CN210623172U - 隧道通风控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的隧道通风控制系统，粉尘偏差值电路通过运放AR1为核心的差动放大器将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，经二极管限幅后，超过触发电压值时，晶闸管VTL1触发导通，偏差值进入稳压电路，通过运放AR2反馈，MOS管Q2及三极管Q1调整后输出稳定变化的电压，最后进入功率调节电路，通过对电容C1的充放电，单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的导通角，控制排风机的排风功率。本实用新型结构简单，经计算出偏差值，经调压、反馈改变MOS管Q2的导通程度，输出稳定变化的电压使单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，改变继电器K1的导通角，进而控制排风机的排风功率，成本相对较低，有很高的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道环境控制技术领域，特别是隧道通风控制系统。
背景技术
隧道通风系统是隧道安全运行的重要组成部分，通风系统能否正常工作直接与隧道内环境条件、隧道作业效率、作业安全密切相关，当前隧道通风控制系统通常采用传感器实时检测环境参数+PLC与变频器+接触器驱动排风机的方式实现控制，隧道排风机通风高效、安全，但整套控制系统设计实现较为繁琐复杂（需要软硬件结合来实现），成本高。
而由分立元件组成的模拟型电路信号输入、放大、运算以及控制输出都是由硬件电路协调完成，并不需要软件的设计。
因此本发明提供一种由模拟电路结构实现的隧道通风的控制系统。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供隧道通风控制系统，通过依次连接的粉尘偏差值电路、稳压电路、功率调节电路实现排风机的控制，有效的解决了整套控制系统设计实现较为繁琐复杂，成本高的问题。
其解决的技术方案是，包括粉尘偏差值电路、稳压电路、功率调节电路，其特征在于，粉尘偏差值电路通过运放AR1为核心的差动放大器将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，经二极管限幅后，超过触发电压值时，晶闸管VTL1触发导通，偏差值进入稳压电路，通过运放AR2反馈，MOS管Q2及三极管Q1调整后输出稳定变化的电压，最后进入功率调节电路，通过对电容C1的充放电，单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的导通角，进而控制排风机的排风功率。
优选的，所述粉尘偏差值电路包括电阻R1、电阻R2，电阻R1的一端、电阻R2的一端分别连接设定的粉尘基准信息和粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息，电阻R1的另一端分别连接运放AR1的反相输入端、电阻R3的一端，电阻R2的另一端分别连接运放AR1的同相输入端、接地电阻R4的一端，运放AR1的输出端分别连接电阻R3的另一端、二极管D1的正极、二极管D2的负极、电阻R5的一端、晶闸管VTL1的阳极，二极管D2的正极连接地，二极管D1的负极连接电源+5V，电阻R5的另一端分别连接接地电阻R6的一端、稳压管Z1的负极，稳压管Z1的正极连接晶闸管VTL1的控制极，晶闸管VTL1的阴极为粉尘偏差值电路的输出信号。
本实用新型结构简单，将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，超过触发电压值时，晶闸管VTL1触发导通，偏差值经MOS管Q2、电阻R8、三极管Q1组成的调压电路调压，运放AR2反馈改变MOS管Q2的导通程度，输出稳定变化的电压，最后通过对电容C1的充放电，单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的导通角，进而控制排风机的排风功率，若干元器件模拟电路结构实现，无需软件，成本相对较低，有很高的应用价值。
附图说明
图1为本实用新型的电路连接原理图。
具体实施方式
为有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
隧道通风控制系统，粉尘偏差值电路通过运放AR1为核心的差动放大器将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，经二极管限幅后，超过触发电压值时，晶闸管VTL1触发导通，偏差值进入稳压电路，通过运放AR2反馈，MOS管Q2及三极管Q1调整后输出稳定变化的电压，最后进入功率调节电路，通过对电容C1的充放电，单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的导通角，进而控制排风机的排风功率；
所述粉尘偏差值电路通过运放AR1、电阻R-电阻R4组成的差动放大器将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息（可为GCG1000型粉尘浓度传感器检测）与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，经二极管D1和D2限幅后，一路加到晶闸管VTL1的阳极，另一路经电阻R5和电阻R6组成的分压电路采样，采样电压高于稳压管Z1的稳压值时，稳压管击穿，晶闸管VTL1的控制极加触发电压导通，偏差值进入稳压电路，包括电阻R1、电阻R2，电阻R1的一端、电阻R2的一端分别连接设定的粉尘基准信息和粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息，电阻R1的另一端分别连接运放AR1的反相输入端、电阻R3的一端，电阻R2的另一端分别连接运放AR1的同相输入端、接地电阻R4的一端，运放AR1的输出端分别连接电阻R3的另一端、二极管D1的正极、二极管D2的负极、电阻R5的一端、晶闸管VTL1的阳极，二极管D2的正极连接地，二极管D1的负极连接电源+5V，电阻R5的另一端分别连接接地电阻R6的一端、稳压管Z1的负极，稳压管Z1的正极连接晶闸管VTL1的控制极，晶闸管VTL1的阴极为粉尘偏差值电路的输出信号；
所述稳压电路接收偏差值，经MOS管Q2、电阻R8、三极管Q1组成的调压电路调压，具体过程为：由运放AR2反相输入端输入的晶闸管VTL1的控制极电压和运放AR2同相输入端输入的经电阻R10和电位器RP1组成的分压电路采集的调压电路输出的电压的减法运算电路输出的电压，加到MOS管Q2的栅极，由于MOS管Q2有一定的导通电压值（0.7V），进而会使微小波动电压（小于0.7V）不改变MOS管Q2的导通程度，输出稳定变化的电压到功率调节电路，包括MOS管Q2，MOS管Q2的漏极连接晶闸管VTL1的阴极，MOS管Q2的源极分别连接电阻R8的一端、三极管Q1的基极，电阻R8的另一端分别连接三极管Q1的发射极、电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接电位器RP1的上端和可调端、电阻R9的一端、运放AR2的同相输入端，运放AR2的反相输入端通过电感L1连接晶闸管VTL1的控制极，运放AR2的输出端分别连接电阻R7的一端、电阻R9的另一端，电阻R7的另一端分别连接MOS管Q2的栅极、三极管Q1的集电极；
所述功率调节电路接收稳压电路输出的稳定变化的电压，通过对电容C1的充放电，使单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的可控硅导通角，进而控制加到排风机电源上的电压，改变排风机的排风功率，包括电阻R11、电容C1、单结晶体管T1，电阻R11的一端、电容C1的一端、单结晶体管T1的发射极均连接电阻R8的另一端，单结晶体管T1的第二基极连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端、电阻R11的另一端连接电源+12V, 单结晶体管T1的第一基极分别连接接地电阻R13的一端、稳压管Z2的负极、继电器K1输入一端，电容C1的另一端、稳压管Z2的正极、继电器K1输入另一端连接地，继电器K1输出一端通过保险R14连接继电器K1常开触点K1-1一端，继电器K1常开触点K1-1另一端连接AC22V电源端子J2的引脚1，继电器K1输出另一端连接排风机电源端子J1的引脚2，排风机电源端子J1的引脚2连接继电器K1常开触点K1-2一端，继电器K1常开触点K1-2另一端连接AC22V电源端子J2的引脚2。
本实用新型在进行使用的时候，通过运放AR1、电阻R-电阻R4组成的差动放大器将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息（可为GCG1000型粉尘浓度传感器检测）与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，经二极管D1和D2限幅后，一路加到晶闸管VTL1的阳极，另一路经电阻R5和电阻R6组成的分压电路采样，采样电压高于稳压管Z1的稳压值时，稳压管击穿，晶闸管VTL1的控制极加触发电压导通，偏差值经MOS管Q2、电阻R8、三极管Q1组成的调压电路调压，具体过程为：由运放AR2反相输入端输入的晶闸管VTL1的控制极电压和运放AR2同相输入端输入的经电阻R10和电位器RP1组成的分压电路采集的调压电路输出的电压的减法运算电路输出的电压，加到MOS管Q2的栅极，由于MOS管Q2有一定的导通电压值（0.7V），进而会使微小波动电压（小于0.7V）不改变MOS管Q2的导通程度，输出稳定变化的电压，对电容C1的充放电，使单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的可控硅导通角，进而控制加到排风机电源上的电压，改变排风机的排风功率，实现通风控制。
Claims (5)
1.隧道通风控制系统，包括粉尘偏差值电路、稳压电路、功率调节电路，其特征在于，粉尘偏差值电路通过运放AR1为核心的差动放大器将粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息与设定的粉尘基准信息计算出偏差值，经二极管限幅后，超过触发电压值时，晶闸管VTL1触发导通，偏差值进入稳压电路，通过运放AR2反馈，MOS管Q2及三极管Q1调整后输出稳定变化的电压，最后进入功率调节电路，通过对电容C1的充放电，单结晶体管T1输出可变周期的脉冲，以改变继电器K1的导通角，进而控制排风机的排风功率。
2.如权利要求1所述的隧道通风控制系统，其特征在于，所述粉尘偏差值电路包括电阻R1、电阻R2，电阻R1的一端、电阻R2的一端分别连接设定的粉尘基准信息和粉尘检测传感器检测的隧道内粉尘信息，电阻R1的另一端分别连接运放AR1的反相输入端、电阻R3的一端，电阻R2的另一端分别连接运放AR1的同相输入端、接地电阻R4的一端，运放AR1的输出端分别连接电阻R3的另一端、二极管D1的正极、二极管D2的负极、电阻R5的一端、晶闸管VTL1的阳极，二极管D2的正极连接地，二极管D1的负极连接电源+5V，电阻R5的另一端分别连接接地电阻R6的一端、稳压管Z1的负极，稳压管Z1的正极连接晶闸管VTL1的控制极，晶闸管VTL1的阴极为粉尘偏差值电路的输出信号。
3.如权利要求1所述的隧道通风控制系统，其特征在于，所述稳压电路包括MOS管Q2，MOS管Q2的漏极连接晶闸管VTL1的阴极，MOS管Q2的源极分别连接电阻R8的一端、三极管Q1的基极，电阻R8的另一端分别连接三极管Q1的发射极、电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接电位器RP1的上端和可调端、电阻R9的一端、运放AR2的同相输入端，运放AR2的反相输入端通过电感L1连接晶闸管VTL1的控制极，运放AR2的输出端分别连接电阻R7的一端、电阻R9的另一端，电阻R7的另一端分别连接MOS管Q2的栅极、三极管Q1的集电极。
4.如权利要求1所述的隧道通风控制系统，其特征在于，所述功率调节电路包括电阻R11、电容C1、单结晶体管T1，电阻R11的一端、电容C1的一端、单结晶体管T1的发射极均连接电阻R8的另一端，单结晶体管T1的第二基极连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端、电阻R11的另一端连接电源+12V, 单结晶体管T1的第一基极分别连接接地电阻R13的一端、稳压管Z2的负极、继电器K1输入一端，电容C1的另一端、稳压管Z2的正极、继电器K1输入另一端连接地，继电器K1输出一端通过保险R14连接继电器K1常开触点K1-1一端，继电器K1常开触点K1-1另一端连接AC22V电源端子J2的引脚1，继电器K1输出另一端连接排风机电源端子J1的引脚2，排风机电源端子J1的引脚2连接继电器K1常开触点K1-2一端，继电器K1常开触点K1-2另一端连接AC22V电源端子J2的引脚2。
5.如权利要求1或3所述的隧道通风控制系统，其特征在于，所述继电器K1为固态继电器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112735100A (zh) * | 2021-02-27 | 2021-04-30 | 鑫安利中（北京）科技有限公司 | 重大危险源安全监控装置 |
| CN115617086A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-01-17 | 四川兆纪光电科技有限公司 | 一种车间灰尘检测与控制装置 |
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