CN203717034U - 一种矿井通风智能监控调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种矿井通风智能监控调节装置，包括设置在通风井内的风机，所述风机通过变频器与一通风监控调节仪相连，在风机的出风口处设置有两个均压环，所述均压环与通风监控调节仪相连；通风监控调节仪包括壳体和报警器，报警器置于壳体外，壳体内置有控制单元和电源，壳体上安装有触摸显示器，且壳体上设有按键、总线接口和远程通讯接口，触摸显示器、按键、总线接口和远程通讯接口连接控制单元，报警器和变频器通过一总线连接在总线接口上。该新型既能够精确测量通风井风量、风压和多种矿井空气质量参数，也能够实现测量数据的上传，同时支持远程变频器控制参数设定，并能够进行预警，且能够对矿井通风量进行PID调控，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿井通风控制装置，属于井下安全技术领域，具体涉及一种矿井通风智能监控调节装置。
背景技术
矿井通风系统是矿井生产中必不可少的环节，用于向矿井连续输送新鲜空气，供给人员呼吸，稀释并排出有害气体和浮尘，以改善井下作业条件。
鉴于矿井通风环境的特殊性，人工测量工作繁重且往往无法准确判定，目前往往采用测量仪表进行测量。而现有的测量仪表，大都因为矿井巷道不是标准的拱形，且每一个拱形横截面的流速都不均匀，致使风量风压测量的误差很大。尤其在通风井数量众多、结构复杂时，给风量风压的综合测量分析带来了诸多不便。就现有的风量检测技术以及仪表，无法实现对风机风量的PID调控，目前，尚没有一种可以集风量风压检控、以及矿井空气质量检测功能于一体的好的技术方案或仪表；且目前的矿井通风智能监控调节装置，大都不具有报警功能，且不便于依据矿井的实际环境进行调节仪位置的调节。此为现有技术的不足之处。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种既能够精确测量通风井风量风压和多种矿井空气质量参数，也能够实现数据上传、同时支持远程变频器控制参数设定的矿井通风智能监控调节装置的技术方案，该方案利用嵌入式系统技术和传感器技术，对矿井内风量风压及对有害气体CH4、CO、NO2、H2S的浓度进行检测并实时显示，并能够在有害气体达到一定浓度时进行预警，且能够根据有害气体的浓度，实现对矿井通风量的PID调控，实用性强。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种矿井通风智能监控调节装置，包括设置在通风井内的风机，所述的风机通过变频器与一通风监控调节仪总线连接，且在风机的出风口处设置有两个均压环，所述的均压环与通风监控调节仪相连；所述的通风监控调节仪包括壳体和报警器，所述报警器置于壳体外，壳体内置有控制单元和电源，壳体上安装有触摸显示器，且壳体上设有按键、总线接口和远程通讯接口，所述的触摸显示器、按键、总线接口和远程通讯接口连接所述的控制单元，所述报警器和变频器通过一总线连接在所述总线接口上；所述触摸显示器、总线接口、远程通讯接口、按键和控制单元分别连接所述的电源。
其中，所述报警器采用声光报警器。
其中，所述总线为Modbus-RTU总线或Profibus总线。
其中，所述控制单元包括主控制模块，所述主控制模块连接有风量风压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、CH4浓度检测模块、CO浓度检测模块、NO2浓度检测模块、H2S浓度检测模块和远程通讯模块，各模块分别与电源相连，且主控制模块连接所述的总线接口，远程通讯模块连接所述的远程通讯接口，风量风压检测模块连接所述的两个均压环。
其中，均压环与风量风压检测模块用于测量矿井通风井内的风量与风压值。
其中，所述温度检测模块采用温度传感器。
其中，所述湿度检测模块采用湿度传感器。
其中，所述控制单元还包括存储模块，所述存储模块连接所述的主控制模块。
其中，所述存储模块采用数据存储器。
其中，所述主控制模块采用单片机。
在使用本实用新型测量时，各检测量，如风量、风压、温度、湿度等，通过相应检测模块传送到控制单元中，在控制单元的控制下，通过触摸显示器进行显示、并通过存储模块进行存储；同时，检测到的数据可以通过远程通讯接口传输到上位机，且上位机也可以通过该远程通讯接口向本实用新型发送变频器控制信号，从而控制矿井内风机的转速，即实现矿井内风量与风压的PID调控，从而确保矿井内通风量适中、且确保有害气体不超标。
此外，本实用新型可以依据实际需要，通过按键和/或触摸显示器设置变频器控制信号，以调节矿井内风机的转速，进而调控矿井内的风量与风压，使用方便。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型设有通风监控调节仪、变频器和报警器，且变频器、报警器通过总线与通风监控调节仪相连，使用时可以依据实际需要变更变频器、报警器与通风监控调节仪的位置，从而增加本实用新型使用的灵活性，在一定程度上提高本实用新型的检测精度，进而增强本实用新型的可靠性，实用性强；
(2)本实用新型设有通风监控调节仪，且所述通风监控调节仪的控制单元包括风量风压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、CH4浓度检测模块、CO浓度检测模块、NO2浓度检测模块和H2S浓度检测模块，不但能够检测矿井的风量风压，还能够检测矿井内的多种有害气体，检测范围大，增强了矿井作业安全性；
(3)本实用新型在通风监控调节仪的壳体上设有远程通讯接口，所述远程通讯接口连接壳体内的控制单元，本实用新型检测到的信息可以通过该远程通讯接口传输到上位机，上位机对变频器的控制信号也可以通过该远程通讯接口传输至控制单元，进而实现对变频器的远程控制，实现对矿井通风量与风压的远程调控；
(4)本实用新型的控制单元通过总线连接有报警器，当检测到的有害气体达到一定浓度时，控制单元控制报警器进行警报，以确保矿井作业的安全性，实用性强。
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1是本实用新型的具体实施方式的结构图示意图。
图2是图1所示控制单元的功能结构框图示意图。
图3为图1所示实施方式的电气原理图示意图。
其中：1、壳体，2、触摸显示器，3、按键，4、电源，5、控制单元，6、远程通讯接口，7、总线，8、变频器，9、报警器，10、风机，11、均压环，12、通风井，13、总线接口。
具体实施方式
为便于说明，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细描述。
如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种矿井通风智能监控调节装置，包括设置在矿井通风井12内的风机10，所述的风机10通过变频器8与一通风监控调节仪连接，在距离风机10出风口的一段距离处设有两个均压环11，且所述的均压环11与通风监控调节仪连接，所述的通风监控调节仪包括壳体1和报警器9，所述报警器9置于壳体1外，所述壳体1内置有控制单元5和电源4，所述壳体1上安装有触摸显示器2，且所述壳体1上设有按键3、总线接口13和远程通讯接口6；所述触摸显示器2、按键3、总线接口13和远程通讯接口6连接所述控制单元5，变频器8、报警器9通过总线7连接在总线接口13上，所述触摸显示器2、总线接口13、远程通讯接口6、按键3和控制单元5分别连接所述的电源4。
其中，变频器8和报警器9通过单独电源供电。
使用时，可以通过按键3和/或触摸显示器2设置变频器8的控制信号，以调节矿井内风机的转速，进而调控矿井通风井12内的风量与风压，调节方式灵活，使用方便。
其中，在上述实施方式中，所述报警器9采用声光报警器。
其中，在上述实施方式中，所述总线7为Profibus总线，所述的远程通讯接口6为Modbus-RTU通讯接口。
其中，在上述实施方式中，所述控制单元5包括主控制模块，所述主控制模块连接有风量风压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、CH4浓度检测模块、CO浓度检测模块、NO2浓度检测模块、H2S浓度检测模块和远程通讯模块，各模块分别与电源4相连，且主控制模块连接所述的总线接口13，远程通讯模块连接所述的远程通讯接口6，风量风压检测模块连接所述的两个均压环11。
其中，在上述实施方式中，所述温度检测模块采用温度传感器。
其中，在上述实施方式中，所述湿度检测模块采用湿度传感器。
其中，在上述实施方式中，所述控制单元5还包括与主控制模块相连接的存储模块，且所述存储模块采用ROM存储器。
其中，在上述实施方式中，所述主控制模块采用单片机。
综上，本实用新型采用静压差测定法，运用嵌入式技术测定矿井的风量与风压，运用相应传感器测定矿井内的空气的温度、湿度以及多种有害气体的浓度，各检测量在控制单元主控制模块的控制下，通过触摸显示器2进行显示，并可以在显示器上生成相应的数据变化趋势曲线，以便工作人员进行综合分析与判断。
此外，本实用新型的变频器8和报警器9均通过总线7与通风监控调节仪相连，使用时可以依据实际需要变更变频器8、报警器9与通风监控调节仪的位置，从而增加本实用新型使用的灵活性，这在一定程度上提高了本实用新型的检测精度，进而增强本实用新型的可靠性与实用性。其中，报警器9的位置可以依据需要进行位置调整，从而有利于相关工作人员能够及时获知矿井内有害气体浓度过高的警示。
此外，本实用新型设有远程通讯接口6，通过远程通讯接口6将检测到的各种信号上传于上位机，由此通过上位机可实现对井下通风量的监控，上位机也可以通过远程通讯接口6，将设定的通风井12内的风量参数发送至控制单元5，控制单元5将该参数与矿井内风量的检测值进行比对，若二者不一致，则控制单元5以PID调节的方式对变频器8进行控制调节，从而完成对通风井12的风量调控。
具体使用时，一台上位机可同时连接多台本监控调节仪，对于通风井数量众多、通风井结构复杂的矿井，便于矿井通风的集中控制和统一管理。
Claims (9)
1.一种矿井通风智能监控调节装置，包括设置在通风井内的风机，其特征在于：所述的风机通过变频器与一通风监控调节仪相连，且在风机的出风口处设置有两个均压环，所述的均压环与通风监控调节仪相连；所述的通风监控调节仪包括壳体和报警器，所述报警器置于壳体外，壳体内置有控制单元和电源，壳体上安装有触摸显示器，且壳体上设有按键、总线接口和远程通讯接口，所述的触摸显示器、按键、总线接口和远程通讯接口连接所述的控制单元，所述报警器和变频器通过一总线连接在所述总线接口上；所述触摸显示器、总线接口、远程通讯接口、按键和控制单元分别连接所述的电源。
2.根据权利要求1所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述报警器采用声光报警器。
3.根据权利要求1所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述总线为Modbus-RTU总线或Profibus总线。
4.根据权利要求1所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述控制单元包括主控制模块，所述主控制模块连有风量风压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、CH4浓度检测模块、CO浓度检测模块、NO2浓度检测模块、H2S浓度检测模块和远程通讯模块，各模块分别与电源相连，且主控制模块连接所述的总线接口，远程通讯模块连接所述的远程通讯接口，风量风压检测模块连接所述的两个均压环。
5.根据权利要求4所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述温度检测模块采用温度传感器。
6.根据权利要求4所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述湿度检测模块采用湿度传感器。
7.根据权利要求4所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述控制单元还包括存储模块，所述存储模块连接所述的主控制模块。
8.根据权利要求7所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述存储模块采用数据存储器。
9.根据权利要求4或7所述的矿井通风智能监控调节装置，其特征在于：所述主控制模块采用单片机。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107143365A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-08 | 刘薏萱 | 一种矿井通风用风箱及通风系统 |
| CN108590765A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-09-28 | 山东大学 | 适用于隧道与地下工程施工期的通风智能监控系统及方法 |
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2013
- 2013-11-22 CN CN201320742150.0U patent/CN203717034U/zh not_active Expired - Fee Related
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