CN105736033A - 一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，包括能在所净化矿井内前后移动的空气净化车、布设在所净化矿井内的空气状况监测系统和布设在上位监控室内的远程控制终端；空气状况监测系统包括多个由前至后布设在所净化矿井内多个空气状况监测点上的空气状况监测单元；空气净化车包括水平车架、行走机构、储水箱和安装在储水箱上部的除尘室，除尘室的前侧壁上开有吸风口且吸风口上装有高压离心风机，除尘室内装有由除尘水槽和除尘水幕组成的两级除尘装置。本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能对矿井内空气状况进行监测，并能简便、快速去除矿井内的有毒有害气体和粉尘。

Description

一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统

技术领域

本发明属于空气净化处理技术领域，尤其是涉及一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统。

背景技术

湿式除尘是利用洗涤液(一般为水)与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。这种除尘方式的效率高，除尘器结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便，特别适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。此外，在除尘的同时还能除去部分气态污染物。因此广泛应用于工业生产的各部门的空气污染控制与气体净化。目前，所采用的矿井通风系统主要由风机和与风机相接的风管组成，实际施工时，由于矿井通风系统安装需花费较大的人力物力，并且安装过程所需时间较长，因而在矿井通风系统安装期间，煤矿井下巷道内的环境质量和空气状况难以得到有效保证。因而，现如今需要一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的基于远程控制终端的矿井空气净化系统，能简便、快速去除矿井内的有毒有害气体和粉尘，并对矿井内的空气状况进行快速、有效改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能对矿井内空气状况进行监测，并能简便、快速去除矿井内的有毒有害气体和粉尘。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：包括能在所净化矿井内前后移动的空气净化车、布设在所净化矿井内的空气状况监测系统和布设在上位监控室内的远程控制终端；所述空气状况监测系统包括多个布设在所净化矿井内的空气状况监测单元，多个所述空气状况监测单元沿所净化矿井的纵向延伸方向由前至后布设，多个所述空气状况监测单元的结构均相同且其分别布设在所净化矿井内的多个空气状况监测点上，前后相邻两个所述空气状况监测点之间的间距为10m～30m；每个所述空气状况监测单元均包括第一控制器、内部存储有所处空气状况监测点位置信息的数据存储单元以及分别与第一控制器相接的有毒气体浓度检测单元和粉尘浓度检测单元，所述数据存储单元与第一控制器相接，且第一控制器与远程控制终端相接；

所述空气净化车包括水平车架、安装在水平车架底部且行走驱动电机进行驱动的行走机构、安装在水平车架上部的储水箱和安装在所述储水箱上部的除尘室，所述除尘室的前侧壁上开有吸风口，所述吸风口上装有将内含粉尘与有害气体的污浊空气吸入除尘室内的高压离心风机，且除尘室内装有与所述吸风口相接的导风管，所述导风管为L形且其出风口朝下；所述储水箱内部通过分隔板分隔为供水腔和污水收集腔；所述除尘室的前侧装有供高压离心风机安装的水平托板，所述水平车架的前侧上部装有对水平托板进行支撑的液压支撑油缸，所述液压支撑油缸的缸体底部固定在水平车架上且其活塞杆顶端以铰接方式安装在水平托板前侧，所述水平托板后侧以铰接方式安装在除尘室的前侧壁上；所述水平托板上安装有对其倾斜角度进行实时检测的倾角传感器，所述水平车架上装有电子线路板，所述电子线路板上装有主控器和与主控器相接的第二控制器，所述水平车架上设置有与主控器相接的控制面板和显示单元；所述倾角传感器与主控器相接；

所述除尘室内装有两级除尘装置，所述两级除尘装置包括对所述污浊空气内所含粉尘与有害气体进行吸附的除尘水槽和除尘水幕；所述除尘室呈水平布设且其为立方形壳体，所述除尘室上部开有气体排放口；所述除尘水幕包括支立在除尘室内侧后部且呈竖直向布设的玻璃板和位于玻璃板上方且呈水平布设的溢水槽，所述玻璃板和溢水槽的宽度均与除尘室的内部宽度相同，所述溢水槽包括支撑在玻璃板上的水平底板和位于所述水平底板前侧上方的前挡板，所述前挡板与玻璃板布设在同一竖直面上，且所述前挡板、所述水平底板以及除尘室的左侧壁、右侧壁和后侧壁组成溢水槽的内部水腔，所述前挡板为矩形板且其顶部高度低于除尘室的顶板高度；所述除尘水槽为呈水平布设的U形水槽且其宽度与除尘室的宽度相同；

所述除尘室的内侧前部装有将除尘水槽内侧上部的污浊液体抽出的抽水设备，所述抽水设备位于除尘水槽前侧且其出水口通过污水排放管与污水收集腔的进水口相接；所述污水排放管上装有第一切断阀，所述供水腔分别通过第一供水管和第二供水管与除尘水槽和溢水槽相接，所述第一供水管和第二供水管上分别装有第二切断阀和第三切断阀；所述高压离心风机、抽水设备、第一切断阀、第二切断阀和第三切断阀均由主控器进行控制；

所述水平车架上装有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元，所述位置检测单元与第二控制器相接，所述第二控制器和主控器均与远程控制终端相接；所述行走驱动电机由第二控制器进行控制且其与第二控制器相接。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述空气状况监测单元还包括与第一控制器相接的第一数据传输接口，所述第一数据传输接口为串行接口。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：多个所述空气状况监测点呈均匀布设。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述第一控制器为DSP控制器。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述主控器为ARM微处理器，所述第二控制器为PLC控制器。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述行走机构包括分别安装在水平车架前后侧底部的前轮轴和后轮轴，所述后轮轴与行走驱动电机之间通过传动机构进行传动连接；所述前轮轴和后轮轴的两端均装有一个行走轮。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述液压支撑油缸通过供油管路与供油箱相接，所述供油管路上装有液压泵和三位四通电磁阀，所述液压泵和三位四通电磁阀均由主控器进行控制且二者均与主控器相接。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述液压支撑油缸呈竖直向布设。

上述一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征是：所述抽水设备的进水口上装有进水管，所述进水管伸入至除尘水槽的内侧上部，所述除尘水槽的前侧壁上部装有供所述进水管安装的进水管安装孔；所述污水排放管安装在抽水设备的出水口上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且使用操作简便，投入成本低，安装布设简便。

2、电路简单、接线方便且使用操作简便。

3、设置有空气状况监测系统和远程控制终端，通过空气状况监测系统对矿井内各位置处的空气状况进行监测，并能将监测结果同步传送至远程控制终端；矿井管理人员根据空气状况监测系统的监测结果，对空气净化车进行控制，并通过空气净化车对空气状况差的区域进行空气净化。。

4、所采用的空气净化车结构简单、设计合理且使用操作简单、使用效果好，车架上装有两级除尘装置，先通过导风管将污浊空气送至除尘水槽，除尘水槽按照水膜除尘原理对污浊空气内所含的粉尘和有毒气体进行清除，实际使用时可根据具体需要在除尘水槽内加入对所清除有害气体进行吸收的吸收剂；之后，通过除尘水幕对经除尘水槽除尘后的污浊气体进一步进行净化，具体是通过玻璃板上的水幕形成的竖向水膜对污浊空气内所含的粉尘和有毒气体进行清除。因而，净化处理效果好，能简便、快速对隧道洞内的粉尘和有害气体进行清除，并且空气净化效果好，能快速对隧道洞内空气状况进行有效改善。

5、使用操作简便、使用效果好且实用价值高，空气状况监测系统对矿井内各位置处的空气状况进行监测，空气净化车能在矿井内进行前后移动，并能简便、快速去除矿井内的有毒有害气体和粉尘，对矿井内空气状况进行有效改善。

综上所述，本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能对矿井内空气状况进行监测，并能简便、快速去除矿井内的有毒有害气体和粉尘。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明所采用空气净化车的结构示意图。

附图标记说明:

1—水平车架；2—行走轮；3—除尘室；

4—高压离心风机；5—除尘水槽；6-1—玻璃板；

6-2—溢水槽；7-1—供水腔；7-2—污水收集腔；

8—抽水设备；9-1—液压泵；9-2—三位四通电磁阀；

10—水平托板；11—液压支撑油缸；12—倾角传感器；

13—主控器；14—控制面板；15—显示单元；

16—第一切断阀；17—第二切断阀；18—第三切断阀；

19—导风管；20—远程控制终端；21—空气状况监测单元；

21-1—第一控制器；21-2—数据存储单元；

21-3—有毒气体浓度检测单元；

21-4—粉尘浓度检测单元；

21-5—第一数据传输接口；22—第二控制器；

23—位置检测单元；24—行走驱动电机。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括能在所净化矿井内前后移动的空气净化车、布设在所净化矿井内的空气状况监测系统和布设在上位监控室内的远程控制终端20。所述空气状况监测系统包括多个布设在所净化矿井内的空气状况监测单元21，多个所述空气状况监测单元21沿所净化矿井的纵向延伸方向由前至后布设，多个所述空气状况监测单元21的结构均相同且其分别布设在所净化矿井内的多个空气状况监测点上，前后相邻两个所述空气状况监测点之间的间距为10m～30m。每个所述空气状况监测单元21均包括第一控制器21-1、内部存储有所处空气状况监测点位置信息的数据存储单元21-2以及分别与第一控制器21-1相接的有毒气体浓度检测单元21-3和粉尘浓度检测单元21-4，所述数据存储单元21-2与第一控制器21-1相接，且第一控制器21-1与远程控制终端20相接。

所述空气净化车包括水平车架1、安装在水平车架1底部且行走驱动电机24进行驱动的行走机构、安装在水平车架1上部的储水箱和安装在所述储水箱上部的除尘室3，所述除尘室3的前侧壁上开有吸风口，所述吸风口上装有将内含粉尘与有害气体的污浊空气吸入除尘室3内的高压离心风机4，且除尘室3内装有与所述吸风口相接的导风管19，所述导风管19为L形且其出风口朝下。所述储水箱内部通过分隔板分隔为供水腔7-1和污水收集腔7-2。所述除尘室3的前侧装有供高压离心风机4安装的水平托板10，所述水平车架1的前侧上部装有对水平托板10进行支撑的液压支撑油缸11，所述液压支撑油缸11的缸体底部固定在水平车架1上且其活塞杆顶端以铰接方式安装在水平托板10前侧，所述水平托板10后侧以铰接方式安装在除尘室3的前侧壁上。所述水平托板10上安装有对其倾斜角度进行实时检测的倾角传感器12，所述水平车架1上装有电子线路板，所述电子线路板上装有主控器13和与主控器13相接的第二控制器22，所述水平车架1上设置有与主控器13相接的控制面板14和显示单元15。所述倾角传感器12与主控器13相接。

所述除尘室3内装有两级除尘装置，所述两级除尘装置包括对所述污浊空气内所含粉尘与有害气体进行吸附的除尘水槽5和除尘水幕。所述除尘室3呈水平布设且其为立方形壳体，所述除尘室3上部开有气体排放口。所述除尘水幕包括支立在除尘室3内侧后部且呈竖直向布设的玻璃板6-1和位于玻璃板6-1上方且呈水平布设的溢水槽6-2，所述玻璃板6-1和溢水槽6-2的宽度均与除尘室3的内部宽度相同，所述溢水槽6-2包括支撑在玻璃板6-1上的水平底板和位于所述水平底板前侧上方的前挡板，所述前挡板与玻璃板6-1布设在同一竖直面上，且所述前挡板、所述水平底板以及除尘室3的左侧壁、右侧壁和后侧壁组成溢水槽6-2的内部水腔，所述前挡板为矩形板且其顶部高度低于除尘室3的顶板高度。所述除尘水槽5为呈水平布设的U形水槽且其宽度与除尘室3的宽度相同。

所述除尘室3的内侧前部装有将除尘水槽5内侧上部的污浊液体抽出的抽水设备8，所述抽水设备8位于除尘水槽5前侧且其出水口通过污水排放管与污水收集腔7-2的进水口相接。所述污水排放管上装有第一切断阀16，所述供水腔7-1分别通过第一供水管和第二供水管与除尘水槽5和溢水槽6-2相接，所述第一供水管和第二供水管上分别装有第二切断阀17和第三切断阀18。所述高压离心风机4、抽水设备8、第一切断阀16、第二切断阀17和第三切断阀18均由主控器13进行控制。

所述水平车架1上装有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元23，所述位置检测单元23与第二控制器22相接，所述第二控制器22和主控器13均与远程控制终端20相接。所述行走驱动电机24由第二控制器22进行控制且其与第二控制器22相接。

本实施例中，所述空气状况监测单元21还包括与第一控制器21-1相接的第一数据传输接口21-5，所述第一数据传输接口21-5为串行接口。

实际使用时，通过第一数据传输接口21-5能获取空气状况监测单元21中有毒气体浓度检测单元21-3和粉尘浓度检测单元21-4所检测的信息。

实际布设安装时，多个所述空气状况监测点呈均匀布设。

本实施例中，所述第一控制器21-1为DSP控制器。

并且，所述主控器13为ARM微处理器，所述第二控制器22为PLC控制器。

本实施例中，所述行走机构包括分别安装在水平车架1前后侧底部的前轮轴和后轮轴，所述后轮轴与行走驱动电机24之间通过传动机构进行传动连接。所述前轮轴和后轮轴的两端均装有一个行走轮2。

本实施例中，所述液压支撑油缸11通过供油管路与供油箱相接，所述供油管路上装有液压泵9-1和三位四通电磁阀9-2，所述液压泵9-1和三位四通电磁阀9-2均由主控器13进行控制且二者均与主控器13相接。

实际安装布设时，所述液压支撑油缸11呈竖直向布设。

本实施例中，所述抽水设备8的进水口上装有进水管，所述进水管伸入至除尘水槽5的内侧上部，所述除尘水槽5的前侧壁上部装有供所述进水管安装的进水管安装孔；所述污水排放管安装在抽水设备8的出水口上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：包括能在所净化矿井内前后移动的空气净化车、布设在所净化矿井内的空气状况监测系统和布设在上位监控室内的远程控制终端(20)；所述空气状况监测系统包括多个布设在所净化矿井内的空气状况监测单元(21)，多个所述空气状况监测单元(21)沿所净化矿井的纵向延伸方向由前至后布设，多个所述空气状况监测单元(21)的结构均相同且其分别布设在所净化矿井内的多个空气状况监测点上，前后相邻两个所述空气状况监测点之间的间距为10m～30m；每个所述空气状况监测单元(21)均包括第一控制器(21-1)、内部存储有所处空气状况监测点位置信息的数据存储单元(21-2)以及分别与第一控制器(21-1)相接的有毒气体浓度检测单元(21-3)和粉尘浓度检测单元(21-4)，所述数据存储单元(21-2)与第一控制器(21-1)相接，且第一控制器(21-1)与远程控制终端(20)相接；

所述空气净化车包括水平车架(1)、安装在水平车架(1)底部且行走驱动电机(24)进行驱动的行走机构、安装在水平车架(1)上部的储水箱和安装在所述储水箱上部的除尘室(3)，所述除尘室(3)的前侧壁上开有吸风口，所述吸风口上装有将内含粉尘与有害气体的污浊空气吸入除尘室(3)内的高压离心风机(4)，且除尘室(3)内装有与所述吸风口相接的导风管(19)，所述导风管(19)为L形且其出风口朝下；所述储水箱内部通过分隔板分隔为供水腔(7-1)和污水收集腔(7-2)；所述除尘室(3)的前侧装有供高压离心风机(4)安装的水平托板(10)，所述水平车架(1)的前侧上部装有对水平托板(10)进行支撑的液压支撑油缸(11)，所述液压支撑油缸(11)的缸体底部固定在水平车架(1)上且其活塞杆顶端以铰接方式安装在水平托板(10)前侧，所述水平托板(10)后侧以铰接方式安装在除尘室(3)的前侧壁上；所述水平托板(10)上安装有对其倾斜角度进行实时检测的倾角传感器(12)，所述水平车架(1)上装有电子线路板，所述电子线路板上装有主控器(13)和与主控器(13)相接的第二控制器(22)，所述水平车架(1)上设置有与主控器(13)相接的控制面板(14)和显示单元(15)；所述倾角传感器(12)与主控器(13)相接；

所述除尘室(3)内装有两级除尘装置，所述两级除尘装置包括对所述污浊空气内所含粉尘与有害气体进行吸附的除尘水槽(5)和除尘水幕；所述除尘室(3)呈水平布设且其为立方形壳体，所述除尘室(3)上部开有气体排放口；所述除尘水幕包括支立在除尘室(3)内侧后部且呈竖直向布设的玻璃板(6-1)和位于玻璃板(6-1)上方且呈水平布设的溢水槽(6-2)，所述玻璃板(6-1)和溢水槽(6-2)的宽度均与除尘室(3)的内部宽度相同，所述溢水槽(6-2)包括支撑在玻璃板(6-1)上的水平底板和位于所述水平底板前侧上方的前挡板，所述前挡板与玻璃板(6-1)布设在同一竖直面上，且所述前挡板、所述水平底板以及除尘室(3)的左侧壁、右侧壁和后侧壁组成溢水槽(6-2)的内部水腔，所述前挡板为矩形板且其顶部高度低于除尘室(3)的顶板高度；所述除尘水槽(5)为呈水平布设的U形水槽且其宽度与除尘室(3)的宽度相同；

所述除尘室(3)的内侧前部装有将除尘水槽(5)内侧上部的污浊液体抽出的抽水设备(8)，所述抽水设备(8)位于除尘水槽(5)前侧且其出水口通过污水排放管与污水收集腔(7-2)的进水口相接；所述污水排放管上装有第一切断阀(16)，所述供水腔(7-1)分别通过第一供水管和第二供水管与除尘水槽(5)和溢水槽(6-2)相接，所述第一供水管和第二供水管上分别装有第二切断阀(17)和第三切断阀(18)；所述高压离心风机(4)、抽水设备(8)、第一切断阀(16)、第二切断阀(17)和第三切断阀(18)均由主控器(13)进行控制；

所述水平车架(1)上装有对其移动位置进行实时检测的位置检测单元(23)，所述位置检测单元(23)与第二控制器(22)相接，所述第二控制器(22)和主控器(13)均与远程控制终端(20)相接；所述行走驱动电机(24)由第二控制器(22)进行控制且其与第二控制器(22)相接。

2.按照权利要求1所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述空气状况监测单元(21)还包括与第一控制器(21-1)相接的第一数据传输接口(21-5)，所述第一数据传输接口(21-5)为串行接口。

3.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：多个所述空气状况监测点呈均匀布设。

4.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述第一控制器(21-1)为DSP控制器。

5.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述主控器(13)为ARM微处理器，所述第二控制器(22)为PLC控制器。

6.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述行走机构包括分别安装在水平车架(1)前后侧底部的前轮轴和后轮轴，所述后轮轴与行走驱动电机(24)之间通过传动机构进行传动连接；所述前轮轴和后轮轴的两端均装有一个行走轮(2)。

7.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述液压支撑油缸(11)通过供油管路与供油箱相接，所述供油管路上装有液压泵(9-1)和三位四通电磁阀(9-2)，所述液压泵(9-1)和三位四通电磁阀(9-2)均由主控器(13)进行控制且二者均与主控器(13)相接。

8.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述液压支撑油缸(11)呈竖直向布设。

9.按照权利要求1或2所述的一种基于远程控制终端的矿井空气净化系统，其特征在于：所述抽水设备(8)的进水口上装有进水管，所述进水管伸入至除尘水槽(5)的内侧上部，所述除尘水槽(5)的前侧壁上部装有供所述进水管安装的进水管安装孔；所述污水排放管安装在抽水设备(8)的出水口上。