[发明专利]一种矿用局扇通风控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿业系统井下通风技术，尤其涉及一种矿用局扇通风控制系统。

背景技术

目前，井下局扇通风大多使用电机直接启动，风流依靠风门调节，主要存在问题是电机直起电流过大，气动风压过大，会对管道造成损害，并且风门控制流速属耗能型调节，耗能严重，工位需专人实时操作，耗时耗力。而且，目前的变频器局扇控制装置，一般仅是针对瓦斯浓度进行调节，缺乏对风流及其它井下有害气体浓度(如CO₂，CO，H₂S等)的控制。同时，由于局扇通风对于矿井的重要性，要求必须一用一备，防止一套供电电源故障的情况下，备用局扇能够投入使用，尽量降低局扇由于其它原因停止供风的可能性。基于目前的局扇通风系统存在的上述问题，亟需开发一种新型的通风控制系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种矿用局扇通风控制系统，能够使得局扇通风系统实现针对多种有害气体的自动化通风控制。

为了达到上述目的，本发明提出了一种矿用局扇通风控制系统，该系统包括：传感器、控制器以及变频器。

传感器，用于实时检测井下多种气体的浓度以及风流的风速风压，并将检测结果发送给控制器。

控制器，用于接收到多种气体的浓度信息时，将除瓦斯气体以外的其他检测到的气体的浓度与预置的该气体对应的允许浓度进行比较，根据比较结果向变频器发出相应的控制指令，控制局扇的输出风量，使其他检测到的气体的浓度保持在允许范围内，并当其他检测到的气体的浓度在预置范围内时，对瓦斯气体的浓度进行调节。

还用于接收到风流的风速风压信息时，将风速风压信息与预置的井巷的最大允许风速相比较，根据比较结果向变频器发出相应的控制指令，控制局扇的输出风量。

变频器，用于接收到控制器发送的所述控制指令时，以相应的频率控制局扇输出不同的风量。

优选地，传感器包括瓦斯气体浓度传感器、其他有害气体浓度传感器和风速风压传感器。

瓦斯气体浓度传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；第一传感器为迎头瓦斯气体浓度传感器、第二传感器为回风处瓦斯气体浓度传感器、第三传感器为回风巷混合风流瓦斯气体浓度传感器，分别用于检测工作面处、回风处和回风巷处瓦斯气体的浓度。

其他有害气体浓度传感器包括：一氧化碳CO浓度传感器、二氧化碳CO₂浓度传感器、硫化氢H₂S浓度传感器、二氧化硫SO₂浓度传感器、氨气NH₃浓度传感器，分别用于检测井下CO浓度、CO₂浓度、H₂S浓度、SO₂浓度和NH₃浓度。

风速风压传感器，用于检测井下各处的风速信息及风压信息。

优选地，控制器根据比较结果向变频器发出相应的控制指令，控制局扇的输出风量，使其他有害气体的浓度保持在允许范围内，并当其他有害气体的浓度在预置范围内时，对瓦斯气体的浓度进行调节是指：

当其他有害气体的浓度大于或等于允许浓度的90％时，控制器向变频器发出以第一频率运行的指令；当其他有害气体的浓度小于允许浓度的90％，大于或等于允许浓度的80％时，控制器向变频器发出以小于第一频率的频率运行的指令；当其他有害气体的浓度小于所述允许浓度的80％时，控制器对瓦斯气体的浓度进行调节；第一频率为局扇以最大允许风速运行的频率。

优选地，

当其他有害气体的浓度小于允许浓度的80％时，控制器对瓦斯气体的浓度进行调节是指：控制器以第三传感器的瓦斯检测浓度小于预置的第一阈值为控制目标对瓦斯气体的浓度进行调节，包括以下步骤：

A、控制器处理所述第三传感器的瓦斯检测浓度；

B、当第三传感器的瓦斯检测浓度大于或等于第一阈值时，通过调节变频器的输出频率调节局扇的输出风量，使局扇的风机以最低转速运行，并报警、断电、闭锁；通过扩散自行将第三传感器处的瓦斯浓度降到第一阈值以下。

C、当第三传感器处的瓦斯浓度小于预置的第二阈值时，控制局扇加大输出风量，排出工作面和回风处的瓦斯。

D、返回步骤A；并且控制器处理位于工作面处的第一传感器和位于回风处的第二传感器的瓦斯检测浓度。