应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了矿井通风技术领域中应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，包括主矿井通风系统、PLC系统和电动风窗，本发明专利技术应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，依据电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系来作为控制防爆电机正反转启停和实时显示的理论基础，给定每个电动风窗预设值，实现对矿井各处风量实时监测和调节，调节精度高和工程量小，可充分满足矿井通风需求。

【技术实现步骤摘要】
应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统
本专利技术涉及矿井通风
，具体领域为应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统。
技术介绍
通风是矿井安全开采的重要保证，矿井通风可以提供给井下足够的新鲜空气，以满足工作人员对氧气的需要，矿井通风可以冲淡井下有毒有害气体和粉尘，使矿尘浓度在安全范围内，保证井下空气质量，为工作人员提供良好的工作环境，矿井通风还可以降低采空区和已采区两侧的风压差，减少漏风达到预防和消灭火灾的作用，通过调节风窗分配风网中风量以保证各主要用风地点的风量需求是矿井通风中重要手段之一，因井下掘进和巷道的布置要求，井下风量需要频繁调控，现有调控方式为手动调控，但手动风量调控因存在不能实现对巷道风量实时监测和调节，以及调节精度不高和工程量大等问题，已无法满足矿井通风需求，因此需要研制一种自动调节风窗的方式来完成矿井下风量调节。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，包括：1)主矿井通风系统在矿井通风系统中，通过风压传感器将收集的数据传输给通风系统主站，通风系统主站进行数据分析，检测和比对风压是否存在异常；2)PLC系统当风压存在异常时，所述主矿井通风系统会将采集的数据传输到PLC系统，PLC系统通过预先编辑的相关程序，计算出电动风窗所需要移动的距离以及电动风窗移动相应距离所需的脉冲数，所述相关程序的编辑依据包括电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，通过所述相关程序的编辑依据建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系，然后进行计算，得出PLC系统中产生的预设值；3)电动风窗所述电动风窗包括风窗主体(1)，所述风窗主体(1)滑动连接有窗板，所述风窗主体(1)的一端设有防爆电机(2)，所述防爆电机(2)轴连接有减速机(3)，所述减速机(3)上设有码盘(4)，所述码盘(4)上连接有滚珠丝杠(5)，所述码盘(4)电连接有高速计数器(6)，所述风窗主体(1)的下端设有起始位行程开关(7)和终止位行程开关(8)，所述PLC系统将其产生的预设值发送信号至所述电动风窗以控制所述电动风窗的移动距离，从而对风量进行控制。优选的，所述主矿井通风系统和所述PLC系统之间的传输采用OPCServer接口，所述PLC系统和所述OPCServer之间采用TPC/IP作为传输标准。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，当风压存在异常时，主矿井通风系统会将采集的数据传输到PLC系统，PLC系统通过预先编辑的相关程序，计算出电动风窗所需要移动的距离以及电动风窗移动相应距离所需的脉冲数，相关程序的编辑依据包括电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，通过相关程序的编辑依据建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系，然后进行计算，得出PLC系统中的预设值，PLC系统将其产生的预设值发送信号至电动风窗以控制电动风窗的移动距离，从而对风量进行控制，在电动风窗中，由于防爆电机的高速转动不利于控制所以启动防爆电机的同时启动减速机，经过减速机的减速作用，使码盘和滚珠丝杠一起转动，滚珠丝杠转动将回转运动转化为风窗主体上窗板的直线运动，自滚珠丝杠转动开始，高速计数器开始记录码盘的脉冲数并实时传输信号至PLC系统，与PLC系统中的预设值进行比对后，高速计数器传输数据与PLC系统预设值如果完全一致，此时PLC系统发送信号使防爆电机停止工作，由于矿井中的风压瞬息万变，很难一次就调整到位，因此以上工作过程会重复进行，确保风窗主体达到最合适的位置，起始位行程开关的主要作用是校零，防止风窗主体出现不可接受的误差，终止位行程开关主要的作用是保护电动风窗，当风窗主体移动位置达到终止行程开关的位置时，终止行程开关打开，PLC系统接受信号后停止防爆电机工作，主矿井通风系统和PLC系统之间的传输采用OPCServer接口，能直接接收到可以直接利用的数据，有效提高数据的利用，PLC系统和OPCServer之间采用TPC/IP作为传输标准，可以确保所有数据安全正确的传输到目的地，减少误差带来的风险，本专利技术矿井通风系统，依据电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系来作为控制防爆电机正反转启停和实时显示的理论基础，给定每个电动风窗预设值，实现对矿井各处风量实时监测和调节，调节精度高和工程量小，可充分满足矿井通风需求。附图说明图1为本专利技术的工作流程图；图2为本专利技术的电动风窗示意图。图中：1-风窗主体、2-防爆电机、3-减速机、4-码盘、5-滚珠丝杠、6-高速计数器、7-起始位行程开关、8-终止位行程开关。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，包括：1)主矿井通风系统在矿井通风系统中，通过风压传感器将收集的数据传输给通风系统主站，通风系统主站进行数据分析，检测和比对风压是否存在异常；2)PLC系统当风压存在异常时，所述主矿井通风系统会将采集的数据传输到PLC系统，PLC系统通过预先编辑的相关程序，计算出电动风窗所需要移动的距离以及电动风窗移动相应距离所需的脉冲数，所述相关程序的编辑依据包括电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，通过所述相关程序的编辑依据建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系，然后进行计算，得出PLC系统中的预设值；3)电动风窗所述电动风窗包括风窗主体1，所述风窗主体滑动连接有窗板，所述风窗主体的一端设有防爆电机2，所述防爆电机轴连接有减速机3，所述减速机上设有码盘4，所述码盘上连接有滚珠丝杠5，所述码盘电连接有高速计数器6，所述风窗主体的下端设有起始位行程开关7和终止位行程开关8，所述PLC系统将其产生的预设值发送信号至所述电动风窗以控制所述电动风窗的移动距离，从而对风量进行控制，在电动风窗中，由于防爆电机的高速转动不利于控制所以启动防爆电机的同时启动减速机，经过减速机的减速作用，使码盘和滚珠丝杠一起转动，滚珠丝杠转动将回转运动转化为风窗主体上窗板的直线运动，自滚珠丝杠转动开始，高速计数器开始记录码盘的脉冲数并实时传输信号至PLC系统，与PLC系统中的预设值进行比对后，高速计数器传输数据与PLC系统预设值如果完全一致，此时PLC系统发送信号使防爆电机停止工作，由于矿井中的风压瞬息万变，很难一次就调整到位，因此以上工作过程会重复进行，确保风窗主体达到最合适的位置，起始位行程开关的主要作用是校零，防止风窗主体出现不可接受的误差，终止位行程开关主要的作用是保护电动风窗，当风窗主体移动位置达到终止行程开关的位置时，终止行程开关打开，PLC系统接受信号后停止防爆电机工作。具体而言，所述主矿井通风系统和所述PLC系统之间的传输采用OPCServer接口，能直本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，其特征在于：包括：1)主矿井通风系统在矿井通风系统中，通过风压传感器将收集的数据传输给通风系统主站，通风系统主站进行数据分析，检测和比对风压是否存在异常；2)PLC系统当风压存在异常时，所述主矿井通风系统会将采集的数据传输到PLC系统，PLC系统通过预先编辑的相关程序，计算出电动风窗所需要移动的距离以及电动风窗移动相应距离所需的脉冲数，所述相关程序的编辑依据包括电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，通过所述相关程序的编辑依据建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系，然后进行计算，得出PLC系统中的预设值；3)电动风窗所述电动风窗包括风窗主体(1)，所述风窗主体(1)滑动连接有窗板，所述风窗主体(1)的一端设有防爆电机(2)，所述防爆电机(2)轴连接有减速机(3)，所述减速机(3)上设有码盘(4)，所述码盘(4)上连接有滚珠丝杠(5)，所述码盘(4)电连接有高速计数器(6)，所述风窗主体(1)的下端设有起始位行程开关(7)和终止位行程开关(8)，所述PLC系统将其产生的预设值发送信号至所述电动风窗以控制所述电动风窗的移动距离，从而对风量进行控制。...

【技术特征摘要】
1.应用于矿井通风系统的电动风窗及其控制系统，其特征在于：包括：1)主矿井通风系统在矿井通风系统中，通过风压传感器将收集的数据传输给通风系统主站，通风系统主站进行数据分析，检测和比对风压是否存在异常；2)PLC系统当风压存在异常时，所述主矿井通风系统会将采集的数据传输到PLC系统，PLC系统通过预先编辑的相关程序，计算出电动风窗所需要移动的距离以及电动风窗移动相应距离所需的脉冲数，所述相关程序的编辑依据包括电动风窗最大行程、滚珠丝杠螺距和码盘每转脉冲数，通过所述相关程序的编辑依据建立风压差、脉冲数、电动风窗移动距离之间的函数关系，然后进行计算，得出PLC系统中的预设值；3)电动风窗所述电动风窗包括风窗主体(1)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奉亮，李龙清，王建文，惠双琳，李孝利，刘辉，谢知航，
申请(专利权)人：西安科技大学，陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司，陕西西矿工程勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61