[发明专利]基于石墨烯碳纤维电热膜的矿用加热系统

权利要求书

1.一种基于石墨烯碳纤维电热膜的矿用加热系统，其特征在于：包括电气控制系统、监控系统及电热膜固定保护装置；

一、所述电气控制系统为双重温度控制系统，包括电源电路、负荷电路、双重控制电路、PLC控制电路以及K型温度控制器电路；设定负荷的数量为n，分别为负荷Ⅰ、负荷Ⅱ……负荷n；

电源电路：包括总漏电保护断路器QF和总接触器KM，总接触器KM的常开触点与灯L2串联后与按钮开关SB1并联，所形成的并联电路与总接触器KM的线圈以及按钮开关SB2串联，形成的串联电路Ⅰ，总接触器KM的常闭触点与灯L1串联后形成串联电路Ⅱ，串联电路Ⅰ与串联电路Ⅱ并联后通过对应的熔断器FU连接于单相电源；

负荷电路：所述负荷Ⅰ、负荷Ⅱ……负荷n各自分别与对应的接触器KM1、KM2……KM_n的常开触点以及漏电保护断路器QF1、QF2……QFn串联后分别接入到三相电源的其中一相，接入A相、B相、C相的负荷数量为n/3，四舍五入取整数，保证全部负荷接入；

PLC控制电路：包括PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器的若干输入端口与对应数量的接触器KM连接、输出端口与对应数量的中间继电器J的线圈连接，接触器KM与中间继电器J的数量均比负荷的数量多1个，接触器KM除与负荷对应的接触器KM1、KM2……KM_n以外，还设有接触器KM_n+1，中间继电器J分别为J1、J2……J_n、J_n+1；所述中间继电器J_n+1单控接触器KM_n+1动作，所述PLC控制电路通过变压器T、对应的熔断器FU以及漏电保护断路器QF与单相电源连接，所述PLC可编程控制器还与温度变送器Ⅶ连接；

K型温度控制器电路：包括若干K型温度控制器，所述K型温度控制器的数量等于负荷的数量，所述K型温度控制器分别为K1、K2……K_n；所有的K型温度控制器的电源均通过接触器KM_n+1的常闭触点、对应的熔断器FU以及漏电保护断路器QF与单相电源连接；

双重控制电路：所有的K型温度控制器的常开触点均与接触器KM_n+1的常开触点并联，并联后的电路与各自对应的接触器KM1、KM2……KM_n的线圈分别串联，所形成的串联电路再各自分别与对应的中间继电器J1、J2……J_n的常闭触点串联，形成双重控制电路，所述双重控制电路通过对应的熔断器FU与漏电保护断路器QF与单相电源连接；

二、所述监控系统包括多个温度传感器（102）和多个视频监控摄像头（101），所述温度传感器（102）安装于各加热单元，所述视频监控摄像头（101）分布于各个负荷所在位置，所述温度传感器（102）与RS485光电转换器Ⅰ（103）连接，并通过通讯光缆（107）与RS485光电转换器Ⅱ（109）连接，所述RS485光电转换器Ⅱ（109）与RS485转RS232无源转换器（108）连接，所述RS485转RS232无源转换器（108）与组态监控电脑（113）连接；

所述视频监控摄像头（101）与以太网交换机Ⅰ（105）连接，所述以太网交换机Ⅰ（105）与以太网光电转换器Ⅰ（104）连接后通过通讯光缆（107）与以太网光电转换器Ⅱ（110）连接，所述以太网光电转换器Ⅱ（110）与以太网交换机Ⅱ（111）连接后再与视频监控电脑（112）连接；所述以太网交换机Ⅰ（105）还与PLC控制器（106）连接；所述PLC控制器（106）通过以太网交换机Ⅰ（105）、以太网光电转换器Ⅰ（104）、通讯光缆（107）、以太网光电转换器Ⅱ（110）、以太网交换机Ⅱ（111）接入组态监控电脑（113）；

三、电热膜固定保护装置：所述电热膜固定保护装置包括固定于闸门上的电热膜固定保护装置和固定于剩余负荷上的电热膜固定保护装置：

固定于闸门上的电热膜固定保护装置固定于闸门铁板（9）的外侧，所述闸门铁板（9）呈弧形，所述电热膜固定保护装置包括保护壳（4）和发热单元，所述发热单元位于保护壳（4）内部，所述保护壳（4）的形状与闸门铁板（9）相匹配、且左右边缘和下边缘均焊接于闸门铁板（9），使保护壳（4）与闸门铁板（9）之间留有填充的间隙，所述保护壳（4）的上边缘开口、且设有保护壳盖（401），所述保护壳盖（401）通过密封胶皮（10）和螺栓（11）安装于闸门铁板（9）上，所述保护壳（4）左边缘的铁皮上还设有喇叭嘴安装孔（7）；所述发热单元包括硅酸铝保温棉层（1）、万能胶层（2）、白铁皮（3）、电热膜（5）及温度传感器（6），按从闸门铁板（4）向外的顺序依次为温度传感器（6）、电热膜（5）、硅酸铝保温棉层（1）及白铁皮（3），相邻的部件之间通过万能胶层（2）粘结为一体，所述电热膜（5）和温度传感器（6）紧贴闸门铁板（4）；所述电热膜（5）的电线从硅酸铝保温棉层（1）内穿出，并从喇叭嘴安装孔（7）伸出与电路连接，所述电热膜固定保护装置的下侧紧贴固定有导水角铁（8）；固定于剩余负荷上的电热膜固定保护装置，包括电热膜（5）和硅酸铝保温棉层（1），所述电热膜（5）贴于加热体上，所述硅酸铝保温棉层（1）覆盖于电热膜外侧，所述电热膜（5）内侧还设有温度传感器（6）；所述硅酸铝保温棉层（1）上还包裹有铝箔。