[发明专利]深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统

权利要求书

1.深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是主要由智能感知设备、PLC控制柜(3)、中层光纤环网(18)、环网交换机(17)和工控机(19)组成，其中：PLC控制柜(3)设有模拟量输入端子(4)、变频器(12)、模拟量输入模块(13)、通讯模块(14)、CPU模块(15)，所述模拟量输入端子(4)通过电缆与智能感知设备相连，变频器(12)与通风电机(2)连接并自动获取该电机运行参数，然后通过CPU模块(15)、通讯模块(14)、模拟量输入模块(13)及中层光纤环网(18)和环网交换机(17)与上层监控终端的工控机(19)通信。

2.根据权利要求1所述的深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是所述智能感知设备由布置在深部开采矿井风机附近的智能传感器及变送器组成。

3.根据权利要求2所述的深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是所述智能传感器采用振弦式传感器、微电子传感器、差阻传感器或市面上常用的传感器。

4.根据权利要求2所述的深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是所述智能传感器采用风速传感器(7)、温湿度传感器(8)、O₂浓度传感器(9)、NO₂浓度传感器(10)、CO浓度传感器(11)。

5.根据权利要求2所述的深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是所述变送器采用风压变送器(5)、一体化振动变送器(6)，其中：一体化振动变送器(6)装在井下风机(1)外壳上，风压变送器(5)布置在风机附近。

6.根据权利要求1所述的深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是所述PLC控制柜(3)主要由电信号连接的CPU模块(15)、模拟量输入模块(13)、通讯模块(14)、加热除湿设备(16)，以及变频器(12)、电源模块和各种开关按钮组成。

7.根据权利要求6所述的深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统，其特征是所述通讯模块(14)采用TCP/IP Ethernet通讯模块。

8.权利要求1至7中任一权利要求所述深部开采矿井通风智能感知及远程统一调控系统的用途，其特征是该系统在深部开采矿井通风领域引入虚拟仪器软件LabVIEW和可编程逻辑控制器PLC软件进行智能感知及远程控制软件平台的联合开发中的应用。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征是该系统应用时，采用以下的步骤：

1)根据通风系统检测规范及现场监测要求，选择风机附近合适的位置安装传感器和PLC控制柜，并将传感器信号电缆连接至PLC控制柜里面的模拟量输入端子；

2)PLC控制柜安装完毕后，将柜体内的TCP/IP通讯模块通过铠装网线连接至附近的环网交换机上，构成环网通讯回路；

3)将工控机安装至调度室，用铠装网线与光线环网连接至一起，然后进行底层智能感知层、中层光纤环网和上层监控终端的通讯测试；

4)通讯调试成功后，通过调度室内上位机来远程接收数据，实时显示风机、电机和附近环境的各项监测参数；

5)具有相应权限的人员可综合考虑实时监测到的风机、电机和环境监测数据，井巷通风阻力、风机特性曲线及各相邻风机的相互影响，远程发送指令，控制各风机的启停、正反转和变频调速，快速改善井下通风状况。