CN210371293U

CN210371293U - 一种风机控制系统

Info

Publication number: CN210371293U
Application number: CN201921061235.6U
Authority: CN
Inventors: 陈志峰; 陆卫东; 徐立军
Original assignee: Xinjiang Institute of Engineering
Current assignee: Xinjiang Institute of Engineering
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2029-07-09

Abstract

本实用新型公开一种风机控制系统，包括风速传感器，用于检测工作面的风速，第一瓦斯传感器，用于检测工作面的瓦斯浓度，第二瓦斯传感器，用于检测掘进口的瓦斯浓度，一氧化碳传感器，用于检测工作面一氧化碳的浓度，粉尘浓度传感器，用于检测工作面的粉尘浓度，PIC控制器，与风速传感器、第一瓦斯传感器、第二瓦斯传感器、一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器连接，用于采集风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度，通过设置变频器电路主板，与所述PIC控制器连接，用于根据所述风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度控制风机的转速，避免了在开拓初期阶段风机设计功率过大造成的能源浪费。

Description

一种风机控制系统

技术领域

本实用新型涉及风机控制领域，特别是涉及一种风机控制系统。

背景技术

现今煤矿、金属非金属矿山、隧道的掘进等需要通风的工作面在作业的过程中都离不开风机，而在具体的实施过程中，风机的设计功率往往超出了前期所需功率，供到工作面的风量较大，极易造成工人被吹感冒，工作面也极易造成扬尘，同时多余出来的功率也浪费掉了。目前，区内多数煤矿企业多采用的对旋式通风机，而大部分风机未应用变频不能调速，造成风速过大，只能采用缩小风筒断面或采用风筒漏风来满足工作面的正常用风，采用风筒漏风还易造成循环风，极易造成事故的发生。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种风机控制系统，对风机的风速进行调整，避免功率浪费。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种风机控制系统，所述控制系统包括：

风速传感器，用于检测工作面的风速；

第一瓦斯传感器，用于检测工作面的瓦斯浓度；

第二瓦斯传感器，用于检测掘进口的瓦斯浓度；

一氧化碳传感器，用于检测工作面一氧化碳的浓度；

粉尘浓度传感器，用于检测工作面的粉尘浓度；

PIC控制器，与所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器连接，用于采集风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度并处理；

变频器电路主板，与所述PIC控制器连接，用于根据所述风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度控制风机的转速。

可选的，所述控制系统还包括：

防爆控制箱体，固定于风机筒壁上，所述变频器电路主板以及所述PIC控制器均封装在所述防爆控制箱体内；

散热片，位于所述防爆控制箱体外侧的底部，并嵌入风机的风道中，用于散热；

控制参数显示屏，封装在所述防爆控制箱体内，并与所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器连接，用于显示控制参数；

变频显示屏，封装在所述防爆控制箱体内，并与所述变频器电路主板连接，用于显示变频参数；

遥控器，与所述控制参数显示屏、所述变频显示屏以及所述变频器电路主板连接，用于设置并控制所述控制参数显示屏、所述变频显示屏的参数显示以及设置并控制变频器电路主板的参数。

可选的，所述防爆控制箱体具体包括：

防爆盖、第一电机出线端口、第二电机出线端口、第一电机出线接线柱、第二电机出线接线柱、电源进线端、控制信号进线端、控制信号接线端子、控制箱门合页以及控制箱门以及电源进线接线柱；

所述第一电机出线端口、第二电机出线端口位于所述防爆盖的一侧，所述第一电机出线接线柱以及第二电机出线接线柱位于所述防爆盖的下方，所述电源进线端以及所述控制信号进线端均位于所述防爆盖的另一侧，所述控制信号接线端子位于所述防爆箱体内，所述电源进线接线柱位于所述防爆盖的下方，所述控制箱门位于所述防爆控制箱体本体上，且通过所述控制箱门合页连接。

可选的，所述控制系统还包括：DV12V电源，用于为所述变频器电路主板、所述控制参数显示屏、所述变频显示屏、所述PIC控制器、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器供电。

可选的，所述防爆控制箱还包括：

控制器固定板、电源固定板、第一显示屏固定板、第二显示屏固定板以及固定螺丝；

所述PIC控制器、所述DV12V电源、所述控制参数显示屏、所述变频显示屏分别通过所述螺丝固定在所述控制器固定板、所述电源固定板、所述第一显示屏固定板、所述第二显示屏固定板上。

可选的，所述防爆控制箱体还包括：铜板；

所述铜板焊接在所述防爆控制箱体内部的底部。

可选的，所述防爆控制箱体还包括：箱体底座，用于支撑所述防爆控制箱体。

可选的，所述控制系统还包括：GSM模块，与外界通讯设备以及风机控制系统中的风机连接，用于通过所述外界通讯设备控制风机的启停。

可选的，所述控制系统还包括：wifi数传模块，与所述变频器电路主板、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器、所述粉尘浓度传感器以及外部通讯设备连接，用于将变频器参数、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器、所述粉尘浓度传感器采集的参数实时发送至所述外界通讯设备。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型中的上述系统，通过设置风速传感器，用于检测工作面的风速，通过设置第一瓦斯传感器，用于检测工作面的瓦斯浓度，通过设置第二瓦斯传感器，用于检测掘进口的瓦斯浓度，通过设置一氧化碳传感器，用于检测工作面一氧化碳的浓度，通过设置粉尘浓度传感器，用于检测工作面的粉尘浓度，通过设置PIC控制器，与风速传感器、第一瓦斯传感器、第二瓦斯传感器、一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器连接，用于采集风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度，通过设置变频器电路主板，与所述PIC控制器连接，用于根据所述风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度控制风机的转速，避免了在开拓初期阶段风机设计功率过大造成的能源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例风机控制系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例掘进工作面通风机控制系统侧剖视图；

图3为本实用新型实施例掘进工作面通风机控制系统主剖图；

图4为本实用新型实施例掘进工作面通风机控制系统通风机主视图；

图5为本实用新型实施例掘进工作面通风示意图；

符号标记说明

DV12V电源1、控制参数显示屏2、变频显示屏3、遥控器4、风速传感器5、第一风速传感器501、第二风速传感器502、第一瓦斯传感器6、第二瓦斯传感器7、一氧化碳传感器8、粉尘浓度传感器9、PIC控制器10、变频器电路主板11、防爆盖12、第一电机出线端口13、第二电机出线端口14、第一电机出线接线柱15、第二电机出线接线柱16、电源进线端17、控制信号进线端18、控制信号接线端子19、电源进线接线柱20、箱体底座21、第一电机接线盒22、第二电机接线盒23、电机吊环24、第一电机25、第二电机26、风机底座27、控制显示窗口28、变频数据显示窗口29、散热片30、变频器发热元件31、变频器主电路板32、控制参数显示屏33、遥控器接收器34、PIC控制器35、铜板36、风筒37、对旋式轴流风机38、防爆真空磁力起动器39、掘进工作面40、变频器主电路板固定螺丝41、变频显示器42、PIC控制器和DV12伏电源固定板43、PID控制器和DV12伏电源固定螺丝44、变频显示屏及控制参数显示屏及遥控器接收器固定板固定螺丝45、变频显示屏及控制参数显示屏及遥控器接收器固定板46。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-图5所示，所述控制系统包括：DV12V电源1、控制参数显示屏2、变频显示屏3、遥控器4、风速传感器5、第一瓦斯传感器6、第二瓦斯传感器7、一氧化碳传感器8、粉尘浓度传感器9、PIC控制器10、变频器电路主板11；

其中，所述风速传感器5，用于检测工作面的风速，所述第一瓦斯传感器6，用于检测工作面的瓦斯浓度，所述第二瓦斯传感器7，用于检测掘进口的瓦斯浓度，所述一氧化碳传感器8，用于检测工作面一氧化碳的浓度，所述粉尘浓度传感器9，用于检测工作面的粉尘浓度，所述PIC控制器10，与所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器连接，用于采集风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度并处理，所述变频器电路主板11，与所述PIC控制器10连接，用于根据所述风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度控制风机的转速。

所述DV12V电源1，用于为所述变频器电路主板11、所述控制参数显示屏2、所述变频显示屏3、所述PIC控制器10、所述风速传感器5、所述第一瓦斯传感器6、所述第二瓦斯传感器7、所述一氧化碳传感器8以及所述粉尘浓度传感器9供电。

当工作面的风速低或高时，工作面风速传感器将信号传给控制器，控制器控制变频器自动调节风速以达到规程规定的风速值，当工作面第一瓦斯浓度超过瓦斯传感器的报警值1％时，风机将全速运行，稀释工作面的瓦斯气体，当掘进口第二瓦斯传感器接受的瓦斯气体超过1％时，风速将迅速降下来，避免超限瓦斯气体吹入到主巷道，给其他工作面带来爆炸事故，当工作面一氧化碳传感器报警(0.0024％)时，风速立即达到最大值，稀释工作面的一氧化碳浓度，当工作面的粉尘浓度超限，风速迅速提高稀释工作面的粉尘浓度，同时启动喷淋降尘设备降尘，本实用新型完全实现智能化，减少人员频繁调节工作面的繁琐工作，该装置可完全并入到矿山六大系统，并能实现CAN通讯。

具体的，所述风速传感器5包括：第一风速传感器501和第二风速传感器502，所述第一风速传感器501用于检测掘进口的风速；所述第二风速传感器502用于检测工作面的风速。

具体的，所述控制系统还包括：防爆控制箱体、散热片30、控制参数显示屏2、变频显示屏3、遥控器4；

所述防爆控制箱体固定于风机筒壁上，所述变频器电路主板11以及所述PIC控制器10均封装在所述防爆控制箱体内；

如图2所示，所述散热片30位于所述防爆控制箱体外侧的底部，用于迅速散掉变频器发热元件散出的热量，具体的，散热片30嵌入在风机的风道中，材质为铜，当风机运行时，对旋式局部通风机的嵌入式风冷变频器的发热元件通过通风机的风流对变频器的发热元件进行强制冷却，降低变频器的发热元件温度，简化变频器的散热系统，大幅减小变频器的体积，降低了控制器的生产成本，提高了煤矿安全生产程度。

所述控制参数显示屏2封装在所述防爆控制箱体内，并与所述第一瓦斯传感器6、所述第二瓦斯传感器7、所述一氧化碳传感器8以及所述粉尘浓度传感器9连接，用于显示控制参数；

所述变频显示屏3封装在所述防爆控制箱体内，并与所述变频器电路主板11连接，用于显示变频参数；

所述遥控器4与所述控制参数显示屏2、所述变频显示屏3以及所述变频器电路主板11连接，用于设置并控制所述控制参数显示屏2、所述变频显示屏3的参数显示以及设置并控制变频器电路主板11的参数。

其中，所述遥控器4具体包括：遥控发射器和遥控接收器，所述遥控接收器封装在所述防爆控制箱体内。通过编码遥控器对全封闭变频器在不停电的情况下进行遥控操作，可进一步提高设备的操作安全性，降低煤矿井下事故率。

所述防爆控制箱体具体包括：

防爆盖12、第一电机出线端口13、第二电机出线端口14、第一电机出线接线柱15、第二电机出线接线柱16、电源进线端17、控制信号进线端18、控制信号接线端子19、控制箱门合页以及控制箱门、电源进线接线柱20；

所述第一电机出线端口13、第二电机出线端口14位于所述防爆盖的一侧，所述第一电机出线接线柱15以及第二电机出线接线柱16位于所述防爆盖的下方，所述电源进线端17以及所述控制信号进线端18均位于所述防爆盖的另一侧，所述控制信号接线端子19位于所述防爆箱体内，所述电源进线接线柱20位于所述防爆盖的下方，所述控制箱门位于所述防爆控制箱体本体上，且通过所述控制箱门合页连接。

所述防爆控制箱体还包括：箱体底座21，用于支撑所述防爆控制箱体。

具体的，所述防爆控制箱还包括：

控制器固定板、电源固定板、第一显示屏固定板、第二显示屏固定板、遥控接收器固定板以及固定螺丝；

其中，所述控制器固定板和电源固定板为一体成型，即PIC控制器和DV12伏电源固定板，第一显示屏固定板、第二显示屏固定板、遥控接收器固定板为一体成型，即变频显示屏及控制参数显示屏及遥控器接收器固定板46。

所述固定螺丝具体包括：变频器主电路板固定螺丝41、PID控制器和DV12伏电源固定螺丝44以及变频显示屏及控制参数显示屏及遥控器接收器固定板固定螺丝45。

所述PIC控制器、所述DV12V电源、所述控制参数显示屏、所述变频显示屏、所述遥控接收器分别通过所述变频器主电路板固定螺丝41、PID控制器和DV12伏电源固定螺丝44以及变频显示屏及控制参数显示屏及遥控器接收器固定板固定螺丝45固定在所述PIC控制器和DV12伏电源固定板和变频显示屏及控制参数显示屏及遥控器接收器固定板46上。

具体的，所述防爆控制箱体还包括：铜板36；

所述铜板36焊接在所述防爆控制箱体内的底部。

所述铜板36用于加速变频器发热器件散热的速度。

此外，本实用新型中系统还包括：GSM模块和wifi数传模块。

所述GSM模块与外界通讯设备以及风机控制系统中的风机连接，用于通过所述外界通讯设备控制风机的启停。

所述wifi数传模块与所述变频器电路主板、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器、所述粉尘浓度传感器以及外部通讯设备连接，用于将变频器参数、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器、所述粉尘浓度传感器采集的参数实时发送至所述外界通讯设备。

具体的，图5中在主巷道有风机和防爆真空磁力起动器，风机进风侧有瓦斯传感器风由风筒送入掘进工作面，工作面的污风被新鲜风流压出(箭头指向风流方向)，污风在经主巷道进入到回风巷道，掘进工作面有瓦斯传感器、一氧化碳传感器、粉尘浓度传感器、风速传感器。

本实用新型中的上述系统利用风机自身运行产生的风速可迅速将变频器发热元件产生的热能释放，确保防爆箱体内部温度在一个安全的恒温，缩小了防爆箱体的体积。PIC控制器主电路有串口通讯端口，可实现远程控制。当工作面的粉尘浓度传感器反馈信号超限，风速迅速提高稀释工作面的粉尘浓度，同时启动喷淋降尘设备降尘。通过风速传感器可实现双风机切换(当一台风机出现故障停风，另一台风机能迅速启动，确保工作面供风)。本实用新型可不需要打开防爆箱门无需打开防爆门即可启动风机，同时也可以利用遥控器对变频器的参数进行设定，提升了安全程度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种风机控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

风速传感器，用于检测工作面的风速；

第一瓦斯传感器，用于检测工作面的瓦斯浓度；

第二瓦斯传感器，用于检测掘进口的瓦斯浓度；

一氧化碳传感器，用于检测工作面一氧化碳的浓度；

粉尘浓度传感器，用于检测工作面的粉尘浓度；

2.根据权利要求1所述的风机控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

3.根据权利要求2所述的风机控制系统，其特征在于，所述防爆控制箱体具体包括：

所述第一电机出线端口、第二电机出线端口位于所述防爆盖的一侧，所述第一电机出线接线柱以及第二电机出线接线柱位于所述防爆盖的下方，所述电源进线端以及所述控制信号进线端均位于所述防爆盖的另一侧，所述控制信号接线端子位于所述防爆控制箱体内，所述电源进线接线柱位于所述防爆盖的下方，所述控制箱门位于所述防爆控制箱体本体上，且通过所述控制箱门合页连接。

4.根据权利要求2所述的风机控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：DV12V电源，用于为所述变频器电路主板、所述控制参数显示屏、所述变频显示屏、所述PIC控制器、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器供电。

5.根据权利要求4所述的风机控制系统，其特征在于，所述防爆控制箱还包括：

6.根据权利要求2所述的风机控制系统，其特征在于，所述防爆控制箱体还包括：铜板；

所述铜板焊接在所述防爆控制箱体内部的底部。

7.根据权利要求2所述的风机控制系统，其特征在于，所述防爆控制箱体还包括：箱体底座，用于支撑所述防爆控制箱体。

8.根据权利要求1所述的风机控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：GSM模块，与外界通讯设备以及风机控制系统中的风机连接，用于通过所述外界通讯设备控制风机的启停。

9.根据权利要求8所述的风机控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：wifi数传模块，与所述变频器电路主板、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器、所述粉尘浓度传感器以及外部通讯设备连接，用于将变频器参数、所述风速传感器、所述第一瓦斯传感器、所述第二瓦斯传感器、所述一氧化碳传感器、所述粉尘浓度传感器采集的参数实时发送至所述外界通讯设备。