氣動救災風門遠程控制器的製作方法
2023-06-10 07:22:16
專利名稱：氣動救災風門遠程控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型是屬礦井通風與安全技術領域，尤其涉及一種氣動救災風門遠程控制器。
礦井發生火災時，需對井下風門進行有計劃地開關，實現有效的風流調度，達到減災和救災的目的。但由於井下風路長、通行不便等原因，靠人工往往不能及時有效地實現救災方案；而且對一些危險區域，救災人員包括裝備精良的救護隊員往往也無法進入或只能冒險強行進入，很難保證預定任務的完成。若能對井下風門實現可靠有效的遠程控制，一經發現災情，即可在地面控制風門的開啟或關閉；或通過與礦井監測系統聯網，實現風門的自動控制，可及時、安全、有效地實現風流的調度，從而最大限度地減少災害的損失。自動風門在礦井中早已有所用，但傳統的礦用自動風門大多數不可遠控，只能滿足正常生產時的應用(如撞杆式、觸式、光控式等)；少數自動風門(如水壓風門)雖可遠控，但由於其控制器只是簡單的邏輯電路或純繼電器電路，對輸入信號噪聲屏蔽能力弱，抗幹擾能力差。另外，上述自動風門均為非智能化的，且不能與監測系統聯網，無法實現程控。
本實用新型的目的就是提供一種新型的氣動救災風門遠程控制器，克服已有自動風門所存在的不足，可對井下氣動風門進行遠程控制，實現有效的風流調度，達到減災和救災的目的。
本實用新型氣動風門遠程控制器基於80C552單片機開發，本質安全型電路設計，它包括CPU(80C552)、鎖存器U2(74HC373)、ROMU1(2764)、8155擴展I/O口U4、固態繼電器SSR、光電隔離器O1～O4等。單片機的P1口用於輸入監測分站的四路開關量；8155的PA、PB口用於輸出，分別連接到固態繼電器和發光二極體，PC口用於設置程控屏蔽和輸出延時；單片機P1口可接收來至監測系統井下分站的四路開關量，前兩路由礦井監測系統地面中心站手控產生，後兩路是分站根據傳感器自動監測程控產生，PC口的撥位開關的第5位、第6位決定是否取程控信號。電源是採用KF1016型隔爆兼本安型礦用多路不間斷電源；電磁閥是選用Q25D-B型三位五通防爆電磁閥；氣動風門是選用工作壓力為0.5MPa的QGA型氣缸作為風門的動力機構。火災時期，即使在停電的情況下，風門遠程控制器能夠根據監測信息和地面遠控指令，使氣動風門產生動作，調節氣流，控制火災煙氣的流向，從而達到減小災害損失的目的。
本實用新型中的風門遠程控制器基於單片機開發，具有定的智能化功能，既可進行遠程手動控制，又可自行檢測監測系統的報警信號，進而實現不需人為幹預的程序控制。另在軟體中設定手動的優先級高於程控，因而又具有很大的靈活性；在軟體中對輸入信號進行濾波處理，對輸出信號進行多次重複輸出，可靠性高。
附
圖1為本實用新型氣動救災風門遠程控制器電路結構圖。
附圖2為本實用新型氣動救災風門遠程控制器電路結構圖。
附圖3為本實用新型氣動救災風門遠程控制器組成風門控制系統應用示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細說明。
參見附
圖1、附圖2所示，由CPU80C552單片機、鎖存器U2(74HC373)、ROMU1(2764)、8155擴展I／O口U4、固態繼電器SSR、光電隔離器O1～O4、發光二極體等組成的氣動救災風門遠程控制器，是將來自礦井監測系統的KJ95井下分站的四路開關量分別經光電隔離器O1～O4後，送CPU的P1口的P10～P13端，其中兩路開關量是由監測系統KJ95地面中心站控制終端手動產生，用於手動遠控；另兩路為監測系統根據傳感器自動監測產生，用於程控；CPU的P1口的P14～P17置為高電平，P0口的P00～P07與P2口的P20～P24構成8K字節程序字儲器U1(2764)的13位地址線，P0口的P00～P07兼做8位數據線，鎖存器U2(74HC373)接CPU與ROMU1之間。當鎖存器U2選通時，輸出地址信號，否則傳輸數據信號。經單片機P0口輸出的8位數據信號D0～D7送8155擴展I/O口U4的12～19端，8155的PA口輸出分別接至八路固態繼電器SSR；8155的PB口分別接至八路發光二極體，用於指示系統的運行狀態；8155的PC口接DIP撥位開關用於設置程控屏蔽和輸出延時。固態繼電器SRR吸合輸出12VDC電源，啟動相應的電磁閥及氣缸，控制風門的開關狀態。
參見附圖3所示，為本實用新型應用的一個實施例，它由電源、風門遠程控制器、電磁閥、氣動風門組成的遠控氣動救災風門系統，是將風門遠程控制器的電源輸入端接KF1016型礦用不間斷電源的12VDC輸出端，信號輸入端與礦井監測系統的KJ95井下分站的報警開關信號相聯接，控制器12VDC輸出端接電磁閥電源輸入端。Q25D-B型雙向先導閥有兩路電源輸入，分別控制兩路氣路輸出，兩路氣路輸出分別接至作為氣動風門動力機構的氣缸的前腔和後腔壓氣輸入端；後腔接通壓氣使氣缸推桿伸出，前腔接通壓氣使推桿縮回。當推桿伸出時，連接風門的鋼絲繩鬆弛，風門靠自重關閉；當推桿縮回時，鋼絲繩牽引風門打開。
若要將附圖3中的二道風門置於圖示狀態，只需通過礦井監測系統KJ95地面中心站的控制終端將KJ95井下分站的兩路手動開關量分別置於「0」和「1」，風門控制器接收這兩路信號後，經軟體分析處理，輸出兩路電源至電磁閥。1#電磁閥動作使1#氣缸的前腔接通壓氣，後腔放空，推桿縮回，打開1#風門；2#電磁閥動作使2#氣缸的後腔接通壓氣，前腔放空，推桿伸出，關閉2#風門。若風門控制器設置為可程控狀態(由DIP撥位開關的第5位、第6位所決定)，控制器將讀取監測系統產生的程控開關量，進而按預定控風方案自動控制風門的開關狀態，控制過程與手動相同。
權利要求1．一種新型的礦井氣動救災風門遠程控制器，是由CPU 80C552單片機、鎖存器U2(74HC373)、ROMU1(2764)、8155擴展I/O口U4、固態繼電器SSR、光電隔離器O1～O4、發光二極體等組成，KF1016型礦用不間斷電源的12VDC輸出作為風門遠程控制器的電源電壓，風門遠程控制器的信號輸入端與礦井監測制氣的KJ95#下分站的報警開關信號相聯接，風門遠程控制器的12VDC輸出端接Q25D-B型三位五通防爆電磁閥電源輸入端；其特徵在於來自礦井監測系統的KJ95井下分站的四路開關量，分別經光電隔離器01～04後，送該風門遠程控制器中CPU的P1口的P10～P13端，CPU的P1口的P14～P17置為高電平，CPU的P0口的P00～P07與P2口的P20～P24構成8K字節程序存儲器U1(2764)的13位地址線，P0口的P00～P07兼做8位數據線，鎖存器U2(74HC373)接CPU與ROMU1之間，經CPU的P0口輸出的8位數據信號D0～D7，送8155擴展I/O口U4的12～19端，8155的PA口輸出分別接八路固態繼電器SSR，8155的PB口分別接八路發光二極體，8155的PC口接DIP撥位開關，固態繼電器SSR吸合輸出12VDC電源送至電磁閥。
專利摘要一種新型的氣動救災風門遠程控制器,是基於單片機開發,電路為本質安全型,可接收來自礦井監測系統手控產生的兩路開關信號和根據傳感器自動監測程控產生的兩路開關信號,經控制器分析處理後,由控制器中的8155擴展I/O口的PA口輸出控制信號,送至八路固態繼電器SSR,繼電器吸合輸出12VDC電源,啟動相應的電磁閥和作為氣動風門動力機構的氣缸,控制風門的開關狀態,從而實現救災風門的遠程控制。
文檔編號E21F17/00GK2423405SQ9922812
公開日2001年3月14日 申請日期1999年4月8日 優先權日1999年4月8日
發明者王德明, 周延, 王月軍, 蔣曙光, 方鍵之 申請人:中國礦業大學