CN207795652U - 一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，包括风道设备，高压开关柜，高压变频器，PLC控制系统，风机在线监测系统；风道设备与高压变频器、PLC控制系统、风机在线监测系统均相连，高压开关柜与高压变频器和PLC控制系统均相连，PLC控制系统与高压变频器和风机在线监测系统均相连；风道设备包括主用和备用两个风道，两个风道设备结构完全相同。本实用新型通过智能控制风道设备工作状态实现矿井通风机风压风量平衡切换，很好实现了切换期间的通风风压、风量平衡稳定，杜绝了倒机期间的通风系统停风及瓦斯超限问题，保证了矿井通风系统安全。实践表明本实用新型的系统安全可靠，智能化控制，具有极大的经济效益和社会效益。

Description

一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及矿井通风技术领域，具体涉及一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统。

背景技术

矿井通风的目的是为了供给井下充足的新鲜空气；排除、冲淡井下有害有毒气体；调解矿井气候条件，创造良好的工作环境；提高矿井的抗灾能力；因此，矿井通风对矿井安全生产起着至关重要的作用。

目前的矿井通风系统一般设置两套风机，采用一用一备工作模式，在两套风机由于工作需要或在用风机故障时，必须由在用风机切换到备用风机工作，在其切换过程中由于硬件配置的局限性和控制水平低下，只能按“在用风机完全停止运转—在用风道闸板风门关闭—井下通风巷道停风—备用风道闸板风门开启—备用风机启动—备用风机全速运行—井下通风巷道额定风压风量”工作程序进行，完成一次切换过程。每一次切换约需30分钟，井下停风时间可达15—20分钟，此时极有可能造成井下瓦斯、一氧化碳浓度超限，严重影响着矿井的安全生产和井下矿工的生命安全，具有较大的事故隐患！

为保证矿井通风安全和适应矿井通风现代化发展的需要，本实用新型提供了一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，以智能控制为基础实现两套一用一备风机在切换过程中能保证风量风压平衡，提高通风系统安全性、可靠性和快速性。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有矿井通风系统中两套一用一备风机在切换时井下风道风压风量长时间为零，井下瓦斯、一氧化碳易超限的问题，提供一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，保证一用一备两套风机在切换时，井下风压风量平衡、稳定，提高井下工作安全性。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，包括风道设备，高压开关柜，高压变频器，PLC控制系统，风机在线监测系统；所述风道设备与高压变频器、PLC控制系统、风机在线监测系统均相连，高压开关柜与高压变频器和PLC控制系统均相连，PLC控制系统与高压变频器和风机在线监测系统均相连；

所述风道设备包括1#风道和2#风道，1#风道和2#风道互为主用风道和备用风道；1#风道和2#风道的进风口均与井下巷道的出风口连接；

所述1#风道按照从风道进风口到风道出风口的方向依次设置有立式闸板阀门ZFM1，立式挂网风门LFM1，水平风门SFM1，1#风机1，1#风机2；2#风道与1#风道结构设置完全相同，包括立式闸板阀门ZFM2，立式挂网风门LFM2，水平风门SFM2，2#风机1，2#风机2；所述1#风机1，1#风机2，2#风机1，2#风机2的结构设置完全相同；

所述高压开关柜包括1#风机1变频器供电高压柜CUH1，1#风机2变频器供电高压柜CUH2，1#风道两风机低压电源变压器供电高压柜CUH3，2#风机1变频器供电高压柜CUH4，2#风机2变频器供电高压柜CUH5，2#风道两风机低压电源变压器供电高压柜CUH6；

所述高压变频器包括驱动1#风机1电机的高压变频器GYBP1，驱动1#风机2电机的高压变频器GYBP2，驱动2#风机1电机的高压变频器GYBP3，驱动2#风机2电机的高压变频器GYBP4，高压变频器GYBP1、GYBP2、GYBP3、GYBP4分别由相对应的高压开关柜CUH1、CUH2、CUH4、CUH5供电；

高压开关柜CUH3、CUH6通过低压电源变压器分别为1#风道低压电源柜DYK1、2#风道低压电源柜DYK2供电；

所述PLC控制系统采用两台S7-1200PLC控制，每台PLC各控制一套风机，两台PLC之间及PLC与风机在线监测系统之间均采用网络通讯体系结构；

所述风机在线监测系统主要由工控机组成，包括主机、显示器、键盘、鼠标、音响和打印机；风机在线监测系统检测和监视通风系统的运行状态并以屏幕画面形式显示，且在各设备故障时实时启动屏幕画面显示和语音报警并打印故障报表。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，所述立式挂网风门LFM1、LFM2和水平风门SFM1、SFM2均为百叶窗角移式风门，所述百叶窗角移式风门将一个风门按照面积大小分成一片一片风叶，通过风叶角移位置调节风门的通风面积，调节风量大小。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，所述百叶窗角移式风门在叶片与叶片之间及叶片与边框之间均安装有P型三元乙丙橡胶密封条以保证1％漏风率；采用齿条-齿轮传动方式保证风门各风叶角移的同步性；风叶角移动力源采用电动调节执行器，既可控制风叶的角移角度而改变风门的通风面积，也可控制风叶角移的速度而改变风门的开闭时间。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，所述立式闸板阀门ZFM1、ZFM2由风门绞车驱动垂直启闭，通过风门绞车控制立式闸板阀门ZFM1、ZFM2开启面积的大小或控制其开启或关闭的快慢。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，1#风道进风口位置立式闸板阀门ZFM1之前以及2#风道进风口位置立式闸板阀门ZFM2之前均设置有传感器系统，所述传感器系统包括风速传感器，负压传感器，瓦斯传感器，CO传感器；每个风道上安装的四个传感器对1#风道或2#风道进行风速、负压、瓦斯气体、一氧化碳气体的实时监测并通过风速计算出风量。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，每个风机的电机前、后轴承座上均分别安装有前轴承温度传感器和后轴承温度传感器，每个风机的电机绕组上均设置有A相绕组温度传感器、B相绕组温度传感器、C相绕组温度传感器，每个风机的底座上均安装有横向振动传感器和纵向振动传感器。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，通过实时检测风道的风速、负压、瓦斯和CO浓度进而调节风机转速和控制风门的工作状态实现矿井通风机风压风量平衡切换。

前述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其中，所述矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统还具有反风模式。

本实用新型的有益效果：

本实用新型很好地实现了一用一备两套通风机切换期间的通风风压、风量平衡稳定，进而杜绝了切换期间的瓦斯、一氧化碳超限问题，避免安全事故发生，有效保证了矿井通风系统的安全性，为企业的生产安全性、财产稳定性、员工人身安全提供了有力的保障。运行实践表明，本实用新型的系统安全可靠，智能化控制，具有极大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图；

图2是本实用新型风道设备的组成结构图；

图3是本实用新型高压主回路切换示意图；

图4是PLC控制系统结构示意图；

图5是风机监控主界面的示意图。

【元件符号说明】

1：风道设备 2：高压开关柜 3：高压变频器

4：PLC控制系统 5：风机在线监测系统 6：传感器系统

7：1#风道 8：2#风道 9：井下巷道出风口

10：纵向振动传感器 11：横向振动传感器

7.1：1#风机1 7.2：1#风机2 8.1：2#风机1 8.2：2#风机2

ZFM1：1#风道立式闸板阀门 LFM1：1#风道立式挂网风门

SFM1：1#风道水平风门 ZFM2：2#风道立式闸板阀门

LFM2：2#风道立式挂网风门 SFM2：2#风道水平风门

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本实用新型提出的一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，包括风道设备1，高压开关柜2，高压变频器3，PLC控制系统4，风机在线监测系统5；所述风道设备1与高压变频器3、PLC控制系统4、风机在线监测系统5均相连，高压开关柜2与高压变频器3和PLC控制系统4均相连，PLC控制系统4与高压变频器3和风机在线监测系统5均相连；

(一)风道设备结构组成：

所述风道设备1包括1#风道7和2#风道8，1#风道7和2#风道8互为主用风道和备用风道；井下巷道的一端为进风口，另一端为出风口，1#风道和2#风道的进风口均与井下巷道的出风口9连接。

以1#风道为主用风道为例对1、2#风道的结构进行说明：所述1#风道按照从风道进风口到风道出风口的方向依次设置有立式闸板阀门ZFM1，立式挂网风门LFM1，水平风门SFM1，1#风机1，1#风机2；2#风道与1#风道结构设置完全相同，包括立式闸板阀门ZFM2，立式挂网风门LFM2，水平风门SFM2，2#风机1，2#风机2；所述1#风机1，1#风机2，2#风机1，2#风机2的结构设置完全相同；所述四个风机为FBCDZ型煤矿地面用防爆抽出式对旋轴流通风机，配备防爆变频调速电动机，实现正反转运行。

所述立式闸板阀门ZFM1和ZFM2采用钢结构框架外敷双面钢板结构形式，立式闸板风门的启闭由风门绞车驱动垂直启闭，既可控制立式闸板阀门ZFM1、ZFM2开启面积的大小也可控制其开启或关闭的快慢。为了保证密封性，在风门与导轨及风道的接触面部位安装有P型三元乙丙橡胶密封条。

所述立式挂网风门LFM1、LFM2和水平风门SFM1、SFM2均为百叶窗角移式结构，百叶窗角移风门将一个风门按照面积大小分成一片片风叶(5-7片)，每一片风叶呈扁菱形形状由中轴带动旋转，风叶的中轴采用钢制中空轴形式，风叶的叶面采用不锈钢材质，风门的边框采用型钢结构。风叶沿长对角线方向与风门侧框边线成0°时，风门全关闭；成90°时全打开；通过风叶角移位置可以调节风门的通风面积，从而调节风量大小，由于0-90°之间旋转叶片即可实现风门状态转换且同时可控制通风面积及风门关闭的速度，大大缩短了使风门关闭与开启之间的时间，可使系统切换时间缩短为小于10秒，为矿井通风机风压风量平衡切换奠定了基础。为了保证风门在全关时泄露量不得超过1％，在叶片与叶片之间和叶片与边框之间安装了P型三元乙丙橡胶密封条。为了保证风门各风叶角移同步性采用了齿条-齿轮传动方式。风叶角移动力源采用电动调节执行器，可实现就地控制、远程控制的电气控制方式及手轮启闭方式多种功能。控制风门的工作状态是实现矿井通风机风压风量平衡切换的重要条件之一。

于1#风道进风口位置立式闸板阀门ZFM1之前以及2#风道进风口位置立式闸板阀门ZFM2之前均设置有传感器系统6，所述传感器系统6包括两个风道中每个风道上安装的风速传感器，负压传感器，瓦斯传感器，CO传感器；每个风道上均安装有这四个传感器，对1#风道或2#风道进行风速、负压、瓦斯气体、一氧化碳气体的实时监测并通过风速计算出风量。

每个风机的电机前、后轴承座上均分别安装有前轴承温度传感器和后轴承温度传感器，每个风机的电机绕组上均设置有A相绕组温度传感器、B相绕组温度传感器、C相绕组温度传感器，每个风机的底座上均安装有横向振动传感器(水平方向)和纵向振动传感器(垂直方向)，如图2所示。

(二)高压开关柜：

整个控制系统设置6台高压开关柜，分别是CUH1、CUH2、CUH3、CUH4、CUH5、CUH6，高压主回路系统图如图3示；其中，CUH1驱动1#风机1电机的高压变频器GYBP1，CUH2驱动1#风机2电机的高压变频器GYBP2，CUH4驱动2#风机1电机的高压变频器GYBP3，CUH5驱动2#风机2电机的高压变频器GYBP4，高压变频器GYBP1、GYBP2、GYBP3、GYBP4分别由相对应的高压开关柜CUH1、CUH2、CUH4、CUH5供电；

高压开关柜CUH3、CUH6分别通过低压电源变压器为1#风道低压电源柜DYK1、2#风道低压电源柜DYK2供电；

1#风道低压电源柜DYK1一端与1#风道两风机低压电源变压器连接，另一端与操作台(风道1与风道2共用一个操作台)和1#风道的三个风门(立式闸板阀门ZFM1，立式挂网风门LFM1，水平风门SFM1)连接，为1#风道的三个风门提供电源，操作台控制三个风门的启闭。

同样，2#风道低压电源柜DYK2一端与2#风道两风机低压电源变压器连接，另一端与操作台和2#风道的三个风门(立式闸板阀门ZFM2，立式挂网风门LFM2，水平风门SFM2)连接，为2#风道的三个风门提供电源，操作台控制三个风门的启闭。

(三)高压变频器：

配置4台高压变频器，分别是GYBP1、GYBP2、GYBP3、GYBP4，GYBP1为驱动1#风机1电机的高压变频器，GYBP2为驱动1#风机2电机的高压变频器，GYBP3为驱动2#风机1电机的高压变频器，GYBP4为驱动2#风机2电机的高压变频器。采用一拖一方案分别控制4台风机电机，每两台变频器控制一套风机(即一个风道的两个风机)，高压变频器由高压开关柜供电。每个高压变频器与一个高压开关柜连接。如图3所示，驱动1#风机1电机的高压变频器GYBP1分别与1#风机1电机M1和1#风机1变频器供电高压柜CUH1连接，同样，GYBP2分别与1#风机2电机M2和CUH2连接；GYBP3分别与2#风机1电机M3和CUH4连接；GYBP4分别与2#风机2电机M4和CUH5连接。

GYBP1和GYBP2还均与左操作台连接，GYBP3和GYBP4还均与右操作台连接。

高压变频器与电机设置切换柜，可手动/自动切换，保证系统运行。

(四)PLC控制系统：

风机控制系统采用S7-1200PLC控制，由UPS提供不间断电源，两台PLC分别控制两套风机(一个风道的两台风机为一套)，两台PLC之间及与风机在线监测系统(5)之间采用网络通讯体系结构，从而保证通风机系统运行可靠安全，系统数据记录完整正确。PLC控制系统结构如图4示。

PLC控制系统完成多种运行模式功能，使系统在电源进线故障、变频器故障、主通风机故障等状态下，通过风机切换均能保证通风系统正常运行。同时系统具有反风功能，满足《煤矿安全规程》要求。

(4.1)检修运行模式

“检修运行模式”是在用风道设备正常工作时，为了对备用风道设备进行检修而设置的功能。以2#风道为在用风道，欲对1#风道设备检修，此时选择开关置于“检修1”位置，系统整体内1#风道的所有设备解除内部电气连锁，操作人员可对系统中的单体设备进行相应操作及维护，但2#风道设备内部电气连锁正常工作；若1#风道为在用风道，欲对2#风道设备检修，此时选择开关置于“检修2”位置，系统整体内2#风道的所有设备解除内部电气连锁，操作人员可对系统中的单体设备进行相应操作及维护，但1#风道设备内部电气连锁正常工作；

(4.2)手动模式

该模式下操作人员可在组态界面中对系统中的设备通过鼠标进行控制，在手动模式下处于运行状态的系统依然处于“内部电气联锁”状态；实现矿井通风机风量准平衡状况下两台风机的切换控制，达到一键式倒机。

(4.3)自动模式

自动模式可以完成两种功能：一是在用风机故障时自动切换到备用风机运行；二是在用风机非故障状态时由于井下瓦斯或一氧化碳浓度超限时自动提高风压风量。由PLC完成风机运行的全部逻辑控制，能够全自动完成通风系统运行状态检测、风机切换、倒风、风压风量调节、安全监控等功能。该模式下全系统处于联锁状态，1#风道的风机系统出现问题后可自动倒换到2#风道的风机系统；反之亦然。

在自动切换模式下，通过自动切换方式实现在用风道设备故障时自动切换到备用风道工作且实现矿井通风机风压风量平衡切换，智能控制系统检测在用风机的运行状态及参数，当发现其故障时，智能控制系统自动完成风机切换的全过程，同时实施报警，记录风机故障数据。

在自动切换模式下，不管在用风道是1#风道还是2#风道，当检测到该风道内瓦斯气体、一氧化碳气体的浓度超标时，可实时提高变频器的输出频率以提高风机转速，必要时1#风道和2#风道并联运行，从而增加通风系统的风量，达到降低瓦斯气体、一氧化碳气体浓度的目的，保证矿井安全生产；同时，风机在线检测系统(5)实时屏幕画面和语音报警并打印故障报表。

(4.4)反风模式

根据《煤矿安全规程》的规定，矿井通风系统每隔一定时间必须进行一次反风试验，因此，矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统设置了“反风模式”，当操作台运行模式旋钮转到“反风模式”时，不论控制系统原工作于何种模式(检修运行模式、手动模式或自动模式)均将进入反风模式运行。在该模式下，原来处于工作状态的风道风门不改变状态，自动控制风机转速由当前通风状态下的转速值逐渐减小到零之后再反向加速到所需转速，所需转速的大小由矿方确定的反风风压风量所决定，在反风过程中实时检测风压风量，通过调整风机转速达到确定的风压风量并保持稳定运行。

(4.5)现场总线及网络支持

提供多种现场总线支持，控制系统通过DP通讯与上位机监控系统连接，通过以太网与矿中控室连接，完成数据传输。

通过网络通讯技术实现远程诊断功能：控制系统一旦出现紧急情况，厂家工程师即可远程在线帮助排查故障和参数修改，减小了故障查找和处理时间，确保了系统高效稳定运行。

(五)风机在线监测系统：

风机在线监测系统主要由工控机组成，包括主机、显示器、键盘、鼠标、音响和打印机。风机在线监测系统对风机的运行主要参数如风压、风量、轴承温度、风机振动、瓦斯和CO浓度等，进行实时监视和记录，可实现无人值守。计算机监测到风机运行的各项参数后，对软件内部预定的报警值相比较，如果当前监测值大于设定的报警线，则系统输出报警信号。计算机自动启动语音播放器，使连接在计算机上的音箱输出预定的报警语音，为用户提示故障。实现如下功能：

(一)报警功能

(1)风机停机报警(声、光报警)：无论何种情况，两个风道内的所有通风机只要都处于停止运行状态则系统始终处于报警状态，直至任意一台风机起动为止，该报警不可消声及强行复位；

(2)系统常规报警(声音报警)：该类报警不直接影响风机运行，作用警示操作人员及时处理隐患或进行故障复位，该报警可进行消声及复位操作；

(3)系统超常规报警(声、光报警)：该类报警可能影响风机正常运行(如：风机震动等)，作用警示操作人员，必须对故障采取措施，该报警进行消声操作但故障复位操作需排除故障后才能进行；

(4)系统切换报警：系统自动运行时如果因设备故障自动转换为备用风道时，自动发出声光报警，必须司机确认后解除报警。

(二)操作界面

系统主监控画面包括电机电压、电流、输出频率、转速、绕阻温度；风机轴承温度、水平及垂直振动、各风门开闭状态；系统风量、负压、瓦斯浓度等；以1#风道风机为例，监控画面示意图如图5示，包括：

(1)系统切换控制界面；

(2)系统主回路结构图显示界面(高压开关柜运行状态、切换柜状态、变频器运行状态、电机运行状态)；

(3)风机特性曲线实时显示界面；

(4)系统历史状态查询界面(按年、月、日、时对系统运行状态进行查询)

(5)系统参数报警显示界面

(6)运行数据的记录及存储：所有关键运行数据的记录采用趋势曲线图或数据表方式并同时进行存储，当日系统数据可按秒级查询，历史数据可按分、时、日、月、年进行查询；

实施例：

本实用新型为了消除现有通风机“零风压、零风量切换”过程中系统停风的安全隐患，创新性地提出了“矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统”模式，且保证在切换过程中风压风量平衡，该模式最突出的特点在于实现了切换过程中通风量和风压的有效供应，为矿井通风安全提供保障。为了实现风量平衡切换，需要由PLC控制系统对风机、风门、高压开关柜、高压变频器智能化综合协调控制、由风机在线监测系统进行监视监控。结合图2和图3简述其工作过程及原理：

1、手动切换方式：司机仅需转动“风机切换”旋钮，智能控制系统即可完成风机切换的全过程(以1#风道的风机切换到2#风道的风机为例)。

①设1#风道的风机正常运转中，此时，1#风道的相关风门立式闸板阀门ZFM1、立式挂网风门LFM1处于开启状态，水平风门SFM1处于关闭状态；2#风道的相关风门全部处于关闭状态。切换开始，先开启2#风道的两个风机，由于2#风道相对应设备部件的全部处于关闭状态，相当于变频器空载启动，减少启动时间，保证启动成功率；在手动切换模式下，转动“风机切换”旋钮，系统自动开启2#风道的水平风门SFM2，同时启动高压变频器GYBP3和GYBP4及两个风机，实现开机前预热备用。此时，PLC控制系统(4)和风机在线监测系统(5)检测2#风道的两个风机运转状态是否正常；

②当风机运转状态和风道指标正常后，系统自动打开立式挂网风门LFM2和立式闸板阀门ZFM2，关闭水平风门SFM2(从步骤①打开SFM2到步骤②打开LFM2和ZFM2并关闭SFM2，这个过程仅需大约13秒钟左右时间)；同时打开水平风门SFM1，关闭立式挂网风门LFM1和立式闸板阀门ZFM1，使原运行状态的1#风道两个风机过渡到空运转状态，2#风道的风机过渡到正常带网运转状态。

在这个过程中，任何风门于0-90°之间状态的改变及改变的速度都受实时监测的风道里面的风量和负压参数的影响，为了使总风量风压保持不变，在切换的过程中需要控制两台风机的风门开度大小，由1#风道风门全开，向1#风道开一部分风门，2#风道开一部分风门，向1#风道停止，风门关闭，2#风道开启风门全开过渡完成。由此可看出，风道切换的过程中会存在两套风机同时运行并且风道同时打开的情况(但开启角度根据控制需要可控)，本系统正是利用这一特点实时控制达到平衡切换的目的。

③切换过程中，实时检测风道风量、负压参数，在保证其基本稳定、平衡的前提下控制各风门的开闭配合时间，实现平衡过渡。具体为：实时监测1#风道、2#风道和井下巷道出风口的负压、风速并进而计算出1#风道、2#风道和井下巷道出风口的风量，控制的基本原则是逐步减小1#风道的风量，同步等量增加2#风道的风量，保证井下巷道出风口的风量不变。如果在切换过程中井下巷道出风口的风压风量有所降低，此时控制ZFM2和LFM2的开启速度快于ZFM1和LFM1的关闭速度，控制SFM2的关闭速度快于SFM1的开启速度；如果在切换过程中井下巷道出风口的风压风量有所提高，此时控制ZFM2和LFM2的开启速度慢于ZFM1和LFM1的关闭速度，控制SFM2的关闭速度慢于SFM1的开启速度；这一过程是PLC根据风量和负压，自动调节两个风道风门的过程。

④经风机在线监测系统5检测到2#风道的风机挂网运转正常后，停下原运转的1#风道的风机，关闭水平风门SFM1，切换过程完成。

2、自动切换方式：系统检测在用风机的运行状态及参数，当发现其故障时，智能控制系统自动完成风机切换的全过程，同时实施报警，记录风机故障数据，以便于故障排查。各设备的动作过程与“手动方式”类同，只是是自动完成切换。

3、自动切换方式和手动切换方式的区别在于：自动切换方式是用于在用风道设备故障时控制系统自动完成故障辨识、切换确认、过程控制以及切换结果等全过程；手动切换方式是基于人为意愿切换而实施的过程，须由人先完成切换确认，之后由控制系统完成切换。而共同点是不论自动切换方式或手动切换方式，一旦进入切换程序，整个切换的过程控制(包括风机的起停、风门的开闭及快慢)都由PLC控制系统完成。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用上述技术内容做出些许更动或修饰的实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于包括风道设备(1)，高压开关柜(2)，高压变频器(3)，PLC控制系统(4)，风机在线监测系统(5)；所述风道设备(1)与高压变频器(3)、PLC控制系统(4)、风机在线监测系统(5)均相连，高压开关柜(2)与高压变频器(3)和PLC控制系统(4)均相连，PLC控制系统(4)与高压变频器(3)和风机在线监测系统(5)均相连；

所述风道设备(1)包括1#风道(7)和2#风道(8)，1#风道(7)和2#风道(8)互为主用风道和备用风道；1#风道和2#风道的进风口均与井下巷道的出风口(9)连接；

所述1#风道按照从风道进风口到风道出风口的方向依次设置有立式闸板阀门ZFM1，立式挂网风门LFM1，水平风门SFM1，1#风机1(7.1)，1#风机2(7.2)；2#风道与1#风道结构设置完全相同，包括立式闸板阀门ZFM2，立式挂网风门LFM2，水平风门SFM2，2#风机1(8.1)，2#风机2(8.2)；所述1#风机1(7.1)，1#风机2(7.2)，2#风机1(8.1)，2#风机2(8.2)的结构设置完全相同；

所述高压开关柜(2)包括1#风机1变频器供电高压柜CUH1，1#风机2变频器供电高压柜CUH2，1#风道两风机低压电源变压器供电高压柜CUH3，2#风机1变频器供电高压柜CUH4，2#风机2变频器供电高压柜CUH5，2#风道两风机低压电源变压器供电高压柜CUH6；

所述高压变频器(3)包括驱动1#风机1电机的高压变频器GYBP1，驱动1#风机2电机的高压变频器GYBP2，驱动2#风机1电机的高压变频器GYBP3，驱动2#风机2电机的高压变频器GYBP4，高压变频器GYBP1、GYBP2、GYBP3、GYBP4分别由相对应的高压开关柜CUH1、CUH2、CUH4、CUH5供电；

高压开关柜CUH3、CUH6通过低压电源变压器分别为1#风道低压电源柜DYK1、2#风道低压电源柜DYK2供电；

所述PLC控制系统(4)采用两台S7-1200PLC控制，每台PLC各控制一套风机，两台PLC之间及PLC与风机在线监测系统(5)之间均采用网络通讯体系结构；

所述风机在线监测系统(5)主要由工控机组成，包括主机、显示器、键盘、鼠标、音响和打印机；风机在线监测系统(5)检测和监视通风系统的运行状态并以屏幕画面形式显示，且在各设备故障时实时启动屏幕画面显示和语音报警并打印故障报表。

2.如权利要求1所述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于所述立式挂网风门LFM1、LFM2和水平风门SFM1、SFM2均为百叶窗角移式风门，所述百叶窗角移式风门将一个风门按照面积大小分成一片一片风叶，通过风叶角移位置调节风门的通风面积，调节风量大小。

3.如权利要求2所述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于所述百叶窗角移式风门在叶片与叶片之间及叶片与边框之间均安装有P型三元乙丙橡胶密封条；采用齿条-齿轮传动方式保证风门各风叶角移的同步性；风叶角移动力源采用电动调节执行器。

4.如权利要求1所述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于所述立式闸板阀门ZFM1、ZFM2由风门绞车驱动垂直启闭，通过风门绞车控制立式闸板阀门ZFM1、ZFM2开启面积的大小或控制其开启或关闭的快慢。

5.如权利要求1所述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于1#风道进风口位置立式闸板阀门ZFM1之前以及2#风道进风口位置立式闸板阀门ZFM2之前均设置有传感器系统(6)，所述传感器系统(6)包括风速传感器，负压传感器，瓦斯传感器，CO传感器。

6.如权利要求1所述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于每个风机的电机前、后轴承座上均分别安装有前轴承温度传感器和后轴承温度传感器，每个风机的电机绕组上均设置有A相绕组温度传感器、B相绕组温度传感器、C相绕组温度传感器，每个风机的底座上均安装有横向振动传感器和纵向振动传感器。

7.如权利要求1所述的矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统，其特征在于所述矿井通风机风压风量平衡切换智能控制系统还具有反风模式。