一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置，包括检测模块、控制模块、远程终端、变频调节模块和风机；所述检测模块向控制模块发出的检测信号，所述控制模块记反馈调节变频调节模块的输出功率，所述远程终端记录所述控制模块接收到的检测信号以及输出的控制记录；所述检测模块包括设置于矿井内的风速传感器、粉尘浓度传感器、环境温度传感器和甲烷浓度传感器；所述检测模块还包括设置于风机上的转速传感器、振幅传感器和轴温传感器。通过对风机运行参数和矿井环境参数进行检测，避免发生安全事故。避免发生安全事故。避免发生安全事故。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置


[0001]本技术属于煤炭
，尤其涉及一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置。

技术介绍

[0002]矿井通风系统是煤矿安全生产最重要的系统之一，它不仅能够为井下工人源源不断的输送氧气，而且也是稀释和排出井下有毒有害气体最有效的手段，合理的矿井通风系统是井下工人安全健康劳动和防灾抗灾的重要保障。煤矿井下的环境是时刻变化的，所以要求供风系统也动态变化。局部通风地点是双风机、双电源供电，以及风电闭锁、瓦斯电闭锁的安全防护措施，但目前矿井都采用人工到局部工作面的方式去切换风机，不仅所需时间长，生产效率比较低，而且出现事故的机率比较大，一旦风机故障，不能够及时切换通过参数，严重影响安全生产。
[0003]国内外矿井一般采用人工的方式去采集局部通风参数，工作量非常巨大。这样不仅浪费大量的人力财力，而且很难准确的获得局部通风参数，工作人员也很难及时的发现存在的安全隐患，从而增加了安全隐患转向事故的概率。目前，掘进工作面还是通过“一风吹”的方式向工作面供风，不仅浪费大量的电力资源，而且也存在许多的安全隐患，随着现代科技的发展，将煤矿监测监控系统与计算机技术、PLC控制技术、风量智能调控技术、调节分支的优化选择算法、智能化软件开发等多个领域知识有机结合到一起，针对不同条件下需风量的变化，分析局部通风机变频和风阻调节方法，建立适当的风量调节理论模型，研究调节过程中通风系统的稳定性和可靠性检验方法，实现对需风量的超前研判，保障生产过程中风量调节的稳定性。为了适应煤炭市场经济发展需求，减少煤矿重特大事故的发生，高产高效集约化矿井的建设是我国煤炭发展的必然趋势，矿井的安全绿色的开采是我们奋斗的目标，煤矿的通风系统异常的智能调控理论与技术成为提高通风系统防灾减灾能力研究的重点方向，目前的变频器调节是阶段性的调节，并且没有和智能化风量调节联系起来；目前的局部风阻调节大都是人工去调节，且仅仅是局部风量的机械自动化调节，并未形成全风网系统的智能化系统的调节。
[0004]CN110185648A公开了一种风机控制系统，包括风速传感器，用于检测工作面的风速，第一瓦斯传感器，用于检测工作面的瓦斯浓度，第二瓦斯传感器，用于检测掘进口的瓦斯浓度，一氧化碳传感器，用于检测工作面一氧化碳的浓度，粉尘浓度传感器，用于检测工作面的粉尘浓度，PIC控制器，与风速传感器、第一瓦斯传感器、第二瓦斯传感器、一氧化碳传感器以及所述粉尘浓度传感器连接，用于采集风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度，通过设置变频器电路主板，与所述PIC控制器连接，用于根据所述风速、第一瓦斯浓度、第二瓦斯浓度、一氧化碳浓度以及粉尘浓度控制风机的转速，避免了在开拓初期阶段风机设计功率过大造成的能源浪费。
[0005]CN204511940U公开了一种煤矿局部通风机自动调速装置，所述的装置至少包括主、备用两台调速设备以及与主、备用两台调速设备均相连的可编程控制器，主、备用调速
设备之间通过通信电缆连接，其中，每台调速设备内至少包括变频器，还包括与所述可编程控制器连接的风流速度传感器：所述可编程控制器根据所述风流速度传感器检测的风流速率，控制当前运行的调速设备中的变频器的频率输出。本技术具有变频节能的效果，且可以改变工作面的通风条件，正常施工时满足通风需要。
[0006]现有矿井通风系统装置均存在灵敏度差、结构复杂和不易实施等问题，因此，如何在保证矿井通风系统装置具有结构简单的情况下，还能够保证调节灵敏度高和保证矿井内安全，成为目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置，通过设置风速传感器、粉尘浓度传感器、环境温度传感器和甲烷浓度传感器，对矿井内风速、粉尘、温度和甲烷等环境参数进行检测，通过控制模块对变频调节模块调节，控制风机的风量；而且通过对风机的转速、振幅和轴温进行检测，实时反馈风机工作状态，避免发生安全故障，具有结构简单、便于实施和通风效果好等特点。
[0008]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0009]本技术提供了一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置，所述基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置包括检测模块、控制模块、远程终端、变频调节模块和风机，所述控制模块分别电性连接所述检测模块、远程终端和变频调节模块，所述变频调节模块与风机电性连接，所述变频调节模块调节风机的转速；所述检测模块向控制模块发出的检测信号，所述控制模块记反馈调节变频调节模块的输出功率，所述远程终端记录所述控制模块接收到的检测信号以及输出的控制记录；所述检测模块包括设置于矿井内的风速传感器、粉尘浓度传感器、环境温度传感器和甲烷浓度传感器；所述检测模块还包括设置于风机上的转速传感器、振幅传感器和轴温传感器。
[0010]本技术通过设置风速传感器、粉尘浓度传感器、环境温度传感器和甲烷浓度传感，分别检测矿井内的风速、粉尘浓度、环境温度和甲烷浓度等环境检测信号，从而了解矿井内的空气环境状态，控制模块根据环境检测信号，反馈控制变频调节模块，对风机的风量进行调节，从而避免人工检测带来的危险因素，进一步地，通过检测模块对风机的转速、振幅和轴温等工作参数进行检测，能够实时了解风机的工作状况，有效避免风机故障，本技术通过多传感器检测，从而保证系统装置连续、高效运行，避免安全事故发生。
[0011]作为本技术的一个优选技术方案，所述基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置还包括云端模块，所述云端模块与远程终端电性连接，所述云端模块向员工的数据终端发送检测信号。
[0012]本技术通过设置云端模块，能够通过云端模块将检测信号传输至员工的数据终端，例如手机等，从而员工能够在下入矿井前，了解矿井内的环境参数情况，有效降低安全事故的发生。
[0013]作为本技术的一个优选技术方案，所述基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置还包括与控制模块电性连接的报警器，所述报警器设置有扬声器和警示灯，所述控制模块接收检测模块的检测信号，反馈控制报警器启动。
[0014]需要说明的是，本技术中的扬声器以及警示灯能够根据不同报警信号发出不
同报警提示，例如，报警信号分为矿井参数报警和风机参数报警，扬声器分别播放不同报警语音，并且警示灯闪烁信号颜色不同。
[0015]作为本技术的一个优选技术方案，所述风机包括至少一个工作风机以及备用风机。
[0016]本技术通过设置备用风机，从而保证工作风机发生故障后，能够启用备用风机进行补充，减少工作风机故障后，风量不足的问题发生。
[0017]作为本技术的一个优选技术方案，所述变频调节模块包括至少一个变频调节器，所述变频调节器与工作风机和备用风机一一对应。
[0018]本技术通过变频调节器与工作风机和备用风机一一对应，从而根据风机工作状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置，其特征在于，所述基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置包括检测模块、控制模块、远程终端、变频调节模块和风机，所述控制模块分别电性连接所述检测模块、远程终端和变频调节模块，所述变频调节模块与风机电性连接，所述变频调节模块调节风机的转速；所述检测模块向控制模块发出的检测信号，所述控制模块记反馈调节变频调节模块的输出功率，所述远程终端记录所述控制模块接收到的检测信号以及输出的控制记录；所述检测模块包括设置于矿井内的风速传感器、粉尘浓度传感器、环境温度传感器和甲烷浓度传感器；所述检测模块还包括设置于风机上的转速传感器、振幅传感器和轴温传感器。2.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置，其特征在于，所述基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置还包括云端模块，所述云端模块与远程终端电性连接，所述云端模块向员工的数据终端发送检测信号。3.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置，其特征在于，所述基于多传感器融合的煤矿通风机变频调速系统装置还包括与控制模块电性连接的报警器，所述报警器设置有扬声器和警示灯，所述控制模块接收检测模块的检测信号，反馈控制报警器启动。4.根据权利要求1所述的基于多传...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙大鹏，赵小亮，熊旭东，刘少辉，曹敬伟，姚昕，刘博磊，王波，高燕，杨青山，周永刚，于川，胡开庚，刘薇，闫萍，王宝，韩国庆，陈子春，袁志金，苗祥，董辉，
申请(专利权)人：开滦集团有限责任公司电信分公司，
类型：新型
国别省市：