基于5G控制的煤矿智能通风系统技术方案

技术编号:41215628 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-09 23:37
本技术涉及煤矿井下通风系统领域,具体涉及基于5G控制的煤矿智能通风系统,包括主扇供风系统、局扇供风系统、自动调风系统、在线检测监控系统和5G通信控制系统,其中,主扇供风系统包括主扇供风基础装置和主扇供风控制装置;局扇供风系统包括局扇供风基础装置和局扇供风控制装置;自动调风系统包括调风设备和调风控制装置;在线检测监控系统包括检测监控设备和地面监控控制中心;本技术通过主扇供风系统、局扇供风系统和自动调风系统对各巷道内进行通风,将在线检测监控系统融入主扇供风系统、局扇供风系统、以及动调风系统中,利用5G通信控制系统来实现对煤矿巷道通风过程的检测监控与实时的智能调控,为煤矿的安全生产提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿井下通风系统领域,具体涉及基于5g控制的煤矿智能通风系统。


技术介绍

1、据统计,发生瓦斯爆炸事故的主要原因包括:矿井内部通风系统可靠性低、或风机的供风能力不足,造成瓦斯浓度超限。因此,根据煤矿安全生产的相关要求,为了安全需要,在煤矿巷道中必须通过通风稀释并消除瓦斯,增加巷道中的氧气含量,从而达到适合煤矿职工工作的安全环境。

2、矿井通风系统承担着向井下输送新鲜空气的职责,具有通风、降尘、降温、除湿等作用,对保障井下安全生产、改善井下工作环境具有决定性作用。但是煤矿巷道错综复杂,给供风工作造成不便,为了达到将新鲜风分送到各个巷道和各个工作面的目的,保证含有有害气体的回风不会重新回流巷道,巷道中必须加设供风系统来调整风的流向和流量,使其按照预先设定的方向流动。矿井主扇风机作为矿井通风系统的核心设备,却普遍存在风量调节难、控制精度低等诸多缺点,不利于矿井通风工作自动化水平和可靠性水平的提高。

3、通风系统是煤矿生产体系的重要构成部分,是煤矿安全生产的基础保障,对煤矿生产的安全性具有十分重要的作用,因此通风系统智能化一直是煤矿企业关注的重点,而矿井通风又是一个复杂的动态系统工程,通风管理过程所产生的数据是海量的,传统通风管理过程对于数据的获取较为缓慢,并且对数据的分析不准确,对于数据所反映的情况也不能给出及时地反应控制。


技术实现思路

1、鉴于此,本技术的目的在于针对现有技术中煤矿井下通风系统所存在的不足,提供一种基于5g控制的煤矿智能通风系统,旨在基于5g通信的控制基础上为矿井的安全通风提供保障,意在解决传统矿井通风系统调节难、控制精度低、数据获取缓慢、数据分析不准确以及不能给出及时地反应控制的缺陷。

2、为了达到上述技术目的,本技术采取的技术方案如下:

3、基于5g控制的煤矿智能通风系统,包括:

4、主扇供风系统,包括主扇供风基础装置和主扇供风控制装置,所述主扇供风基础装置集中安装于煤矿井的井口通风处;所述主扇供风控制装置包括主扇供风就地控制装置和主扇供风远程控制装置,所述主扇供风就地控制装置跟随所述主扇供风基础装置就地安装,所述主扇供风远程控制装置位于煤矿井的井上地面处,并且与地面监控控制中心连接;

5、局扇供风系统,包括局扇供风基础装置和局扇供风控制装置,所述局扇供风基础装置分布于煤矿井的井下各巷道的通风处;所述局扇供风控制装置也包括局扇供风就地控制装置和局扇供风远程控制装置,所述局扇供风就地控制装置跟随所述局扇供风基础装置就地安装,所述局扇供风远程控制装置位于煤矿井的井上地面处,并且与地面监控控制中心连接;

6、自动调风系统,包括调风设备和调风控制装置,所述调风设备包括风门和风窗,所述风门设于每个通风巷道口,所述风窗设于所述风门上,进行风向的防逆流调节;所述调风控制装置包括调风就地控制装置和调风远程控制装置,所述调风就地控制装置跟随所述调风设备就地安装,所述调风远程控制装置位于煤矿井的井上地面处,并且与地面监控控制中心连接;

7、在线检测监控系统,包括检测监控设备和地面监控控制中心,所述检测监控设备跟随所述主扇供风基础装置、所述局扇供风基础装置和所述调风设备就地按需安装;所述地面监控控制中心位于煤矿井的井上地面处,并且与所述煤矿井的井上地面处的主扇供风远程控制装置、局扇供风远程控制装置和调风远程控制装置连接;

8、5g通信控制系统,贯穿于整个所述主扇供风系统、所述局扇供风系统、所述自动调风系统和所述在线检测监控系统中,用于反馈信号的传递和控制信号的传输。

9、优选地,所述主扇供风基础装置和所述局扇供风基础装置均包括有风机组,所述风机组包括一主供风机和一备用风机,所述风机组被设于煤矿井下的巷道口,用于为煤矿井下的巷道提供风流。

10、进一步的,所述主扇供风就地控制装置和所述局扇供风就地控制装置均包括有风机控制主机、变频器和供风报警器,所述风机控制主机均设于煤矿井下巷道口的墙壁上,用于控制所述风机组的供风运转;所述变频器均设于所述风机控制主机上并与所述风机控制主机连接,且所述变频器还与所述主扇供风远程控制装置或所述局扇供风远程控制装置连接;所述供风报警器均设于所述风机组输出风流方向的巷道墙面上。

11、优选地,在所述自动调风系统中,所述风门还包括风门顶箱、弧形门扇和驱动装置,所述驱动装置为由两个电磁换向阀控制的驱动气缸,每个所述驱动气缸的固定端设于所述风门顶箱内,每个所述驱动气缸的驱动端与所述弧形门扇相连接,根据所述驱动气缸的运动来控制风门的开闭,此外,所述风门顶箱内设置有用于泄压的泄压气缸;

12、所述风窗采用无级调节插板式风窗,通过调节风窗板开度改变通风窗口的截面大小,实现通风量的调节。

13、进一步的,在所述自动调风系统中,所述调风就地控制装置包括调风报警器、红外对射开关、风门开闭状态传感器和调风控制主机,所述调风报警器和红外对射开关均设置在每道所述风门前的巷道两侧墙面上;所述风门开闭状态传感器设于所述风门的门缝处,且该风门开闭状态传感器不影响所述风门的开闭动作;所述调风控制主机设于所述风门的门柱上。

14、优选地,在所述在线检测监控系统中,所述检测监控设备包括成套设置的温度传感器、电流传感器、电压传感器、瓦斯浓度传感器、co浓度传感器、风速传感器、摄像仪和plc主控箱,所述主扇供风基础装置、所述局扇供风基础装置和所述调风设备处均按需配备有一套所述检测监控设备,用于实时监测所述风机组的工作状态、巷道内的瓦斯浓度、巷道内的风速和风量、以及所述调风设备的工作状态。

15、进一步的,在所述在线检测监控系统中,所述地面监控控制中心包括总控制器和显示屏,所述总控制器分别与所述主扇供风远程控制装置、所述局扇供风远程控制装置、所述调风远程控制装置以及显示屏连接,其中,所述总控制器内设数据处理模块,用于将所述检测监控设备所收集到的反馈信号进行处理后,进行对所述主扇供风基础装置、所述局扇供风基础装置和所述调风设备的控制调整,并将处理结果由显示屏进行显示;此外,所述主扇供风远程控制装置、所述局扇供风远程控制装置和所述调风远程控制装置均为所述总控制器下的分控制器。

16、进一步的,所述供风报警器和所述调风报警器均为语音声光报警器,作用时产生蜂鸣和灯光闪烁。

17、本技术的有益效果在于:

18、总体来说,本技术通过设置主扇供风系统和局扇供风系统来为矿井巷道提供通风基础,并且利用自动调风系统中的调风设备对各巷道内的风量以及风速进行调控,在此基础上,将在线检测监控系统融入主扇供风系统、局扇供风系统、以及动调风系统中,利用5g通信控制系统来进行整个煤矿智能通风系统的信号传输,在致力于利用煤矿智能通风系统将矿井巷道全覆盖的基础上,利用5g通信技术的准确性与高效性来实现对煤矿巷道通风过程的检测监控与实时的智能调控,为煤矿的安全生产提供保障;

19、其中,本技术利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:所述主扇供风基础装置和所述局扇供风基础装置均包括有风机组,所述风机组包括一主供风机和一备用风机,所述风机组被设于煤矿井下的巷道口,用于为煤矿井下的巷道提供风流。

3.根据权利要求2所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:所述主扇供风就地控制装置和所述局扇供风就地控制装置均包括有风机控制主机、变频器和供风报警器,所述风机控制主机均设于煤矿井下巷道口的墙壁上,用于控制所述风机组的供风运转;所述变频器均设于所述风机控制主机上并与所述风机控制主机连接,且所述变频器还与所述主扇供风远程控制装置或所述局扇供风远程控制装置连接;所述供风报警器均设于所述风机组输出风流方向的巷道墙面上。

4.根据权利要求3所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:在所述自动调风系统中,所述风门还包括风门顶箱、弧形门扇和驱动装置,所述驱动装置为由两个电磁换向阀控制的驱动气缸,每个所述驱动气缸的固定端设于所述风门顶箱内,每个所述驱动气缸的驱动端与所述弧形门扇相连接,根据所述驱动气缸的运动来控制风门的开闭,此外,所述风门顶箱内设置有用于泄压的泄压气缸;

5.根据权利要求4所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:在所述自动调风系统中,所述调风就地控制装置包括调风报警器、红外对射开关、风门开闭状态传感器和调风控制主机,所述调风报警器和红外对射开关均设置在每道所述风门前的巷道两侧墙面上;所述风门开闭状态传感器设于所述风门的门缝处,且该风门开闭状态传感器不影响所述风门的开闭动作;所述调风控制主机设于所述风门的门柱上。

6.根据权利要求5所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:在所述在线检测监控系统中,所述检测监控设备包括成套设置的温度传感器、电流传感器、电压传感器、瓦斯浓度传感器、CO浓度传感器、风速传感器、摄像仪和PLC主控箱,所述主扇供风基础装置、所述局扇供风基础装置和所述调风设备处均按需配备有一套所述检测监控设备,用于实时监测所述风机组的工作状态、巷道内的瓦斯浓度、巷道内的风速和风量、以及所述调风设备的工作状态。

7.根据权利要求6所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:在所述在线检测监控系统中,所述地面监控控制中心包括总控制器和显示屏,所述总控制器分别与所述主扇供风远程控制装置、所述局扇供风远程控制装置、所述调风远程控制装置以及显示屏连接,其中,所述总控制器内设数据处理模块,用于将所述检测监控设备所收集到的反馈信号进行处理后,进行对所述主扇供风基础装置、所述局扇供风基础装置和所述调风设备的控制调整,并将处理结果由显示屏进行显示;此外,所述主扇供风远程控制装置、所述局扇供风远程控制装置和所述调风远程控制装置均为所述总控制器下的分控制器。

8.根据权利要求7所述的基于5G控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:所述供风报警器和所述调风报警器均为语音声光报警器,作用时产生蜂鸣和灯光闪烁。

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【技术特征摘要】

1.基于5g控制的煤矿智能通风系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于5g控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:所述主扇供风基础装置和所述局扇供风基础装置均包括有风机组,所述风机组包括一主供风机和一备用风机,所述风机组被设于煤矿井下的巷道口,用于为煤矿井下的巷道提供风流。

3.根据权利要求2所述的基于5g控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:所述主扇供风就地控制装置和所述局扇供风就地控制装置均包括有风机控制主机、变频器和供风报警器,所述风机控制主机均设于煤矿井下巷道口的墙壁上,用于控制所述风机组的供风运转;所述变频器均设于所述风机控制主机上并与所述风机控制主机连接,且所述变频器还与所述主扇供风远程控制装置或所述局扇供风远程控制装置连接;所述供风报警器均设于所述风机组输出风流方向的巷道墙面上。

4.根据权利要求3所述的基于5g控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:在所述自动调风系统中,所述风门还包括风门顶箱、弧形门扇和驱动装置,所述驱动装置为由两个电磁换向阀控制的驱动气缸,每个所述驱动气缸的固定端设于所述风门顶箱内,每个所述驱动气缸的驱动端与所述弧形门扇相连接,根据所述驱动气缸的运动来控制风门的开闭,此外,所述风门顶箱内设置有用于泄压的泄压气缸;

5.根据权利要求4所述的基于5g控制的煤矿智能通风系统,其特征在于:在所述自动调风系统中,所述调风就地控制装置包括调风报警器、红外对射开关、风门开闭状态传感器和调风控制主机,所述调风报警器和红外对射开...

【专利技术属性】
技术研发人员:周雯吕宏伟高艳宝仝雄飞张利祥郭艳军陈树龙郭旭东刘冬梅李婷婷党宝宝
申请(专利权)人:大同煤矿集团衡安装备股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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