CN202360439U

CN202360439U - 通风机操作指导系统

Info

Publication number: CN202360439U
Application number: CN2011204810739U
Authority: CN
Inventors: 王新; 姜军; 姜梦婷
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2021-11-28

Abstract

一种通风机操作指导系统，它包括设置在通风机上的风压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器，所述每个传感器将获得的检测信号均通过信号变送模块转换成0—5V模拟信号送入数据采集卡，数据采集卡将0—5V模拟信号转变为数字信号后送入工控机，工控机判断后输出通风机风叶角度和变频器工作频率的建议值，并将两种建议值和检测信号均通过显示装置显示出来。本实用新型根据多个传感器采集的检测信号，为操作人员提供通风机的风叶角度的建议值；然后根据现场风量和风压的情况，继而为操作人员调节变频器给定频率提供指导。这样，可以充分发挥变频器的节能作用，同时降低通风机操作的难度。

Description

通风机操作指导系统

技术领域

本实用新型涉及一种操作指导系统，具体地说涉及一种矿井通风机调节风量的操作指导系统。

背景技术

矿井通风机是矿井的关键设备，一方面，风机的正常、稳定运行直接影响到矿井生产和工人的人身安全；另一方面，风机又是耗电大户，通风机的耗电在整个煤矿生产中占有相当大的分量，因此需要对风机的风量进行有效地控制以达到节能的效果。传统上采用恒速电动机拖动风机，通过调节挡板或阀门来调节风机的风量，其功率损耗大，运行效率低。变频调速矿井主通风机是由变频器、电动机、风机等组成的机电一体化设备。采用变频调速技术后，可以根据矿井所需的风量来调节电动机转速，获得很好的控制性能和节能效果。采用变频调速的风量控制方式已逐步取代了风门、挡板、阀门的控制方式。

目前，通风机变频器的频率调节多为开环调节，频率调节由人工设置来完成。这样，就给通风机操作人员提出了很高的要求，操作人员难于根据现场情况给出合理的频率值。由于现场通风条件是在随时变化的，所以无法及时调节通风机变频器的频率，难以获得很好的控制性能和节能效果。为此，根据现场风量和负压的情况，为操作人员提供频率调节的指导是十分必要的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种为工作人员及时调节通风机风量提供依据的通风机操作指导系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括设置在通风机上的风压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器，所述每个传感器将获得的检测信号均通过信号变送模块转换成0—5V模拟信号送入数据采集卡，数据采集卡将0—5V模拟信号转变为数字信号后送入工控机，工控机判断后输出通风机风叶角度和变频器工作频率的建议值，并将两种建议值和检测信号均通过显示装置显示出来。

所述的风压传感器设置在风机外壳上；所述的振动传感器分别设置在风机和电动机外壳的水平和垂直方向上；所述的温度传感器包括轴承温度传感器和定子绕组温度传感器，二者均安装在电动机的内部；所述的转速传感器设置在电动机轴端部。

采用上述技术方案的本实用新型，根据多个传感器采集的检测信号，为操作人员提供通风机的风叶角度的建议值；然后根据现场风量和风压的情况，继而为操作人员调节变频器给定频率提供指导。这样，可以充分发挥变频器的节能作用，同时降低通风机操作的难度。另外，本实用新型硬件采用工业控制计算机、数据采集卡、信号变送模块等部件，采用模块化结构，具有可靠性高、结构简单、维护方便的特点。

附图说明

图1为本实用新型中数据采集的原理框图。

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括设置在通风机上的风压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器。其中，各个传感器的布置如下：(1)在风机外壳上焊接测试管，安装2只风压传感器，用于测量风机的风压情况；(2)在风机外壳的水平和垂直方向各安装1只振动传感器，用于测量风机的振动情况；(3)在电动机外壳的水平和垂直方向各安装1只振动传感器，用于测量电动机的振动情况；(4)轴承温度传感器和定子绕组温度传感器均安装在电动机的内部，具体安装位置由电动机生产厂家决定，电动机出厂时温度传感器已经安装完毕，不必考虑安装，温度传感器的输出由电动机的接线盒引出；(5)在电动机轴端部安装1只转速传感器，用于测量电动机的转速值。

图2是本实用新型工控机的外部接线原理图，其中数据采集卡插在工控机的PCI插槽上。上述每个传感器将获得的检测信号均通过信号变送模块转换成0—5V模拟信号送入数据采集卡，数据采集卡将0—5V模拟信号转变为数字信号后送入工控机，工控机判断后输出通风机风叶角度和变频器工作频率的建议值，并将两种建议值和检测信号均通过显示装置显示出来。

本实用新型的工作原理是：根据通风机性能测试曲线，确定通风机高效、合理的运行区域；根据矿井风量要求，首先确定通风机的风叶角度，然后通过风量、风压监测，给出变频器最佳频率给定值，使通风机运行在最佳工况点，在保证风量要求的条件下，达到节约电能的目的，取得最佳经济效益。

本实用新型可以实时显示通风机的工作状态，给出变频器最佳频率给定值，为操作人员调节通风机风量提供指导，使通风机运行在最佳工况点。除改变频率给定值外，对原有的变频器不做改动，不影响变频器的工作。

软件部分主要包括：管理员功能菜单、信号实时监测、最佳工况点、打印查询、故障诊断、报警解除、数据共享、帮助等模块，可以进行参数设置，实时显示通风机的工作状态，给出变频器最佳频率给定值，为操作人员调节通风机风量提供指导，使通风机运行在最佳工况点。同时，该系统还具备对其主要部件的故障做出诊断和报警的功能。上述信息的显示由显示器来完成。各模块主要功能如下：

(1)参数设置模块：修正参数设置模块主要用于对风压、振动、温度、转速等传感器及变送器的放大系数进行设置，克服传感器及变送器的误差。

(2)实时监测模块：能够实时监测风压、振动、温度、转速等信号，可以给出上述信号的运行曲线和数值，并可以根据需要放大某一信号的曲线图。

(3)最佳工况点模块：能够为操作人员提供风机的叶片角度和变频器最佳频率给定值。

(4)打印查询模块：能够实现10年内风压、振动、温度、转速等信号运行数据的保留、查询和打印。

(5)故障诊断模块：能够对测得的风压、振动、温度、转速等信号及其历史数据进行综合分析，从而确定通风机和主要检测部件是否处于故障状态。

(6)报警解除模块：当通风机处于故障状态时，此时“通风机工况”指示灯变为红色。诊断系统具有记忆故障诊断结果的功能，只有按下“报警解除”按钮，诊断系统才清除所记忆的故障诊断结果，恢复成正常显示。

(7)数据共享模块：能够允许用户利用网络实现远程监测和数据查询。

Claims

1.一种通风机操作指导系统，其特征在于：它包括设置在通风机上的风压传感器、振动传感器、温度传感器和转速传感器，所述每个传感器将获得的检测信号均通过信号变送模块转换成0—5V模拟信号送入数据采集卡，数据采集卡将0—5V模拟信号转变为数字信号后送入工控机，工控机判断后输出通风机风叶角度和变频器工作频率的建议值，并将两种建议值和检测信号均通过显示装置显示出来。

2.根据权利要求1所述的通风机操作指导系统，其特征在于：所述的风压传感器设置在风机外壳上；所述的振动传感器分别设置在风机和电动机外壳的水平和垂直方向上；所述的温度传感器包括轴承温度传感器和定子绕组温度传感器，二者均安装在电动机的内部；所述的转速传感器设置在电动机轴端部。