CN207598550U - 一种矿井主扇风机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种矿井主扇风机控制系统，属于矿井主扇风机控制系统技术领域；解决的技术问题是，提供一种具备主从设备切换，并能在持续通风状态下对主通风机进行运行切换的矿井主扇风机控制系统；解决该技术问题采用的技术方案为：包括中央控制器、通风运行传感器、风门控制模块、通风机控制模块、数据通信模块，所述通风运行传感器的信号输出端与中央控制器相连，所述中央控制器的信号输出端分别与风门控制模块、通风机控制模块、数据通信模块相连；所述数据通信模块通过现场控制总线与监控中心计算机相连；所述中央控制器内部设置有两个CPU，两个CPU分别由两套供电系统进行供电；本实用新型安装应用于煤矿井下。
Description
技术领域
本实用新型一种矿井主扇风机控制系统，属于矿井主扇风机控制系统技术领域。
背景技术
目前井下使用的风机控制监控系统，可以对矿井主扇风机及其附属功能设备进行有效的数据采集和实时在线监控，但如遇到的特殊情况，如设备故障或供电中断，则会导致整个监控系统停机，此时井下巷道内的有害气体出现积聚时不能进行发现并报警，严重威胁生产安全，控制系统不可靠；另一方面，目前使用的风机在倒机时，风机挂网启动会遇到阻力，启动困难，通常需要控制巷道内停风再进行倒机操作，工作效率低。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的不足，本实用新型解决的技术问题是，提供一种具备主从设备切换，并能在持续通风状态下对主通风机进行运行切换的矿井主扇风机控制系统；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种矿井主扇风机控制系统，包括中央控制器、通风运行传感器、风门控制模块、通风机控制模块、数据通信模块，所述通风运行传感器的信号输出端与中央控制器相连，所述中央控制器的信号输出端分别与风门控制模块、通风机控制模块、数据通信模块相连；
所述数据通信模块通过现场控制总线与监控中心计算机相连；
所述中央控制器内部设置有两个CPU，两个CPU分别由两套供电系统进行供电；
所述风门控制模块包括第一水平对空短路风门、第二水平对空短路风门、第一立式挂网风门、第二立式挂网风门，所述通风机控制模块包括第一主通风机和第二主通风机。
所述第一水平对空短路风门、第二水平对空短路风门、第一立式挂网风门、第二立式挂网风门均为旋叶式风门，分别设置在巷道中。
所述中央控制器还连接有数据存储模块和报警扩音器。
所述中央控制器还连接有显示屏和键盘。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过在PLC控制柜的控制器中设置两套CPU控制系统，两套控制系统同时运行，一旦设备运行出现故障可瞬时自行完成主从切换，自动事件同步，并能在切换期间保持信号传输及电源供电不发生紊乱，保证主从控制系统在切换期间的数据采集和信息传输不中断、不遗失；本实用新型另外具备煤矿主扇风机不停风的倒机功能，该倒机功能将风路切换操作由四个旋叶式调节风门，即两台立式挂网风门和两台水平对空短路风门联合动作来完成，利用其切换快速、灵活的特点，通过执行一定的控制程序，可以实现通风机在倒机期间持续稳定的供风，进而杜绝了在倒机过程中井下发生瓦斯积聚，使整个系统运行安全可靠。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型第一巷道风门控制模块结构示意图；
图3为本实用新型第二巷道风门控制模块结构示意图；
图中：1为中央控制器、2为通风运行传感器、3为风门控制模块、4为通风机控制模块、5为数据通信模块、6为监控中心计算机、7为数据存储模块、8为报警扩音器、9为显示屏、10为键盘。
具体实施方式
如图1和2所示，本实用新型一种矿井主扇风机控制系统，包括中央控制器1、通风运行传感器2、风门控制模块3、通风机控制模块4、数据通信模块5，所述通风运行传感器2的信号输出端与中央控制器1相连，所述中央控制器1的信号输出端分别与风门控制模块3、通风机控制模块4、数据通信模块5相连；
所述数据通信模块5通过现场控制总线与监控中心计算机6相连；
所述中央控制器1内部设置有两个CPU，两个CPU分别由两套供电系统进行供电；
所述风门控制模块3包括第一水平对空短路风门、第二水平对空短路风门、第一立式挂网风门、第二立式挂网风门，所述通风机控制模块4包括第一主通风机和第二主通风机。
所述第一水平对空短路风门、第二水平对空短路风门、第一立式挂网风门、第二立式挂网风门均为旋叶式风门，分别设置在巷道中。
所述中央控制器1还连接有数据存储模块7和报警扩音器8。
所述中央控制器1还连接有显示屏9和键盘10。
本实用新型使用的主要硬件设备均采用冗余配置，采取冗余控制方式，监控中心计算机6利用组态软件可以实现对矿井主扇风机运行参数的设置，并对整个设备的工作状态进行在线监控。
本实用新型的下位机使用PLC控制柜对接收的数据进行逻辑处理，控制柜内部设置的中央控制器1具备控制和保护功能，所述数据通信模块5使用数据传输总线对数据进行高速稳定传输，实现中央控制器1与监控中心计算机6之间的通讯，本实用新型使用PROFIBUS现场总线将中央控制器1与其它主要设备模块进行连接。
本实用新型将两组风机和风门分别设置在巷道中，可实现主扇风机不停风的倒机功能；其中，从第一巷道的井下到空气侧依次设置有第一立式挂网风门、第一水平对空短路风门、第一主通风机，所述第一立式风门垂直设置在巷道中，第一水平风门设置在巷道壁上；第二巷道中的各风机与风门采取与第一巷道类似的设置。
本实用新型使用主扇风机不停风的倒机功能步骤如下：
第一步：第一主通风机正常运转的同时，打开第二水平对空短路风门，并开启备用的第二主通号风机，此时第二主通风机处于空运转状态，风流从第二水平风门的百叶窗进，空气侧出风口出，实现开机前的热备用；
第二步：中央控制器检查第二主通风机正常运转后，打开第一水平对空短路风门，同时关闭第一立式挂网风门，使第一主通风机过渡到空运转状态；此时打开已运转第二主通风机旁的第二立式挂网风门，同时关闭第二水平对空短路风门，使之过渡到正常的待通风运转状态；
第三步：第二立式挂网风门完全开启，第二水平风门完全关闭，实现第二主通风机的挂网运行；第一挂网风门完全关闭，第一水平风门完全开启，热备用五分钟后，第一主扇风机停机，完成不停风倒机。
本实用新型通过设置旋叶式风门，可以有效降低传统的停风倒机模式下，风机挂网启动时遇到的阻力，降低风机启动时的风阻，双风门联动运行配合双风机热备用，实现主通风机的不停风倒机，保证了在倒机过程中矿井内部的安全性和可靠性。
本实用新型通过设置通风运行传感器2，可以实时在线监测采集主通风机的风压、风量、轴功率等主要性能参数，实时在线监测配套电机的主要电气参数，如电流、电压、功率、功率因数等，还能实时在线监测轴承温度、径向轴向振动、电机绕组温度等参数；
通过在监控中心计算机6安装相应的管理控制软件，可将采集处理的数据在监控中心同步显示同时生成巷道内风机与风门模拟运行的画面，监控中心计算机6同时可以向数据通信模块5发送风机的开停信号、正反风信号、风门开闭信号等进行控制；
中央控制器1同时可借助编程控制器来实现对风机模拟量信号的采集、处理、输出，从而实现对主扇风机、风门、润滑站等设备的实时监测与控制，并能智能判断设备运行情况，判定运行中的风机是否满足倒机条件，在满足一定条件下允许系统自动控制进行倒机。
本实用新型另外设置有数据存储模块7，可将采集到的设备运行数据在上传之前进行缓存，避免遗失，设置的报警扩音器8可在巷道内风机运行出现故障时进行报警，并将上述信息显示在显示屏9上，工作人员可通过操作键盘10对监测数据进行显示、存储、查询、打印。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种矿井主扇风机控制系统，其特征在于：包括中央控制器（1）、通风运行传感器（2）、风门控制模块（3）、通风机控制模块（4）、数据通信模块（5），所述通风运行传感器（2）的信号输出端与中央控制器（1）相连，所述中央控制器（1）的信号输出端分别与风门控制模块（3）、通风机控制模块（4）、数据通信模块（5）相连；
所述数据通信模块（5）通过现场控制总线与监控中心计算机（6）相连；
所述中央控制器（1）内部设置有两个CPU，两个CPU分别由两套供电系统进行供电；
所述风门控制模块（3）包括第一水平对空短路风门、第二水平对空短路风门、第一立式挂网风门、第二立式挂网风门，所述通风机控制模块（4）包括第一主通风机和第二主通风机。
2.根据权利要求1所述的一种矿井主扇风机控制系统，其特征在于：所述第一水平对空短路风门、第二水平对空短路风门、第一立式挂网风门、第二立式挂网风门均为旋叶式风门，分别设置在巷道中。
3.根据权利要求2所述的一种矿井主扇风机控制系统，其特征在于：所述中央控制器（1）还连接有数据存储模块（7）和报警扩音器（8）。
4.根据权利要求3所述的一种矿井主扇风机控制系统，其特征在于：所述中央控制器（1）还连接有显示屏（9）和键盘（10）。
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Cited By (1)
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| CN111852533A (zh) * | 2019-04-30 | 2020-10-30 | 南京梅山冶金发展有限公司 | 一种解决并联轴流通风机反风的联动控制装置及控制方法 |
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2017
- 2017-12-05 CN CN201721672464.2U patent/CN207598550U/zh not_active Expired - Fee Related
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