CN210688626U

CN210688626U - 一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统

Info

Publication number: CN210688626U
Application number: CN201921434353.7U
Authority: CN
Inventors: 程洪连; 李勇; 林峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-31
Filing date: 2019-08-31
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2029-08-31

Abstract

本实用新型公开了一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，包括互联网平台、第一控制平台、第二控制平台、第三控制平台和三个温度传感器，所述第一控制平台、第二控制平台和第三控制平台均和互联网平台连接，所述互联网平台包括有PLC模块、CPU、以太单元网、耦合通讯单元和I/O控制模块，所述耦合通讯单元包括有变频器和变送器，所述I/O控制模块连接有传感器执行器。本实用新型根据天气温度的变化趋势，提前设定程序，把天气预报的气温变化，输入到自动控制系统内，然后自动控制系统根据设定的程序和气温预期变化幅度，调整供热风量，实现井口温度始终保持在2℃以上，从而达到节能减排。

Description

一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及矿用井口保温技术领域，尤其涉及一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统。

背景技术

通风是采矿中的重要环节，冬季通风中由于带来矿井地面环境的寒冷气流经过井下通道，致使井上井下都与环境温度相差无几。由于采矿设备与设施不能在低温环境下运行工作，如综采设备的润滑油、输送煤炭处境的香蕉运输皮带、供给井下工作用的自来水、操控作业人员的工作条件等等，都需要采取保温防冻措施。为了保证井下设备设施的正常运转，保证安全生产，需对主井及副井进行热风输送，冷热风混合后入井，保证井内温度在2℃以上，确保生产安全运行。

传统的井筒保温控制方案：

1、采用在空气加热器上装设阀门，根据气温变化调节阀门大小，同时在加热器前方安装风扇，需求热量加大时，开启风扇；

2、控制井口房的电热风幕加热管的开启数量，气温降低时，开启数量增加，气温升高时，开启数量减少。

我们可以发现此类设计已经不适合现在的环保及节能要求了：

1、第一种方案是最原始的一种供热控制方式，通过控制蒸汽或热水的流量来控制热量，这种方案现在已经不符合环保节能的要求，并且此种方式对温度的变化反应滞后，不能及时调整，造成温度变化幅度太大，能源利用效率较低，国家已经明令禁止使用，全部进行节能改造；

2、第二种方案通过会造成电热负荷启停频繁，对配电及电网造成冲击影响；

为切实解决以上控制系统存在的实际问题，降低能耗，实现节能环保的要求，我们提出了一种利用天气温度来调整供热温度，根据气温变化，提前预判气温趋势，再根据需要调整供热热源的热量的自动气候补偿温度控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，而提出的一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，包括互联网平台、第一控制平台、第二控制平台、第三控制平台和三个温度传感器，所述第一控制平台、第二控制平台和第三控制平台均和互联网平台连接，所述互联网平台包括有PLC模块、CPU、以太单元网、耦合通讯单元和I/O控制模块，所述耦合通讯单元包括有变频器和变送器，所述I/O控制模块连接有传感器执行器。

优选地，所述变频器和变送器均采用RS-485。

优选地，所述互联网平台包括有天气数据模块、数据储存模块、气温控制模块、控制输出模块、电动执行模块和风温探测模块，所述天气数据模块和气温控制模块均连接在数据储存模块上，所述数据储存模块和控制输出模块连接，所述控制输出模块和电动执行模块连接，所述电动执行模块和风温探测模块连接，所述风温探测模块和数据储存模块连接。

优选地，三个温度感应器分别设置在井筒内、送风机管道内和室外，所述室外的温度感应器和天气数据模块连接，所述井筒内温度感应器和气温探测模块连接，所述送风机管道内温度感应器和风温探测模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、气候补偿自动控制系统由送风机、温度感应器、智能温控数据系统和变频控制系统等组成，控温准确，风量在额定范围内可任意调节，安全可靠，节能环保。井筒温度始终保持在2℃以上。

2、本系统可以多机并联使用，同时将数据上传至物联网平台，实现大数据在线共享，实时监控。

3、该产品完全改变了传统温度控制的方式，达到了实时控制，实现了物联网大数据分析，为节能减排提供更多的数据支撑，

4、采用先进的温度采集和计算技术，控温精确，真正实现人机实时对话，性价比高；

5、该产品可以单机使用，也可多机并联使用，机组组合方便，安装灵活快捷，操作简单易学，可实现一个供热单元或供热局域网的控制，并且可以叠加使用，同时易于与其他任何控制系统兼容。

综上所述，本实用新型根据天气温度的变化趋势，提前设定程序，把天气预报的气温变化，输入到自动控制系统内，然后自动控制系统根据设定的程序和气温预期变化幅度，调整供热风量，实现井口温度始终保持在2℃以上，从而达到节能减排。

附图说明

图1是本实用新型气候补偿自动控制系统物联网结构示意图；

图2是本实用新型补偿自动控制结构图；

图3是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。

参照图1-3，一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，包括互联网平台、第一控制平台、第二控制平台、第三控制平台和三个温度传感器，第一控制平台、第二控制平台和第三控制平台均和互联网平台连接，三个温度传感器将检测的温度显示在三个控制平台上，并通过互联网平台内的系统调整，使井口温度温度始终保持在2℃以上，，互联网平台包括有PLC模块、CPU、以太单元网、耦合通讯单元和I/O控制模块，当三个位置的温度发生改变时，互联网平台控制耦合通讯单元，调节变频器和变送器，对风机的风速和风量等进行调节，从而调节温度的改变，耦合通讯单元包括有变频器和变送器，变频器和变送器均采用RS-485，I/O控制模块连接有传感器执行器，传感器执行器和三个温度感应器连接，了解三个位置的温度，调整供热风量，实现井口温度始终保持在2℃以上，从而达到节能减排的目的，并且充分发挥物联网大数据的强大功能，将各个系统的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、视频监控系统等的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等的“智能化物件，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离包括无线通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的运营模式，在互联网环境下，采用适合安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

互联网平台包括有天气数据模块、数据储存模块、气温控制模块、控制输出模块、电动执行模块和风温探测模块，天气数据模块和气温控制模块均连接在数据储存模块上，天气数据模块和气温控制模块将温度传感器检测的温度传递到数据储存模块上，数据储存模块根据设定的温度，对监测的温度进行对比，当发生改变时，控制输出模块调节电机转速等装置，改变输送热风的热量和风速等，数据储存模块和控制输出模块连接，控制输出模块和电动执行模块连接，电动执行模块和风温探测模块连接，风温探测模块和数据储存模块连接，风温探测模块了解送风机管道内的温度，和气温控制模块检测的井筒内的温度进行对比，保证井筒内的温度处于合适的温度，三个温度感应器分别设置在井筒内、送风机管道内和室外，室外的温度感应器和天气数据模块连接，井筒内温度感应器和气温探测模块连接，送风机管道内温度感应器和风温探测模块连接，一个是外界气温测点，一个是热风温度测点，一个是井筒温度测点，通过外界气温的输入，气候补偿自动控制系统自动计算供热温度和所需风量，从而输出控制信号，调整电机频率，供热风量随机变化，保证井筒温度始终在2℃以上，并且本系统可以组合并联使用，针对矿井的各个供热单元安装一套气候补偿自动控制系统，然后所有系统把数据上传至物联网，集合至一个主控机房，再从主控机房传输至各个管控中心，实现实时在线监控，建立物联网大数据平台，管控产品的运行和维护。

本实用新型中，在使用时，室外的温度感应器检测室外的温度，送风机管道内温度感应器检测送风机管道内的温度，井筒内温度感应器检测井筒内的温度，天气数据模块、气温探测模块、和风温探测模块连接均将数据传递到数据储存模块，数据储存模块了解室外、井筒内和管道内的温度，当三个位置的温度，不符合数据储存模块内设定的温度时，调节不同位置的温度，数据储存模块传递到控制输出模块，控制输出模块自动计算供热温度和所需风量，从而输出控制信号，调整变频器，从而调节电机频率，调节供热风量，使井筒内的温度改变适应需要使用的温度，这时风温探测模块检测到井筒内的温度合适时，反馈给数据储存模块，数据储存模块传递到控制输出模块和电动执行模块，调节送风机等设备运作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，包括互联网平台、第一控制平台、第二控制平台、第三控制平台和三个温度传感器，其特征在于：所述第一控制平台、第二控制平台和第三控制平台均和互联网平台连接，所述互联网平台包括有PLC模块、CPU、以太单元网、耦合通讯单元和I/O控制模块，所述耦合通讯单元包括有变频器和变送器，所述I/O控制模块连接有传感器执行器。

2.根据权利要求1所述的一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，其特征在于，所述变频器和变送器均采用RS-485。

3.根据权利要求1所述的一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，其特征在于，所述互联网平台包括有天气数据模块、数据储存模块、气温控制模块、控制输出模块、电动执行模块和风温探测模块，所述天气数据模块和气温控制模块均连接在数据储存模块上，所述数据储存模块和控制输出模块连接，所述控制输出模块和电动执行模块连接，所述电动执行模块和风温探测模块连接，所述风温探测模块和数据储存模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿用井口保温气候补偿自动控制系统，其特征在于，三个温度感应器分别设置在井筒内、送风机管道内和室外，所述室外的温度感应器和天气数据模块连接，所述井筒内温度感应器和气温探测模块连接，所述送风机管道内温度感应器和风温探测模块连接。