本发明专利技术是一种煤矿井下综采工作面煤流监测与控制系统，涉及机电一体化技术领域。综采工作面煤流监测与控制系统主要包括集控装置、煤流监测装置、变频器、采煤机和刮板输送机。集控装置和变频器位于顺槽设备列车，采煤机和刮板输送机位于综采工作面，煤流监测装置安装在刮板输送机上。煤流监测装置实时监测刮板输送机上的煤量，变频器控制刮板输送机的启动、停止、加速、减速等动作；集控装置实时采集煤流监测装置的数据，根据煤量输出控制信号给变频器和采煤机。本发明专利技术用于煤矿井下综采工作面，实现了综采工作面的煤流监测与控制，降低了堆煤事故的发生率，达到了节能降耗的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种煤矿井下综采工作面煤流监测与控制系统，涉及机电一体化
技术介绍
刮板机是煤矿井下综采工作面的输送设备，目前刮板机在的正常运输的过程中，均以固定速度运输，当煤量过大时，超过刮板机运输能力，造成堆煤现象，当煤量过小时，刮板机空载运行，造成能源浪费现象。为了避免堆煤及浪费能源等问题，专利技术了一种综采工作面煤流监测与控制系统，可实时监测刮板机上运输煤量，根据煤量控制变频器输出，适当调节刮板机运输速度，当煤量过大时，可远程干预采煤机减少割煤速度，此系统提高了煤矿井下生产作业效率，同时提高能源利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种可以监测刮板机运输煤量并根据煤量实时调节刮板机运行状态的系统。本专利技术的目的是这样实现的:一种综采工作面煤流监测与控制系统由集控装置5、煤流监测装置3、变频器6、采煤机I和刮板输送机4组成，煤流监测装置3安装在固定支架2上，固定支架2固定在电缆槽挡板8上；煤流监测装置3通过矿用电缆7与集控装置5连接，集控装置5与变频器6连接。本专利技术的工作过程如下:煤流监测装置3实时监测刮板输送机4上的煤量，集控装置5实时采集煤流监测装置3的数据，集控装置5根据煤量大小输出控制信号给变频器6和采煤机1，实时调整刮板输送机4的运行速度和采煤机I的割煤速度，当监测煤量小于设定值时，集控装置5控制变频器6降低刮板机运转速度，当监测煤量增加时，集控装置5控制变频器6提高刮板机运转速度，当监测煤量过大时，集控装置5控制变频器6增加刮板机运煤能力，同时集控装置5远程干预采煤机I降低割煤速度。【附图说明】下面结合附图和具体实施方案对本专利技术作进一步详细说明:图1是本专利技术的系统原理图图2是本专利技术的煤流监测装置的安装图图3是本专利技术的工作面设备布局图图中:1采煤机、2固定支架、3煤流监测装置、4刮板输送机、5集控装置、6变频器、7矿用电缆、8电缆槽挡板【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】说明本专利技术的构造与工作过程。首先参阅图1，图1是本专利技术的系统原理图。本专利技术综采工作面煤流监测与控制系统由煤流监测装置3、集控装置5、变频器6、采煤机1、刮板机4组成。煤流监测装置3与集控装置5连接，集控装置与变频器6和采煤机I连接。煤流监测装置3负责监测煤流量大小，并连接工作面集控装置5，实现数据上传，工作面集控装置5收集当前煤量信息加以判断分析，对变频器6和采煤机I发出控制指令，控制变频器6及采煤机I运行状态，实现刮板机4合理高效运煤。图2是本专利技术的煤流监测装置的安装图。煤流监测装置3安装在固定支架2上，固定支架2固定在电缆槽挡板8上，固定支架2成直角形状，安装高度高于采煤机I机身最高点，并预留适当距离安装煤流监测装置3。煤流监测装置3悬于刮板机4上方，实时监测下方煤量高度，并反馈信号输出。矿用通讯电缆7随固定支架2引出。图3是本专利技术的系统设备布局图。集控装置5和变频器6位于顺槽设备列车，采煤机I和刮板输送机4位于综采工作面，煤流监测装置3安装在刮板输送机4上。在刮板输送机4上每隔5节中部槽安装一个煤流监测装置3，在刮板输送机4的机头与机尾抬高槽各安装一个煤流监测装置3。煤流监测装置3通过矿用通信电缆7与集控装置5连接，煤流监测装置支持RS232/RS422串口、以太网、USB, CAN总线多种通信方式，本专利技术采用CAN通信协议发送数据。CAN通信协议具有响应快、带宽高等优点，适合用于在较长的刮板机输送机上安装分布式煤流监测装置的连接通信。采用CAN通信协议组网连接简单，电缆安装较为容易，各煤流监测装置3呈总线式分布于整条刮板输送机4上。煤流监测装置3采用纳米红外光源，具有人眼安全、解析度高等优点，扫描频率高，响应时间短，可短时间内输出煤量实时高度，提高监测准确性。煤流监测装置3发射光波照射下方的刮板输送机4，当遇到阻碍物时，输出煤流与煤流监测装置3的距离信号。集控装置5实时采集煤流监测装置3输出信号，并统计出当前时刻整条刮板输送机4上的运载煤流的煤位高度变化情况，以此反应煤量大小。当集控装置5监测到煤量低于设定值时，向变频器6发送控制信号，控制变频器降低刮板输送机4的运行速度，降低输出功率，节省能源，当集控装置5监测到煤量升高时，及时控制变频器6提高输出功率，提高刮板输送机4运煤速度，使刮板输送机4顺利运煤，当集控装置5监测到煤量超过刮板输送机4的最大运煤载荷时，向变频器发出控制信号，提高刮板输送机4的运煤能力，向采煤机I发送控制信号，使采煤机降低割煤速度，防止停车堆煤。综采工作面煤流监测与控制系统节能原理:当系统通过煤流监测装置监测到煤量减少时，集控装置可控制变频器降低电机输入电压，降低电压频率，使刮板输送机运行速度降低，和定频电机相比，在负载电流同时降低的同时，变频电机又可降低工作电压，刮板输送机低速运行，总消耗功率降低，达到节能的目的。【主权项】1.一种综采工作面煤流监测与控制系统，其特征在于:综采工作面煤流监测与控制系统由集控装置(5)、煤流监测装置(3)、变频器(6)、采煤机(I)和刮板输送机(4)组成，煤流监测装置(3)实时监测刮板输送机(4)上的煤量，集控装置(5)实时采集煤流监测装置(3)的数据，集控装置(5)根据煤量大小输出控制信号给变频器(6)和采煤机(1)，实时调整刮板输送机(4)的运行速度和采煤机(I)的割煤速度。2.根据权利要求1所述的综采工作面煤流监测与控制系统，其特征在于:煤流监测装置(3)安装在固定支架(2)上，固定支架(2)固定在电缆槽挡板(8)上；煤流监测装置(3)通过矿用电缆(7)与集控装置(5)连接，集控装置(5)与变频器(6)连接。【专利摘要】本专利技术是一种煤矿井下综采工作面煤流监测与控制系统，涉及机电一体化
综采工作面煤流监测与控制系统主要包括集控装置、煤流监测装置、变频器、采煤机和刮板输送机。集控装置和变频器位于顺槽设备列车，采煤机和刮板输送机位于综采工作面，煤流监测装置安装在刮板输送机上。煤流监测装置实时监测刮板输送机上的煤量，变频器控制刮板输送机的启动、停止、加速、减速等动作；集控装置实时采集煤流监测装置的数据，根据煤量输出控制信号给变频器和采煤机。本专利技术用于煤矿井下综采工作面，实现了综采工作面的煤流监测与控制，降低了堆煤事故的发生率，达到了节能降耗的目的。【IPC分类】B65G43-08, E21C35-24, E21C35-20【公开号】CN104860030【申请号】CN201510251332【专利技术人】宋冰清, 赵明, 王会枝, 陈伟, 吴宗泽, 李帅, 马艳萍, 张传伟, 赵栓峰 【申请人】中煤张家口煤矿机械有限责任公司【公开日】2015年8月26日【申请日】2015年5月14日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种综采工作面煤流监测与控制系统，其特征在于：综采工作面煤流监测与控制系统由集控装置(5)、煤流监测装置(3)、变频器(6)、采煤机(1)和刮板输送机(4)组成，煤流监测装置(3)实时监测刮板输送机(4)上的煤量，集控装置(5)实时采集煤流监测装置(3)的数据，集控装置(5)根据煤量大小输出控制信号给变频器(6)和采煤机(1)，实时调整刮板输送机(4)的运行速度和采煤机(1)的割煤速度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋冰清，赵明，王会枝，陈伟，吴宗泽，李帅，马艳萍，张传伟，赵栓峰，
申请(专利权)人：中煤张家口煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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