EPS应急电源系统的电源接入装置也可直接接与PLC控制单元相接的充电单元和电池组单元，接与PLC控制单元相接的电池管理单元和逆变电路，在电池组单元和逆变电路之间设置有电源通断控制装置，逆变电路输出端接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、局部风机或变频器。局部风机可采用对旋风机。整个EPS电源应急系统可采用防爆壳体与外部隔离。
本发明的有益效果是：它能准确可靠地实现主、备风机的自动切换，当一台风机出现故障停机后，另一台风机自动启动，当主、备局部通风系统同时停电或故障时，保证井下供风不间断，使井下工作人员能够安全撤离危险区，因此它可广泛应用于各种各样的井下矿用通风系统中。
附图说明
图1是实施例2的结构原理示意参照图。
图2是实施例3的结构原理示意参照图。
图3是实施例4的结构原理示意参照图。
图4是实施例5的结构原理示意参照图。
图5是实施例2的EPS应急电源系统结构原理示意图。
图6是实施例3的EPS应急电源系统结构原理示意图。
图7是实施例4的EPS应急电源系统结构原理示意图。
图8是实施例5的EPS应急电源系统结构原理示意图。
图9是本发明的工作原理方框示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明包括独立专用主电源、备用电源、主通风系统和备用通风系统，主电源和主通风系统相接、备用电源和备用通风系统相接，主通风系统和备用通风系统的内端即出风端同时接Y型倒换器，然后再将风送到通风管道。Y型倒换器上的两风道口可分别与主、备用通风系统的出风口对接，当主、备用风机供风风机变更后，Y型倒换器能自动完成气流通道的转换，即当一台风机工作时，连接风道内风门打开，备用风机所连接风道内的风门自动关闭。Y型倒换器的各接口部位可采用法兰连接，以方便拆装和更换备件，联接也更加可靠；当然可也采用其它固接方式如焊接、套接等方式。主通风系统和备用通风系统分别包括电磁起动器、变频局部风机，在并联的主通风系统和备用通风系统的2个电磁起动器之间设置有联机切换连接电路；主电源或备用电源中的一路断电时，自动控制另一路有电的电磁起动器起动以带动其所在电路上的通风系统工作以保证不间断通风。一般情况下都是由主通风系统供风，主电源给EPS应急电源充电，当主通风系统发生故障时，才自动切换到备用通风系统中。当采用普通通风系统，此系统去掉变频器，电磁起动器直接连接局部风机使其工作。所述变频局部风机包括变频器和局部风机、或由变频器与局部风机相结合的整体变频风机。局部风机最好采用对旋局部风机。
同时，在并联的主通风系统和备用通风系统之间设置有EPS应急电源系统，所述EPS应急电源系统包括电池组单元、电池管理单元、PLC控制单元、充电单元、电源接入和输出控制装置，电源接入和输出控制装置主要包括电源连接的各种连接部件或构件，PLC控制单元在EPS应急电源系统内分别与电池管理单元、充电单元和电源输出控制装置相接并形成反馈回路，PLC控制单元在EPS应急电源系统外与主通风系统或备用通风系统的电磁起动器相接并形成反馈回路；通过PLC控制单元检测主、备电源通断状态，主、备局部通风系统的运行状态及主扇工作状态，从而确定EPS应急电源系统是否工作和如何工作。
所述EPS应急电源(emergency power supply)的PLC控制单元主要是用于监测主电源与备用电源的通电情况，当监测到其中一个电源断电时，可立即进行电源切换以保证供电不间断；通过采用EPS应急电源使断电转换时间控制在5秒内，以保证供电的及时性；它可设置多路输出，可防止输出单一形成的故障； 它既可与消防联动，也可通过远程控制系统相接实现远程监控；还可设置手动与自动相互转换的调节装置，从而使之能及时提供各种异常状况的报警；当主电源有电、而主通风系统出故障时，可通过PLC控制单元发出报警信号并由备用电源给EPS应急电源充电；同时，主备通风系统中的2个电磁起动器之间设置联机切换连接电路可自动控制备用通风系统的电磁起动器起动，带动其所在电路上的备用风机系统工作，保证不间断通风。当主通风系统恢复正常，由备用通风系统切换主通风系统运行。
同理，当主电源断电、而主通风系统不可正常工作时，可通过PLC控制单元决定并发出报警信号并由备用电源给EPS应急电源充电；同时，由主备通风系统中的2个电磁起动器之间设置联机切换连接电路，自动切换到备用通风系统的电磁起动器工作，以带动其所在电路上的备用风机系统工作，以保证不间断通风，当主通风系统恢复正常，由备用通风系统切换主通风系统运行。
同理，当主电源和备用电源同时断电时，可通过PLC控制单元决定由EPS应急电源供电给主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、变频器或局部风机起动，以带动其所在电路上的通风系统工作，保证不间断通风并发出报警信号，一般情况下都是由主通风系统供风。当主备系统同时断电且主通风系统出现故障时，通过电磁起动器连接切换电路自动切换备用通风系统启动。当主备通风系统的电磁起动器或/和变频器同时故障或主备系统电源同时断电且故障时，可通过PLC控制单元决定由EPS应急电源直接供电给主通风系统或备用通风系统的局部风机起动，以带动其所在电路上的通风系统工作，保证不间断通风并发出报警信号，一般情况下都是由主通风系统供风。总之，不管发生哪种情况，都能尽可能地保障实现不间断通风。参阅图1至8。
实施例2，本发明的EPS应急电源系统的电源接入装置也可通过输入变压器后，再接与PLC控制单元相接的充电单元、电池管理单元、电池组单元和逆变电路、接输出变压器，输出变压器接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器；在电池组单元和逆变电路之间设置有电源通断控制装置。接入的电源经输入变压器后再输送给充电系统，再经逆变电路处理后经输出变压器输出再接入主通风系统的电磁起动器、变频器、或局部风机；也可接入备用通风系统的电磁起动器、变频器、或局部风机。参阅图1和图5。其余同实施例1。
实施例3，本发明的EPS应急电源系统的电源接入装置也可通过输入变压器后，再接与PLC控制单元相接的充电单元、电池管理单元、电池组单元和升压单元，也可在电池组单元和升压单元之间设置有电源通断控制装置；升压单元接主通风系统或备用通风系统的局部风机或局部风机的变频器。参阅图2和图6，其余同上述实施例。
实施例4，本发明的EPS应急电源系统的电源接入装置也可直接接与PLC控制单元相接的充电单元和电池组单元，接与PLC控制单元相接的电池管理单元和输出单元，在电池组单元和输出单元之间设置有电源通断控制装置，输出单元输出端接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、局部风机或局部风机的变频器。参阅图3和图7，其余同上述实施例3。
实施例5，本发明的EPS应急电源系统的电源接入装置也可直接接与PLC控制单元相接的充电单元和电池组单元，接与PLC控制单元相接的电池管理单元和逆变电路，在电池组单元和逆变电路之间设置有电源通断控制装置，逆变电路输出端接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、局部风机或局部风机的变频器。参阅图4和图8，其余同上述实施例。
综上所述，本发明的各种组合方式还比较多，凡是采用并联接主电源的主通风系统、和接备用电源的备用通风系统，主通风系统和备用通风系统的出风端分别接Y型倒换器，主备通风系统中的2个电磁起动器之间设置联机切换连接电路组成的双电源双风机通风系统均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种矿用双电源双风机通风系统，它包括独立专用主电源、备用电源、主通风系统和备用通风系统，并联的主电源和备用电源分别接主通风系统和备用通风系统，主通风系统和备用通风系统的内端接Y型倒换器接通风管道，主通风系统和备用通风系统分别包括电磁起动器、局部风机，其特征是：在并联的主通风系统和备用通风系统的2个电磁起动器之间设置有联机切换连接电路；同时，在并联的主通风系统和备用通风系统之间设置有EPS应急电源系统，所述EPS应急电源系统包括电池组单元、电池管理单元、PLC控制单元、充电单元、电源接入和输出控制装置，PLC控制单元在EPS应急电源系统内分别与电池管理单元、充电单元和电源输出控制装置相接并形成反馈回路，PLC控制单元在EPS应急电源系统外与主通风系统和备用通风系统的电磁起动器相接并形成反馈回路；通过PLC控制单元检测主、备电源通断状态，主、备局部通风系统的运行状态及主扇工作状态，Y型倒换器上的两风道口可分别与主、备用通风系统的出风口对接，当主、备用风机供风风机变更后，Y型倒换器能自动完成气流通道的转换，即当一台风机工作时，连接风道内风门打开，备用风机所连接风道内的风门自动关闭。
2.根据权利要求1所述矿用双电源双风机通风系统，其特征是：所述EPS应急电源系统外部电源输入接至主电源或备用电源，EPS应急电源系统的内部电源接入装置接输入变压器，接与PLC控制单元相接的充电单元、电池管理单元、电池组单元和逆变电路，接输出变压器、输出变压器接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、变频器、局部风机；在电池组单元和逆变电路之间设置有电源通断控制装置。
3.根据权利要求1所述矿用双电源双风机通风系统，其特征是：所述EPS应急电源系统的电源接入装置接输入变压器，接与PLC控制单元相接的充电单元、电池管理单元、电池组单元和升压单元，在电池组单元和升压单元之间设置有电源通断控制装置；升压单元接主通风系统或备用通风系统的变频器。
4.根据权利要求1所述矿用双电源双风机通风系统，其特征是：所述EPS应急电源系统的电源接入装置直接接与PLC控制单元相接的充电单元和电池组单元，接与PLC控制单元相接的电池管理单元和输出单元，在电池组单元和输出单元之间设置有电源通断控制装置，输出单元输出端接主通风系统或备用通风系统的变频器。
5.根据权利要求1所述矿用双电源双风机通风系统，其特征是：所述EPS应急电源系统的电源接入装置直接接与PLC控制单元相接的充电单元和电池组单元，接与PLC控制单元相接的电池管理单元和逆变电路，在电池组单元和逆变电路之间设置有电源通断控制装置，逆变电路输出端接主通风系统或备用通风系统的电磁起动器、局部风机或变频器。
6.根据权利要求1所述矿用双电源双风机通风系统，其特征是：局部风机采用对旋风机。
7.根据权利要求1所述矿用双电源双风机通风系统，其特征是：整个EPS电源应急系统采用防爆壳体与外部隔离。
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