[发明专利]一种嵌入式变频智能通风机及其分级控制方法

权利要求书

1.一种嵌入式变频智能通风机的分级控制方法，其特征在于，通风机包括主风机、变频器和瓦斯传感器，所述主风机和变频器电连接且变频器控制主风机的开启及关闭，瓦斯传感器位于井下距离掘进工作面5m处，所述变频器包括变频器箱体，变频器箱体内部设置变频器电路板、变频器发热元件、电源、漏电保护器、控制面板和变压器，变频器箱体侧面设置电机供电入口、电机供电出口、瓦斯传感器信号输入端口和信号输出端口，所述瓦斯传感器与控制面板电连接；还包括一台备用风机，主风机顶部设有第一电机，备用风机顶部设有第二电机，所述变频器发热元件嵌入到风机出风口处，通过其底部设置的铜板将散热片固设于风机出风口处；所述控制面板上部设置有控制面板显示屏、手动调频旋钮、控制模块，控制模块中设置有模糊控制程序；方法包括以下步骤：

S1：瓦斯传感器位于井下距离掘进工作面5m处，通过瓦斯传感器信号输入端将监测到的瓦斯浓度传递至控制面板，当瓦斯浓度超过1.0%时，停止工作采取措施处理，当瓦斯浓度超过1.5%时，工作面断电；

S2：控制面板中的控制模块将监测值与设定值0.8%相比较，得到瓦斯浓度偏差e与瓦斯浓度偏差变化率ec，乘以相应的量化因子，将输入变量从基本论域转换到相应的模糊集的论域，得到模糊集合，建立49条模糊控制规则，进行近似推理，判定风机是否需要变频，将信号传递至主风机、备用风机；量化因子设为Ke=10和Kec=10，根据掘进工作面的通风要求，设定偏差e基本论域为 [-0.7,0.7]，进行比例放缩得到语言变量E[-7,7]；偏差ec基本论域为[-0.35,0.35]，进行比例放缩得到语言变量为Ec[-3.5,3.5]；将论域E划分７个等级，模糊语言集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，分别表示为负大，负中，负小，零，正小，正中，正大，将偏差变化率EC划分为七个等级模糊语言集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB},分别表示为负大，负中，负小，零，正小，正中，正大；预先将风机频率划分为四个等级，使风机在某个等级下运行时，都可以使掘进工作面的瓦斯浓度维持在0.5~0.8%范围内，当输出值u≥55时系统升频运行，当55＞u＞37时频率保持不变，当u＜37时系统降频运行；

S3：主风机、备用风机收到信号后，改变风机风速、风量；

S4：进一步调节掘进工作面瓦斯浓度，瓦斯传感器再次将监测到的瓦斯浓度进行传递至风机，达到智能化闭环控制。

2.如权利要求1所述的嵌入式变频智能通风机的分级控制方法，其特征在于：步骤S1中当瓦斯浓度超过1.0%时，停止工作，撤出人员，采取措施进行处理；当瓦斯浓度超过1.5%时，工作面断电。