掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，该系统包括设置在掘进工作面的至少一个气体传感器，以及在箱体内设置的控制器和在箱体外部或与箱体集成一体设置的并与控制器相连的触摸显示屏，气体传感器输出的数据信号通过变送器传输至控制器，还包括主风机、主风机变频器和主风机中间继电器，控制器的主风机中间继电器开关输出端与主风机中间继电器的开关输入端相连，主风机中间继电器的开关输出端与主风机变频器的开关输入端相连，控制器的主风机变频输出端与主风机变频器的变频输入端相连，主风机变频器的变频输出端与主风机的变频输入端相连。本实用新型专利技术不但能实现多种气体的监测，还能通过变频器，调节风机转速。

【技术实现步骤摘要】
掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统
本技术涉及一种煤矿安全
，特别是涉及一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统。
技术介绍
掘进工作面通风安全监控及预警预测是煤矿安全生产的重要保障。目前国内外学者在矿井通风系统故障预测和控制方面成果斐然，例如，加拿大采用电子叶片对风流的测定评估及紧急状态瓦斯突出报警系统进行了研究；国内也有许多人专利技术了类似的井下气体监测装置。例如，西安科技大学的张小艳的一种矿井掘进工作面多参数监测装置，其能实现掘进工作面的气体监测，优点在于：可以无线操控，缺点在于：只能监测不能监控。例如，中国矿业大学的刘毅和孙继平的基于图像的煤矿掘进工作面煤与瓦斯突出报警方法，其能实现掘进工作面的气体监测，优点在于：瓦斯含量超过额定值时可以自动断电闭锁，缺点在于：只能监测瓦斯，且不能控制局部风机来调节。例如，济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司的王召强、孙永新、韩来田和李伟的一种用于煤矿矿井多种数据测量的监测系统，优点在于：可以测量井下多气体参数，缺点在于：只能监测不能监控。我国对瓦斯智能监控报警系统进行的开发与应用。但在多气体实时诊断方面的研究还处于起步阶段，是现目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统。为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，该系统包括设置在掘进工作面的至少一个气体传感器，以及在箱体内设置的控制器和在箱体外部或与箱体集成一体设置的并与控制器相连的触摸显示屏，所述气体传感器输出的数据信号通过变送器传输至控制器，还包括主风机、主风机变频器和主风机中间继电器，控制器的主风机中间继电器开关输出端与主风机中间继电器的开关输入端相连，主风机中间继电器的开关输出端与主风机变频器的开关输入端相连，控制器的主风机变频输出端与主风机变频器的变频输入端相连，主风机变频器的变频输出端与主风机的变频输入端相连。通过气体传感器为CH4浓度传感器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器和温度传感器检测的数据来调节风机的运转，控制风量大小，有利于掘进面工作的正常开展。在本技术的一种优选实施方式中，还包括M个备用风机、M个备用风机变频器和M个备用风机中间继电器，所述M为正整数；控制器的第i个备用风机中间继电器开关输出端与第i个备用风机中间继电器的开关输入端相连，第i个备用风机中间继电器的开关输出端与第i个备用风机变频器的开关输入端相连，控制器的第i个备用风机变频输出端与第i个备用风机变频器的变频输入端相连，第i个备用风机变频器的变频输出端与第i个备用风机的变频输入端相连，所述i为不大于M的正整数。当主风机损坏时，可以利用备用风机代替主风机工作。在本技术的一种优选实施方式中，还包括设置在备用风机出风口的备用风机风量传感器，备用风机风量传感器的输出端与控制器的备用风机风量输入端相连。利用备用风机风量传感器来检测备用风机的风量/风速大小，及时将煤矿中的危险气体排除。在本技术的一种优选实施方式中，在备用风机中包括用于检测备用风机运行状态的备用风机运行检测单元，备用风机运行检测单元包括备用风机转速传感器、备用风机风速传感器和备用风机风量传感器之一或者任意组合，备用风机运行检测单元的输出端与控制器的备用风机运行状态输入端相连。备用风机运行检测单元用于检测备用风机的转速、频率、风速和风量等，用于在触摸显示屏上显示备用风机的转速、频率等。在本技术的一种优选实施方式中，还包括设置在箱体上的手动切换风机旋钮，手动切换风机旋钮的输出端与控制器的风机切换输入端相连。利用手动切换风机旋钮可以选择主风机运转，也可以选择备用风机运转。在本技术的一种优选实施方式中，还包括设置在主风机出风口的主风机风量传感器，主风机风量传感器的输出端与控制器的主风机风量输入端相连。利用主风机风量传感器来检测主风机的风量/风速大小，及时将煤矿中的危险气体排除。在本技术的一种优选实施方式中，所述气体传感器为CH4浓度传感器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器和温度传感器之一或它们的任意组合。在本技术的一种优选实施方式中，在主风机中包括用于检测主风机运行状态的主风机运行检测单元，主风机运行检测单元包括主风机转速传感器、主风机风速传感器和主风机风量传感器之一或者任意组合，主风机运行检测单元的输出端与控制器的主风机运行状态输入端相连。主风机运行检测单元用于检测主风机的转速、频率、风速和风量等，用于在触摸显示屏上显示主风机的转速、频率等。在本技术的一种优选实施方式中，还包括设置在箱体上的风机启动按钮和风机停止按钮，风机启动按钮的输出端与控制器的风机启动输入端相连，风机停止按钮的输出端与控制器的风机停止输入端相连。风机启动按钮和风机停止按钮用于启动和停止风机工作。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术不但能实现多种气体的监测，还能通过变频器，调节风机转速。附图说明图1是本技术掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统的连接示意图。图2是控制器的电路连接图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本技术提供了一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，如图1所示，该系统包括设置在掘进工作面的至少一个气体传感器，以及在箱体内设置的控制器和在外部或与箱体集成一体顶部设置的并与控制器相连的触摸显示屏，气体传感器输出的数据信号通过变送器传输至控制器，控制器传输给触摸显示屏进行显示。还包括主风机、主风机变频器和主风机中间继电器，控制器的主风机中间继电器开关输出端与主风机中间继电器的开关输入端相连，主风机中间继电器的开关输出端与主风机变频器的开关输入端相连，控制器的主风机变频输出端与主风机变频器的变频输入端相连，主风机变频器的变频输出端与主风机的变频输入端相连。在本实施方式中，气体传感器为CH4浓度传感器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器和温度传感器之一或它们的任意组合。优选的，气体传感器为CH4浓度传感器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器和温度传感器，气体传感器为CH4浓度传感器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器和温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，其特征在于，包括设置在掘进工作面的至少一个气体传感器，以及在箱体内设置的控制器和在箱体外部或与箱体集成一体设置的并与控制器相连的触摸显示屏，所述气体传感器输出的数据信号通过变送器传输至控制器，还包括主风机、主风机变频器和主风机中间继电器，控制器的主风机中间继电器开关输出端与主风机中间继电器的开关输入端相连，主风机中间继电器的开关输出端与主风机变频器的开关输入端相连，控制器的主风机变频输出端与主风机变频器的变频输入端相连，主风机变频器的变频输出端与主风机的变频输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，其特征在于，包括设置在掘进工作面的至少一个气体传感器，以及在箱体内设置的控制器和在箱体外部或与箱体集成一体设置的并与控制器相连的触摸显示屏，所述气体传感器输出的数据信号通过变送器传输至控制器，还包括主风机、主风机变频器和主风机中间继电器，控制器的主风机中间继电器开关输出端与主风机中间继电器的开关输入端相连，主风机中间继电器的开关输出端与主风机变频器的开关输入端相连，控制器的主风机变频输出端与主风机变频器的变频输入端相连，主风机变频器的变频输出端与主风机的变频输入端相连。2.根据权利要求1所述的掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，其特征在于，还包括M个备用风机、M个备用风机变频器和M个备用风机中间继电器，所述M为正整数；控制器的第i个备用风机中间继电器开关输出端与第i个备用风机中间继电器的开关输入端相连，第i个备用风机中间继电器的开关输出端与第i个备用风机变频器的开关输入端相连，控制器的第i个备用风机变频输出端与第i个备用风机变频器的变频输入端相连，第i个备用风机变频器的变频输出端与第i个备用风机的变频输入端相连，所述i为不大于M的正整数。3.根据权利要求2所述的掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，其特征在于，还包括设置在备用风机出风口的备用风机风量传感器，备用风机风量传感器的输出端与控制器的备用风机风量输入端相连。4.根据权利要求2所述的掘进工作面多气体检测及风机控制一体化系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，霍诚，赵晓东，马志强，马丽芳，徐文俊，秦金辉，张伟峰，单广军，
申请(专利权)人：霍州煤电集团有限责任公司李雅庄煤矿，
类型：新型
国别省市：山西,14