灾区有毒有害气体智能排放系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿井下救援通风设备，具体为一种灾区有毒有害气体智能排放系统。解决了目前井下灾区有毒有害气体排放中存在着设备智能化差、自动化程度低，人工作业安全隐患大，对有毒有害气体的排放浓度控制效果差等技术问题。一种灾区有毒有害气体智能排放系统，包括引排高压风机、防爆智能控制装置以及多个危险气体传感器；所述防爆智能控制装置外表面设有控制面板，内设有PCD控制器和以及与PCD控制器相连接的频率转换器；所述多个危险气体传感器的信号输出端与频率转换器的信号输入端相连接；PCD控制器的信号输出端与引排高压风机内设的交流变频器输入端口相连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿井下救援通风设备，具体为一种灾区有毒有害气体智能排放系统。
技术介绍
矿山救护队在处理煤与瓦斯突出及爆炸等事故时，为了抢救遇险人员，需尽快排出有毒有害气体，对巷道恢复通风。特别对于独头巷道或采空区发生的有毒有害气体积聚现象，需采用局部通风的排风方式，稀释该区域的有毒有害气体浓度，严禁“一风吹”引起回风侧瓦斯浓度超限，发生二次瓦斯爆炸或窒息事故。目前灾区毒有害气体传统的排放方式是：主要依靠人工检测灾区环境气体浓度，人员操控井下局部通风机进行引排。其存在着设备智能化差、自动化程度低，人工作业安全隐患大，对有毒有害气体的排放浓度控制效果差等。因此，如何能够在灾变情况下对有限封闭空间内的有毒有害气体进行安全、有效、快速引排，将有毒有害气体浓度稀释至安全界限内，成为一个迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术为解决目前井下灾区有毒有害气体排放中存在着设备智能化差、自动化程度低，人工作业安全隐患大，对有毒有害气体的排放浓度控制效果差等技术问题，提供一种灾区有毒有害气体智能排放系统。本技术是采用如下技术方案实现的：一种灾区有毒有害气体智能排放系统，包括引排高压风机、防爆智能控制装置以及多个危险气体传感器；所述防爆智能控制装置外表面设有控制面板，内设有PCD控制器和以及与PCD控制器相连接的频率转换器；所述多个危险气体传感器的信号输出端与频率转换器的信号输入端相连接；PCD控制器的信号输出端与引排高压风机内设的交流变频器输入端口相连接。本技术所述的灾区有毒有害气体智能排放系统利用变频调速技术可在灾变情况下对有限封闭空间内的有毒有害气体进行安全、有效、快速引排，将有毒有害气体浓度稀释至安全界限内，克服了传统引排方式的不足，有利于救护队快速救援。进一步的，所述危险气体传感器包括第一红外甲烷传感器、第二红外甲烷传感器以及一氧化碳传感器。进一步的，所述引排高压风机和防爆智能控制装置均配有移动式底座，如图2所示，方便整个装置的移动。进一步的，所述引排高压风机的出风口配有塑料涂覆布正压风筒。本技术的工作原理：频率转换器把多个传感器的电流（频率）信号转换成模拟信号，再经过PCD控制器处理后，去控制引排高压风机内设的变频器的电机和应用控制单元，让变频器输出相应的频率，控制引排高压风机的电机运转和转速，从而对灾区环境中有毒有害气体进行有效排放。同时，控制面板（人机界面）通过频率转换器与PCD控制器连接来实现调速装置各种参数的显示与设定，根据设定的有毒有害气体浓度值，自动调节通风机转速，实现有毒有害气体安全、有效、快速的排放。工作原理框图如图3所示。其中T1是矿用自动排风装置处的CH4传感器（0%～100%），用于检测装置附近的CH4浓度，其测试数据显示在控制面板上，当T1检测甲烷浓度超限时，系统无法启动。T2、T3分别为CO传感器（0～500×10-6）和CH4传感器（0%～100%），当T3的测试参数超限时系统无法启动。装置还留有备用接口，也可实现对其他有毒有害气体的检测和引排。如图4为排放有害气体作业设备布置图，进行有毒有害气体引排时应首先确保引排的巷道是独头断面且无火灾事故隐患；再按照图4布置各个设备，采取逐段推进方式送风筒，最终将巷道内存在的有毒有害气体逐步引排掉。箭头所指为风向。本技术的功能介绍。（1）显示与设置功能本智能排放系统具有可视化人机交互的控制面板，可实时直观的显示及设置包括：引排方式、风机运行状态、风电闭锁及报警状态、灾区环境参数等多种技术参数。（2）自动控制引排功能本智能排放系统在初始通电后会自动进入到有毒有害气体引排状态。当甲烷传感器T3检测到浓度c3≥1.5%或一氧化碳传感器T2检测到一氧化碳浓度c2≥24ppm时，调速装置延时切断供风电源。当c3＜1.5%且c2＜24ppm时，调速装置延时自动解锁，恢复供风。随后以T2、T3检测到的浓度变化为判别条件，当浓度增大时，输出频率减小，反之增大。（3）报警功能系统具有自动报警功能，当传感器发生故障或检测到的气体浓度到达报警点时在人机界面显示报警，传感器报警点如下：甲烷传感器T1报警点c1≥0.5%；一氧化碳传感器T2报警点c3≥24ppm；甲烷传感器T3报警点c2≥1.5%。本技术的优点：（1）本安型整机，适用于煤矿井下高浓度有毒有害气体的排放控制；（2）可靠性高，可安全、有效、快速地将有毒有害气体浓度控制在允许的排放浓度线（CH4≤1.5%；CO≤24PPm）以下；（3）智能性高，系统具备自动调节功能实现智能引排，保证系统供电稳定与通风量智能调控；（4）自动监测报警功能，直观实时显示灾区环境有毒有害气体参数，当气体浓度超限或调速装置出现故障时，液晶显示屏会自动弹出报警信息，指出故障现象和处理方法；（5）记忆功能，采用智能排放模式，自动调速装置能够循环保存最近10次的排放过程，并能查询起始时间、浓度、排放结束时间、运行最高及最低频率；（6）防爆对旋压入式局部风机选用英国航空发动机FMIA翼型专用的隔爆电动机，具有大流量、高风压、高效率、低噪音的特点；（7）机动性好。移动式底座能满足井下应急救灾需要。附图说明图1本技术结构示意图一。图2本技术结构示意图二。图3本技术的工作原理图。图4本技术具体应用时的示意图。1-引排高压风机，2-防爆智能控制装置，3-控制面板，4-移动式底座，5-正压风筒，T1-第一红外甲烷传感器，T2-一氧化碳传感器，T3第二红外甲烷传感器。具体实施方式一种灾区有毒有害气体智能排放系统，包括引排高压风机1、防爆智能控制装置2以及多个危险气体传感器；所述防爆智能控制装置2外表面设有控制面板3（人机界面），内设有PCD控制器（自动控制单元）和以及与PCD控制器相连接的频率转换器；所述多个危险气体传感器的信号输出端与频率转换器的信号输入端相连接；PCD控制器的信号输出端与引排高压风机1内设的交流变频器输入端口相连接。所述危险气体传感器包括第一红外甲烷传感器T1、第二红外甲烷传感器T3以及一氧化碳传感器T2。所述引排高压风机1和防爆智能控制装置2均配有移动式底座4。所述引排高压风机1的出风口配有正压风筒5；正压风筒5采用塑料涂覆布正压风筒。引排高压风机1采用矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机；所述防爆智能控制装置2采用ZJT-45矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置。主要部件及技术参数说明（1）矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置ZJT-45矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置主要由控制面板、隔爆外壳、密封圈、接线端子、开关电源、PCD控制器和频率转换器等组成。具有记忆功能，采用自动排放模式，自动调速装置能够循环保存最近10次的排放过程，并能查询起始时间、浓度、排放结束时间、运行最高及最低频率。（2）防爆对旋压入式局部风机，FBDN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灾区有毒有害气体智能排放系统，其特征在于，包括引排高压风机（1）、防爆智能控制装置（2）以及多个危险气体传感器；所述防爆智能控制装置（2）外表面设有控制面板（3），内设有PCD控制器以及与PCD控制器相连接的频率转换器；所述多个危险气体传感器的信号输出端与频率转换器的信号输入端相连接；PCD控制器的信号输出端与引排高压风机（1）内设的交流变频器输入端口相连接。

【技术特征摘要】
1.一种灾区有毒有害气体智能排放系统，其特征在于，包括引排高压风机（1）、防爆智能控制装置（2）以及多个危险气体传感器；所述防爆智能控制装置（2）外表面设有控制面板（3），内设有PCD控制器以及与PCD控制器相连接的频率转换器；所述多个危险气体传感器的信号输出端与频率转换器的信号输入端相连接；PCD控制器的信号输出端与引排高压风机（1）内设的交流变频器输入端口相连接。
2.如权利要求1所述的灾区有毒有害气体智能排放系统，其特征在于，所述危险气体传感器包括第一红外甲烷传感器（T1）、第二红外甲烷传感器（T3）以及一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海清，马红立，肖瑞东，刘明明，张琦，
申请(专利权)人：大同煤矿集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14