[实用新型]一种自动调节风量的矿用通风机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于矿用通风机控制技术，提出一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，主要应用于矿山对大中型矿用通风机的拖动、控制和在线检测监控。 

背景技术                                           

矿井通风系统是整个矿山关键设备之一，必须每天二十四小时连续运行，通常设置两台矿用通风机，一备一用，安全规程规定必须在十分钟内完成两套矿用通风机的切换或反风运行。随着开采及掘进的日益进展，巷道的逐渐延长，所需的通风量需不断地增加；产量的增减、生产率的变化以及采掘方法的改变，就需要调节通风量；四季的交替、节假日和检修期间、冷热的变化，风量也要经常调节；矿井通风系统通常按开采后期及反风工况所需要的最大通风量并考虑一定的裕量选择风机型号和功率，传统的做法是根据所需风量的多少，通过人工调节风门开度、风机叶片角度进行风量调节，而不是通过调节通风机的转速对风量进行调节；众所周知，通风机的输出轴功率与转速的三次方成正比，因此，传统的技术主要存在的缺点是：1）电能的浪费严重，大中型矿山的服务年限通常达数十年，投产的初期及相当长的时间内，矿井所需的通风量较小，但是，矿用通风机常处在高速运转，造成能源浪费，增加了生产成本；2）启动过程对通风机的机械部件、电动机和电网的严重冲击，传统的通风机通常采用直接启动或降压启动方法，启动电流大，对电动机的绝缘不利且容易烧毁，直接启动过程中，通风机产生较大的机械振动应力，严重影响到电动机、风机及其机械部件的使用寿命；3）自动化程度低，不能实时地满足采掘作业面合适风量的需要，采掘作业面的通风量小了不能满足要求，可能引起瓦斯突出，大了则引起粉尘的增加，影响在作业面人员的健康。

近年来，变频调速在矿用通风机上得到广泛的应用，按电气特性而言，通过变频器拖动电动机，变频器输出频率从零到工作频率变化，通风机就从零速启动并在一定运行速度下稳定运行，变频器实际上只起到相当于软启动的作用，解决了启动冲击问题，虽然，能根据所需通风量手动调节变频器输出频率进行风量的调节，较传统的技术已有根本的进步，但是，目前矿用通风机控制系统通常由高低压开关柜、变频器、控制装置、检测装置等几个生产厂家分别供货，条块分割、一体化程度低，导致整个控制系统的设计不尽合理，整机设备自动化水平低、生产效率低；风量调节还是通过人工的做法，即在采掘作业面测试风压、风速、风量或凭人员的经验，通过口信相传的方式，通知矿用通风机值班人员进行手动风量调整，还无法根据采掘作业面实际通风量的需要，实时、自动地调节通风机的风量。 

发明内容

本实用新型提出一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，该控制系统可根据采掘作业面的风压、风速或风量情况，实时地对矿用通风机进行自动控制和在线检测，实现通风量的自动调节。 

本实用新型采取以下技术方案完成其发明目的：一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，其特征在于：所述控制系统包括有变频系统、PLC系统和检测监控系统；所述变频系统包括有：动力电源进线装置、动力电源馈电装置和变频器；为驱动矿用通风机Ⅰ、矿用通风机Ⅱ的电动机Ⅰ、电动机Ⅱ提供频率及电压可变的交流动力电源；所述PLC系统包括有：控制电源进线装置、控制电源馈电装置和PLC装置Ⅰ、PLC装置Ⅱ；所述检测监控系统包括有：操作台、显示屏、安装在矿用通风机Ⅰ处的传感器Ⅰ、安装在矿用通风机Ⅱ处的传感器Ⅱ及安装在采掘作业面井巷中的传感器Ⅲ；操作台内置PLC远程I/O接口模块，并装有开关、按钮和电位计控制器件；同时，操作台上装有用于显示矿用通风机Ⅰ、矿用通风机Ⅱ运行状态和重要参量的信号灯和显示仪表，显示屏为计算机或工控机，通过网络通讯的方式，与PLC、变频器进行信息交换；显示屏以数据、曲线和表格形式完成对矿用通风机整个运行过程的关键参量和重要信号情况的实时显示、实时记录，显示屏内置通讯网卡或在PLC装置中设置网络交换机，并与PLC、变频器和矿山局域网形成网络通讯。 

一种自动调节风量的矿用通风机控制系统，分别对矿用通风机Ⅰ、矿用通风机Ⅱ的工作状态进行在线检测的所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ与相应PLC的远程I/O模块相连。