煤矿通风机自动化控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及通风机技术领域，提出了煤矿通风机自动化控制系统，包括主控电路、无线通信单元、操控终端、温度检测电路、瓦斯检测电路、PWM驱动电路和控制电路，温度检测电路和瓦斯检测电路均与主控电路连接，PWM驱动电路的输入端连接主控电路，PWM驱动电路的输出端连接控制电路的输入端，控制电路的输出端连接通风机，主控电路借助无线通信单元与操控终端通讯连接，通过上述技术方案，解决了现有技术中通风机控制精度低，且造成很大的能量损耗的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
煤矿通风机自动化控制系统


[0001]本技术涉及通风机
，具体的，涉及煤矿通风机自动化控制系统。

技术介绍

[0002]煤矿通风机是煤矿安全生产的重要设备。在煤矿生产的过程中由于矿井内部通风较差，加上设备运行时产生的热量，长时间下去矿井内部温度将会很高，同时在煤矿生产的过程中会产生大量瓦斯，这都将会严重影响矿井中矿工的生命安全。因此在煤矿生产的过程中需要通风机不断向矿井中输送外部的新鲜空气，使矿井内部和外部的空气形成流通，降低矿井内部瓦斯浓度的含量，同时通风机还可以起到降温的作用，因此，通风机对煤矿的生产和矿工的生命安危起着重要作用。当矿井内部温度或者瓦斯浓度过高时，可以提高通风机的转速来加大通风机的风量，从而加快空气的流通速度，传统的通风机通过调节风门大小来控制风量，该方法不仅控制精度低而且造成很大的能量损耗。

技术实现思路

[0003]本技术提出煤矿通风机自动化控制系统，解决了现有技术中通风机控制精度低，且造成很大的能量损耗的问题。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]煤矿通风机自动化控制系统，包括主控电路、无线通信单元、操控终端、温度检测电路、瓦斯检测电路、PWM驱动电路和控制电路，所述温度检测电路和所述瓦斯检测电路均与所述主控电路连接，所述PWM驱动电路的输入端连接所述主控电路，所述PWM驱动电路的输出端连接所述控制电路的输入端，所述控制电路的输出端连接通风机，所述主控电路借助所述无线通信单元与所述操控终端通讯连接；
[0006]所述温度检测电路包括温度传感器U3、电阻R1、运放U1、电阻R2、电阻R3、电阻R18 和运放U2，所述温度传感器U3的第一端连接12V电源，所述温度传感器U3的第二端通过所述电阻R1接地，所述运放U1的同相输入端连接所述温度传感器U3的第二端，所述运放 U1的输出端连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R2连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的反相输入端通过所述电阻R18接地，所述运放U2 的输出端通过所述电阻R3连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的输出端连接所述主控电路。
[0007]进一步，本技术中所述瓦斯检测电路包括瓦斯传感器U10、电容C 6、变阻器RP 2、电阻R13和运放U8，所述运放U8的反相输入端通过所述电容C6连接所述瓦斯传感器U10，所述运放U8的同相输入端通过所述电阻R13接地，所述运放U8的输出端连接所述变阻器 RP2的第一端，所述变阻器RP2的第二端连接所述运放U8的反相输入端，所述运放U8的输出端连接所述主控电路。
[0008]进一步，本技术中所述瓦斯检测电路还包括电阻R14、电阻R15、电容C7、电阻 R16、运放U9、电阻R17、电容C8、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22和运放U4，所述电阻R14的第一端连接所述运放U8的输出端，所述电阻R14的第二端通过所述电容C7 连接所述运放
U9的反相输入端，所述电阻R14的第二端通过所述电阻R15接地，所述运放 U9的同相输入端通过所述电阻R16接地，所述运放U9的输出端通过所述电阻R17连接所述运放U9的反相输入端，所述运放U9的输出端通过所述电容C8连接所述电阻R14的第二端，所述运放U9的输出端通过所述电阻R19连接所述运放U4的同相输入端，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R21连接Vref参考电压，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R22 接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R20连接所述运放U4的同相输入端，所述运放 U4的输出端连接所述主控电路。
[0009]进一步，本技术中所述控制电路包括依次连接的整流电路和逆变电路，所述整流电路的输入端用于连接交流电源，所述整流电路的第一输出端连接所述逆变电路的第一输入端，所述整流电路的第二输出端连接所述逆变电路的第二输入端，所述逆变电路的控制端连接所述PWM驱动电路，所述逆变电路的输出端用于为通风机电机供电，所述控制电路还包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R7和电阻R8，所述电容C1的第一端连接所述整流电路的第一输出端，所述电容C1的第二端通过所述电容C2连接所述整流电路的第二输出端，所述电容C3的第一端连接所述整流电路的第一输出端，所述电容C3的第二端通过所述电容C4连接所述整流电路的第二输出端，所述电阻R7的第一端连接所述整流电路的第一输出端，所述电阻R7的第二端通过所述电阻R8连接所述整流电路的第二输出端，所述电容 C1的第二端连接所述电容C3的第二端，所述电容C3的第二端连接所述电阻R7的第二端。
[0010]进一步，本技术中所述控制电路还包括二极管D8、电阻R9、三极管Q8和二极管D 9，所述二极管D8的阴极连接所述整流电路的第一输出端，所述二极管D8的阳极连接所述三极管Q8的集电极，所述电阻R9并联在所述二极管D8两端，所述三极管Q8的基极连接所述主控电路，所述三极管Q8的发射极连接所述整流电路的第二输出端，所述二极管D9的阴极连接所述三极管Q8的集电极，所述二极管D9的阳极连接所述整流电路的第二输出端。
[0011]进一步，本技术中所述PWM驱动电路包括六路电路结构相同的支路，其中任一支路包括电阻R10、电阻R11、光耦U7和电阻R12，所述光耦U7的第一输入端连接5V电源，所述光耦U7的第二输入端通过所述电阻R11连接所述主控电路，所述电阻R10的第一端连接5V电源，所述电阻R10的第二端连接所述光耦U7的第二输入端，所述光耦U7的第一输出端连接9V电源，所述光耦U7的第二输出端作为所述PWM驱动电路的输出端连接所述逆变电路的控制端，所述光耦U7的第三输出端接地，所述电阻R12的第一端连接9V电源，所述电阻R12的第二端连接所述光耦U7的第二输出端。
[0012]进一步，本技术中还包括报警电路，所述报警电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、运放U5、稳压管D1、光耦U6、三极管Q1和报警器BL1，所述运放U5的同相输入端通过所述电阻R4连接所述主控电路，所述运放U5的反相输入端通过所述电阻R5接地，所述运放U5的输出端通过所述电阻R6连接所述运放U5的同相输入端，所述运放U5的输出端连接所述稳压管D1的阴极，所述稳压管D1的阳极连接所述光耦U6的第一输入端，所述光耦 U6的第二输入端接地，所述光耦U6的第一输出端连接所述报警器BL1的第一端，所述报警器BL1的第二端连接15V电源，所述光耦U6的第二输出端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接所述报警器BL1的第一端，所述三极管Q1的发射极接地。
[0013]本技术的工作原理及有益效果为：
[0014]本技术中，温度检测电路用于实时检测矿井中的温度，瓦斯检测电路用于检
测矿井中瓦斯浓度，温度检测和瓦斯检测的实时数据都将送至主控电路，主控电路根据矿井中的温度以及瓦斯浓度不同，发出不同占空比的PWM信号至控制电路，控制电路用于驱动通风机的电机，通风机电机的转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤矿通风机自动化控制系统，其特征在于，包括主控电路、无线通信单元、操控终端、温度检测电路、瓦斯检测电路、PWM驱动电路和控制电路，所述温度检测电路和所述瓦斯检测电路均与所述主控电路连接，所述PWM驱动电路的输入端连接所述主控电路，所述PWM驱动电路的输出端连接所述控制电路的输入端，所述控制电路的输出端连接通风机，所述主控电路借助所述无线通信单元与所述操控终端通讯连接；所述温度检测电路包括温度传感器U3、电阻R1、运放U1、电阻R2、电阻R3、电阻R18和运放U2，所述温度传感器U3的第一端连接12V电源，所述温度传感器U3的第二端通过所述电阻R1接地，所述运放U1的同相输入端连接所述温度传感器U3的第二端，所述运放U1的输出端连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R2连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的反相输入端通过所述电阻R18接地，所述运放U2的输出端通过所述电阻R3连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的输出端连接所述主控电路。2.根据权利要求1所述的煤矿通风机自动化控制系统，其特征在于，所述瓦斯检测电路包括瓦斯传感器U10、电容C 6、变阻器RP 2、电阻R13和运放U8，所述运放U8的反相输入端通过所述电容C6连接所述瓦斯传感器U10，所述运放U8的同相输入端通过所述电阻R13接地，所述运放U8的输出端连接所述变阻器RP2的第一端，所述变阻器RP2的第二端连接所述运放U8的反相输入端，所述运放U8的输出端连接所述主控电路。3.根据权利要求2所述的煤矿通风机自动化控制系统，其特征在于，所述瓦斯检测电路还包括电阻R14、电阻R15、电容C7、电阻R16、运放U9、电阻R17、电容C8、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22和运放U4，所述电阻R14的第一端连接所述运放U8的输出端，所述电阻R14的第二端通过所述电容C7连接所述运放U9的反相输入端，所述电阻R14的第二端通过所述电阻R15接地，所述运放U9的同相输入端通过所述电阻R16接地，所述运放U9的输出端通过所述电阻R17连接所述运放U9的反相输入端，所述运放U9的输出端通过所述电容C8连接所述电阻R14的第二端，所述运放U9的输出端通过所述电阻R19连接所述运放U4的同相输入端，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R21连接Vref参考电压，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R22接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R20连接所述运放U4的同相输入端，所述运放U4的输出端连接所述主控电路。4.根据权利要求1所述的煤矿通风机自动化控制系统，其特征在于，所述控制电路包括依次连接的整流电路和逆变电路，所述整流电路的输入端用于连接交流电源，所述整流电路的第一输出端连接所述逆变电路的第一输入端，所述整流电路的第二输出端连接所述逆变电路的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永辉，马赛，贺建超，刘炜刚，
申请(专利权)人：河北清辉自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：