用於通風設備的模塊化控制系統以及使用該系統的方法與流程

2024-04-09 16:59:05

本專利申請要求2014年5月11日在美國專利商標局提交的並且名稱為「MODULAR CONTROL SYSTEM FOR MINING EQUIPMENT」的共同轉讓的美國專利申請No.61/991,530以及2014年5月11日在美國專利商標局提交的並且名稱為「MODULAR CONTROL SYSTEM FOR MINING EQUIPMENT」的共同轉讓的美國專利申請No.61/991,531的優先權的權益，這兩個共同轉讓的美國專利申請都通過引用併入本文中。

技術領域

本發明一般地涉及配置用於控制和/或接口通風及其它設備的控制器和控制系統以及使用所述控制器和控制系統的方法。本發明更具體地涉及配置用於控制和/或接口地下礦井及其它複雜環境中的通風設備、傳感器和其它設備的控制器和控制系統。

背景技術：

當開發並運行地下礦井時，必須在地下部署重要的基礎設施以向礦工和其他採礦人員提供電力、通信、監測、照明、通風和/或其它服務。因為沒有兩個礦井共享共同的配置，基礎設施必須改變以適合每個礦井。

在具有精密電力、通信、監測、照明、通風和/或其它服務系統的其它複雜環境中可能需要類似的定製，所述複雜環境諸如製藥實驗室或生產設施、半導體研究或生產設施和核電站。

為了控制和/或接口這些各種各樣的服務，當前的途徑是設計用於礦井或其它複雜設施的特定的基礎設施配置的控制器和其它控制系統。儘管這種定製途徑起作用，其仍然具有數個缺點。

第一，部署當前的定製途徑是極其耗費時間的。事實上。因為所有控制系統都是定製製造的，它們必須被設計成控制和/或接口它們將連接到的特定設備。此外，在礦井的情況下，之後這些控制系統必須被部署在地下。這樣的部署是漫長的因為之後各種控制系統必須被單獨地連接到特定設備。

第二，以及這與上文第一個缺點有關，當前的定製途徑不是可擴展的。換言之，為了設計用於一個礦井或其它複雜設施的控制系統而執行的開發工作很少能被在另一礦井或其它複雜設施的控制系統設計中再度使用。類似地，如果礦井發展，附加的控制系統必須也單獨地設計和部署。

第三，當前的定製途徑需要技術人員在控制系統的部署期間和之後在場以便維護和維修。然而，由於地下礦井的典型地偏遠的自然環境，技術人員一般是缺乏的且將技術人員部署在這樣的偏遠區域中通常是昂貴的。

第四，由於地下礦井運行的惡劣的自然環境(例如，重型車輛在緊密的空間中行進)，對於車輛或機器來說損毀控制系統並非不常見。當發生這樣的碰撞並且控制系統被嚴重地損毀時，一般需要維修或者甚至替換整個控制系統。然而，因為機櫃是定製製造且定製裝配的，損毀的控制系統的更換耗費時間和技術人員的再次出現。

因此，鑑於以上內容，存在對地下礦井及其它複雜環境中的控制器及控制系統的設計和部署中不同的途徑的需要，該不同的途徑將至少減輕現有定製途徑的一些缺點。

技術實現要素：

要設計和部署用於地下礦井和其它複雜環境中設備的控制器和控制系統的現有技術定製途徑的缺點一般地通過模塊化控制系統來減輕，其中模塊化控制系統被預編程並預配置以支持一系列設備。

根據本發明的原理，模塊化控制系統被預編程並預配置以支持一系列複雜環境設備，選自電力、通信、監測、照明、通風和/或其它服務系統的組，系統包括用於為系統的電氣和電子部件提供物理和環境保護的標準機櫃、主處理單元、存儲單元、通信接口單元、設備接口單元和用戶接口單元。

根據本發明的原理，公開使用模塊化控制系統的方法。該方法典型地包括以下步驟：

a、激活控制系統；

b、檢測所有連接到控制系統的設備；

c、通過通信接口單元取回設備的運行參數；以及

d、將運行參數傳輸到設備。

根據本發明的原理，使用模塊化控制系統的方法可進一步包括以下步驟：

a、通過斷開連接到機櫃的所有線纜來替換故障或損毀的控制系統；

b、從壁上移除或卸下故障或損毀的控制系統；

c、安裝新的控制系統；

d、重新連接所有斷開的線纜；以及

e、通過控制系統屏幕激活控制系統。

根據本發明的原理，模塊化的控制系統一般地包括標準機櫃，控制系統的所有的各種電氣和電子部件都位於該標準機櫃中。

控制系統一般地包括主處理單元、存儲單元、數個通信接口單元、數個設備接口單元以及用戶接口單元，其中主處理單元一般是以計算機或類似的處理平臺的形式。

在根據本發明的原理的模塊化控制系統的典型但非限制性的實施例中，控制系統的通信接口單元包括至少一個網絡接口單元和至少本地通信單元，其中網絡接口單元被配置為使用礦井或其它複雜環境中部署的有線或無線網絡來通信，本地通信單元被配置為使用外部裝置或設備來通信。

在根據本發明的原理的模塊化控制系統的典型但非限制性的實施例中，控制系統的設備接口單元包括至少一個控制接口單元(例如繼電器)和至少一個傳感接口單元。所述至少一個控制接口單元被配置成連接到諸如風機(fan)或減震器(damper)的可控制礦井設備。就其本身而言，所述至少一個傳感接口單元被配置成連接到本地或遠程傳感器以收集地下礦井或其它複雜環境的環境數據。

用戶接口單元一般地被配置成允許運行者或其他人員為一個或多個設備輸入運行參數和/或從控制系統取回數據(例如運行狀態、環境數據、錯誤碼等)。

根據本發明的原理，主處理單元和/或存儲單元預加載有所有運行程序和控制算法以及控制系統用於控制、接口各種設備和/或以其它方式與各種設備通信所必需的所有設備驅動，其中所述各種設備部署在礦井或其它複雜環境中並且可連接到控制系統。在這種意義上，處理單元將一般自動地檢測控制和傳感接口單元被連接到哪些設備。

此外，根據本發明的原理，包括在控制系統內並且位於其機櫃中的所有單元一般是標準的，並且由此在例如單元故障的情況下是可交換替換單元的。

通過使用模塊化和標準化的途徑以控制各種設備，根據本發明的原理的模塊化控制系統一般地減輕了現有技術定製途徑的數個缺點。例如，因為所有控制系統實質上是相同的，在裝配期間可以迅速地部署它們並且在事故或故障情況下可以迅速替換它們。此外，因為控制系統已經被預編程和預配置以控制和/或接口一系列礦井設備，所以在開發期間和用於維護時控制系統的裝配不需要技術人員。

根據對所描述的例示性實施例的理解，本發明的其它和進一步的方面和優點將是顯然的，或者本發明的其它和進一步的方面和優點將在所附權利要求中被表明，一旦在實踐中採用本發明，本文未提及的各種優點就會顯現給本領域的技術人員。

附圖說明

本發明的上述的和其它的方面、特徵及優點將從以下描述變得更加顯而易見，參考以下附圖：

圖1是根據本發明的原理的控制系統的實施例的正視圖。

圖2是圖1的控制系統的右側視圖。

圖3是圖1的控制系統的左側視圖。

圖4是圖1的控制系統的部件的示意圖。

圖5是與地下礦井的基礎設施相關的圖1的控制系統的示意圖。

圖6A到6C是根據本發明的原理的擴展板的實施例的正視圖。

圖7是根據本發明的原理的控制系統的實施例的示例性裝配的示意圖。

圖8是具有變頻驅動的控制系統的實施例的示例性裝配的示意圖。

具體實施方式

下文將描述用於礦井和其它設備的新穎的模塊化控制系統。儘管依據特定的例示性實施例描述本發明，應理解的是，本文所描述的實施例僅通過示例的方式並且本發明的範圍不旨在由此受限。

首先參考圖1到3，模塊化控制系統的實施例以10示出。控制系統10包括為系統10的部件200(見圖4)提供物理和環境保護的機櫃100。模塊化控制系統10一般配置為被部署在地下礦井或其它複雜環境中並且連接到諸如風機、減震器、調節器、傳感器等的各種設備410和420(見圖5)以控制和/或接口這些設備。模塊化控制系統10一般也配置為被連接到礦井或其它複雜環境中部署的有線或無線通信網絡，以從運行中心(未示出)的主控制器430接收新的或更新的控制指令和/或運行參數並且將設備運行數據和環境數據傳輸回到主控制器430(見圖5)。

機櫃100一般包括外殼110和進入門120以及到設備和/或安裝至其的傳感器的外圍連接。在本實施例中，機櫃100一般由金屬材料(例如不鏽鋼)製成以承受地下礦井或其它複雜環境的惡劣環境。在這種意義上，當關閉時，門120一般與外殼110形成緊密密封以防止灰塵或其它汙染物進入機櫃100。設置的緊密密封是NEMA4型。

如圖1到3中示出的，機櫃100被進一步安裝到包括一個或多個安裝開口132的安裝板130。在本實施例中，安裝板130由金屬材料(例如鋁)製成。安裝板130允許機櫃100使用標準緊固件(例如掛鈎、螺釘、螺栓、鐵索、綁帶等)容易地安裝到礦井中隧道的壁或其它適當的位置。在這種意義上，在地下礦井中，隧道的壁通常覆蓋有金屬網(用巖石螺栓固定)以防止巖石掉落。安裝板130由此能夠被容易地安裝到這種網。

現在參考圖4，控制系統10的部件以200示意性示出。

控制系統10的部件200一般包括主處理單元210和連接至主處理單元210的一個或多個存儲單元220、數個通信接口單元230和240、數個設備接口單元250和260以及用戶接口單元270。

在本實施例中，主處理單元210一般體現為計算機或類似的處理平臺。在其它實施例中，主處理單元210可以體現為微控制器、可編程集成電路(例如PLC)或者定製集成電路(例如ASIC)。

在本實施例中，主處理單元210和/或存儲單元220預加載有所有必需的運行程序、控制算法和設備驅動(即，用於與特定設備通信的接口程序)使得控制系統10在裝配時需要最小限度的定製或不需要定製。如果必要，這些運行程序、控制算法和設備驅動可以本地或遠程更新。

控制系統10包括兩種類型的通信接口單元，網絡接口單元230和本地通信單元240。

網絡接口單元230被配置為與地下礦井或其它複雜環境中可部署的各種類型的網絡通信。例如，網絡接口單元230可包括無線網絡接口單元232(例如漏饋網絡)、光網絡接口單元234(例如乙太網光纖光網絡)、有線網絡接口單元236(例如乙太網網絡)等。儘管控制系統10可包括更多或更少的網絡接口單元230，在本實施例中，控制系統10包括用於地下礦井或其它複雜環境中最通常部署的網絡中的每個的網絡接口單元230。尤其是，模塊化控制系統10一般足夠通用以在受限的或沒有定製的情況下被部署。

可理解地，取決於包括在控制系統10中的網絡接口單元230，控制系統10的機櫃100的外殼120會包括必需的埠(一個或多個)122(見圖2和3)以容納線纜或天線從而允許控制系統10被正確地連接到礦井或其它複雜環境中部署的網絡(一個或多個)。

就它們本身而言，本地通信接口單元240一般配置成與相對靠近控制系統的裝置和/或設備通信。

在本實施例中，本地通信單元接口240包括至少一個RS-485通信接口。

RS-485通信接口許可到諸如用於馬達起動器的智能繼電器和用於風機馬達的變頻驅動的其它智能的本地控制裝置的數據交互。

類似於通信接口單元，設備接口單元也包括兩種類型的接口單元，控制接口單元250和傳感接口單元260。

控制接口單元250被配置為控制它們所連接到的設備。在本實施例中，設備更具體地是通風設備，通風設備諸如但不限於風機(開關或可變)、減震器、氣流調節器、門等。

為維護控制系統10的模塊性，不同的控制接口單元250的數量一般受限。例如，控制系統10可包括配置為提供開關控制(例如控制開關風機)的三個控制接口單元252以及配置為提供模塊化控制(例如控制變頻驅動風機、可調整調節器等)的兩個控制接口單元254(同樣見圖5)。

傳感接口單元260被配置為連接到礦井或其它複雜環境中部署的各種傳感器(同樣見圖5)。

由於地下礦井封閉的自然環境，通風是地下礦井運行的重要方面(如果不是決定性的方面)。這在諸如製藥和核環境的其它複雜環境中也是正確的。在本實施例中，如上文指出的，控制接口單元250被具體地配置成連接到通風設備。類似地，在本實施例中，傳感接口單元260被具體地配置成連接到環境控制器，諸如但不限於溫度傳感器(一個或多個)、溼度傳感器(一個或多個)、氣體傳感器(一個或多個)、氣流測量站(一個或多個)、風機靜態壓力傳感器(一個或多個)等。

可理解地，通過允許控制系統10連接到數個環境傳感器，控制系統10可以收集這些環境數據並將這些環境數據傳輸回到運行中心的主控制器430，在運行中心可以執行通風調整以維護礦井或其它複雜環境中的合適的通風水平。

在本實施例中，如圖1到3所示，傳感接口單元260可連接到的氣體傳感器中的一些可被直接地但可移除地安裝到機櫃100或者更具體地到外殼120。通過是可移除的，氣體傳感器140可以容易地被移除以及由相同的或另一個氣體傳感器140替代。

在本實施例中，組件200的大部分被可移除地安裝在機櫃100內。結果，有缺陷的或損毀的單元可以被移除或者由另一個單元替代。因為所有控制系統10本質上是相同的，為所有控制系統10隻需要維護小庫存的替換單元。

可理解地，為了維護控制系統10的模塊化和相對標準化，控制系統10連接到的設備可以被遠程地連接。因此，對於需要被控制或接口的附加的設備，為僅僅這些附加設備裝配又一個控制系統10會是浪費的。為了使這樣的浪費的裝配最小化，控制系統10可以連接到網絡擴展板300。該擴展板300一般配置為容納附加的控制接口單元250(見圖6)、附加的傳感接口單元260(見圖6A)和/或附加的電力供應單元280(見圖6C)。可理解地，這些附加的控制接口單元250、附加的接口單元260和/或附加的電力供應單元280能夠用於控制、接口附加設備和/或為附加設備供能而不需要完整的控制系統10。

在本實施例中，擴展板300由金屬材料(例如鋁)製成並且包括安裝開口320，如同安裝板300。同樣的，擴展板300一般設置有預定陣列的緊固件容納開口(未示出)，配置為容納附加的控制接口單元250、附加的接口單元260和/或附加的電力供應單元280。

再次參考圖1，如上文提到的，控制系統10還包括用戶接口單元270。在本實施例中，用戶接口單元270是位於門120外側的屏幕272(例如觸屏)以便於對運行者和其他礦井人員是容易訪問的。

在本實施例中，用戶接口單元270的屏幕272允許運行者和其他人員去修改一個或多個可控制設備的運行參數和/或取回連接到控制系統10的各種設備的運行數據以及由連接到控制系統10的各種傳感器捕獲的環境數據。在控制系統10的正常運行期間，屏幕272將一般地顯示最新的設備運行數據和相關環境數據(例如有毒氣體水平)以便於對每個人員是容易訪問以便快速瀏覽的。

正如圖1和4中可看到的，控制系統10還包括運行狀態單元290，該運行狀態單元290包括一個或多個顏色編碼燈。在本實施例中，運行狀態單元290包括一個能生成三種不同顏色(即，綠色、黃色和紅色)的燈292。可理解地，在其它實施例中，光的數量、顏色的數量和/或顏色的選擇可不同。

如圖1中所示，在本實施例中，燈292位於門120上以便被位於控制系統10附近的人員容易地看見。連接到主處理單元210的燈292將持續地或根據預定的閃爍順序生成不同的顏色以標示控制系統10自身或連接到控制系統10的任何設備的運行狀態。可理解地，當燈292標示在控制系統10中已檢測到問題或利用任何設備檢測到問題，關於所診斷的問題的附加的信息可顯示在用戶接口單元270的屏幕272上。

即使燈292的顏色和閃爍順序的組合可以如期望的複雜以標示控制系統10和連接到控制系統10的設備的各種運行狀態，但一般有利的是將顏色和閃爍順序的組合的數量保持為小。例如，在本實施例中，處理單元210被編程以控制燈292以便顯示標示四種運行狀態的顏色和閃爍順序的四個組合。

當控制系統10和所有連接到控制系統10的設備正常地運行，燈292生成持續的綠色光。當至少一個測量值(例如設備運行數據或環境數據)在預定範圍之外，燈292將生成持續的黃色光。當風機運行在其高壓風機曲線區域中，燈292將生成閃爍的黃色光。最後，當存在系統問題，燈292將生成持續的紅色光。

使用中，數個控制系統10將被部署並裝配得遍及地下礦井或其它複雜環境並且連接到它們需要控制的各種設備(例如風機、減震器等)和/或接口的各種設備(例如傳感器)。通過部署得遍及礦井或其它複雜環境的有線網絡(例如光網絡、乙太網網絡等)或無線網絡(漏饋網絡)之一，控制系統10自身將被連接到礦井或其它複雜環境運行中心的主控制器430。

各種控制系統10通過它們到運行中心的主控制器430的連接，將接收用於處於它們各自的控制之下的各種可控制設備的運行參數。同樣的，控制系統10將把運行數據和環境數據發送到運行中心的主控制器430使得主控制器430能夠更新或調整可控制設備中的每個的運行參數。由控制系統10傳輸的運行數據和環境數據也可由在運行中心的人員瀏覽以確定礦井和其它複雜環境的一般運行和環境狀態。

可理解地，因為所有控制系統10實質上是相同的。萬一一個控制系統10被例如經過的車輛損毀，可由礦井人員相對迅速且容易地完成損毀的控制系統10的替換。

為替換故障或損毀的控制系統10，人員只需要斷開連接到機櫃100的所有線纜以及(如果有的話)所有氣體傳感器140、從壁(或其它安裝位置)上移除或卸下故障或損毀的控制系統10、安裝新的控制系統10、重新連接所有線纜以及(如果有的話)氣體傳感器140並通過屏幕272激活控制系統10。

一經激活控制系統10，處理單元210將檢測連接到控制系統10的所有設備、(通過網絡)從運行中心的主控制器430取回可控制礦井設備的運行參數，並且將運行參數傳輸到可控制設備。

通過是模塊化的且實質上相同，根據本發明的原理的控制系統10廣泛地減輕了現有技術定製途徑的數個缺點。例如，因為所有控制系統10實質相同，被預配置且預加載以控制和接口相同的設備，所以控制系統10能夠被容易且迅速地部署在地下礦井或其它複雜環境中，控制系統10的部署可以被規模化(scaled)(添加控制系統10是相對簡單的)，控制系統10的部署可由不太熟練的人員完成，並且在缺陷或事故的情況下控制系統10中的每一個都可以容易且迅速地被替換。

根據實施例，控制系統10被預編程。控制系統準備好用於礦井中的實時控制和優化。對於特定用處的全部所需是控制系統的參數化，如下文所述。控制系統與使用開放式連接(OPC)的現有的基礎設施接口。該控制技術被集成進通風設計中，該通風設計通過現有的通信結構直接地連接到可編程邏輯控制器(PLC)、變頻驅動(VFD)、致動器(actuator)、起動器和其它可控制裝置。一旦通信被建立，控制系統維護用於設備的給定件的全部控制信息，不管其位置如何。根據一個實施例，控制系統也向PLC提供了失效安全設置點。使用動態連結，隨著添加或移除通風設備，變更處理控制是由通風人員執行的配置改變。改變不需要用於控制或人機接口的編程。

根據一個實施例，控制系統被預編程以允許數個控制水平。例如，第一水平控制包括通過輸入參數致動的手動和比率控制。第二水平控制包括事件和調度控制。第三水平控制包括使用設置點的流量和氣體濃度控制，該設置點由在控制調度中使用特定事件的運行者輸入。第四水平是根據動態追蹤(VOD)的流量控制，以及氣體濃度控制。此外，控制系統可包括第五水平，該第五水平包括優化和先進控制，諸如複雜環境氣流分布、表面風機速度和總質量流量控制。

根據示例性實施例，控制系統被預編程以允許通過HMI的參數配置輸入來定義監測、控制和選項。在優選實施例中，對於應用來說不需要控制編程，所有控制都是預編程的。類似的，用戶不需要HMI編程，所有HMI功能都是預編程的。接入HMI可以是通過導線、光纖或Wifi。每個控制裝置應該在每個模型中包括相同的代碼，該代碼用於所有控制系統的應用配置和選項且獨立於控制系統的應用配置和選項。同樣的，控制系統允許通過到PLC的USB密鑰連接的自動的代碼升級。

根據一個實施例，控制系統是具有預接線連接的快速部署和裝配。各種通信選項諸如有線乙太網、光纖乙太網、Wifi和漏饋、到控制表面軟體的接口。到控制系統或第三方Scada或PLC系統的Modbus RTU(RS-485)或TCP接口對於用戶也是可用的。

根據一個實施例，控制系統允許在控制或顯示接口不需要編程的情況下監測和控制。在典型的實施例中，只需要通過用戶接口的配置處理。這樣，系統的配置可典型地僅僅由通過用戶接口的參數值的輸入來實現。控制系統測量溫度、溼度和流速。控制系統可以用4-20mA輸入連接器從其它控制或監測單元接受最多達兩個的流速測量。傳感器也可以分開設置。這樣，控制系統可以用4-20mA輸入連接器接受最多達兩個的風機靜態壓力測量。此外，控制系統可在單元上局部地測量最多達三種的氣體。通過附加的連接，附加的遠程氣體測量也是可能的。控制系統可由用於遠程I/O的許多附加和用於氣體傳感的附加的遠程附件來補充。同樣的，在優選實施例中，傳感器和控制不需要場線終止。傳感器和控制用到單元的線纜和連接器接口到控制系統。單元也可以是準備好具有Modbus TCP通信容量的乙太網。控制系統的用戶可以經由彩色觸屏或經由通過乙太網的網頁訪問來接口單元。每個控制系統都可包括CANopen(M12連接器)、24VDC(M8連接器)和信號線纜(M8連接器)，其中信號線纜以特定的長度預製造，有連接器在兩個端部。信號線纜也可以以指定的長度預製造，有M8連接器在兩個端部。

根據一個實施例，控制系統可具有預編程的VFD、減震器、門和調節器控制以及相關的HMI。相應地，控制系統可允許手動控制、[0-100]％速度或開口、運行者的設置點、調度或低、中、和高的預編程的速度。其它控制功能包括定時器控制、調度(即，每個控制器、模式和設置點、每天10次改變)以及流量和氣體控制，諸如運行者或調度的流量設置點。這樣的控制功能進一步集成有高警報(high alarm)和高高警報，伴隨對振動、風機馬達溫度、風機停止檢測的配置行動。控制系統可根據一個實施例控制最多達9種氣體。也可以通過運動檢測使風機起動器或調節器控制行動。

根據一個實施例，控制系統可具有開關風機控制和相關的HMI。相應地，控制系統可允許手動控制、「開始-停止」、運行者或調度的設置點、時間控制、調度(即每個控制器每天10次改變)，進一步集成有高警報和高高警報，伴隨對振動、風機馬達溫度、風機停止檢測和氣體閾值開始風機的配置行動。

根據示例性實施例，控制系統的通信可以通過：

·站上的三個有線乙太網埠(到PLC或SCADA的LAN連接或Modbus TCP協議)

·可選擇的光纖光乙太網連接

·兩個RS-485埠(Modbus RTU協議)

·用於速度或流量測量的4-20mA輸出

·漏饋選項

·控制系統表面軟體連接選項

根據示例性實施例，連接到控制系統的測量可以是：

·幹球溫度

·相對溼度

·計算的溼球溫度

·計算的露點溫度

·兩個流速傳感器連接(傳感器可選)

i.渦流型

ii.「飛行時間」型

iii.第三方空氣流速傳感器

·兩個風機靜態壓力傳感器連接(傳感器可選)

·在控制系統的位置處的可選的氣體測量(最多達3個傳感器)

根據示例性實施例，遠程I/O選項可包括：

·使用遠程附件的遠程氣體測量(最多達

·用於調節器、減震器或門控制的遠程I/O模塊(最多達2個)

·用於開關起動器的遠程I/O模塊(最多達3個)

·遠程風機模擬和數字I/O模塊(最多達2個)

根據實施例，用很少的技術知識實現系統的安裝。使用緊固件將系統部件固定到壁或者安裝在複雜環境的建築支撐上。然後用兩個端部都有識別的預識別且預測量的導線連接部件。部件上的連接也用與導線連接器相同的識別碼來識別，簡化作為整體的系統的連接。另外聲明的是，裝配者一般只需要基本技巧而不需要電或計算機技巧。在用於複雜環境中的裝配的預先布置的計劃中示出部件和導線以允許運行者用「即插即用」的方式安裝控制系統。連接器將只是控制系統機柜上它們的指定連接器的補充，因此使錯連接的可能性最小化。一旦所有部件、模塊和傳感器互連(有線或無線)，運行者在控制系統顯示面板上輸入需要的參數。可替換地，參數可使用控制系統機櫃主IP位址通過網絡遠程地通信。在控制系統的運行期間，可使用手動、調度或遠程控制之一來改變或維護參數。此外，控制系統可以包括一個或多個廣告牌用於向工作者顯示信息。廣告牌也可用來顯示緊急訊息。

現在參考圖7，示出了根據本發明的原理的控制系統的實施例的示例性裝配的示意圖。控制系統10連接到與開關風機起動器530、532和534連接的風機數字遠程I/O 520、522和524。風機起動器530、532和534分別地連接到位於平硐(drift)部分內側的風機540、542和544。風機540、542和544根據輸入參數和傳感器572的各種讀取將氣流(560到569)導向到它們各自的採礦區550、552和554，其中輸入參數在控制系統10中輸入，傳感器572連接到與控制系統10連接(有線或無線)的氣體遠程部件570自身。除了氣體傳感器572，空氣速度和流量傳感器580也用在參數中，用於確定為維護期望水平所需要的風機540、542和544的活動水平。控制系統10也運行地連接到控制平硐中的氣流的遠程調節器590。此外，控制系統10連接到表面通信裝置510，該表面通信裝置510連結控制系統10和複雜裝配的控制中心。該連接可以是有線乙太網、光纖或漏饋。

現在參考圖8，圖8是示出了具有變頻驅動(VFD)的控制系統的實施例的示例性裝配的示意圖。控制系統10連接到風機模擬數字遠程I/O 610、612，各自連接到風機620、622。控制系統10運行地連接到VFD 650、652，VFD 650、652連接到分別地位於進氣豎井(shaft)680和排氣豎井670中的風機1 660、662。使用控制系統中的輸入參數以及空氣速度和流量傳感器640、642和風機靜態壓力傳感器630、632的監測值來致動VFD 650和652並且VFD 650和652運行地連接到控制系統10，其中空氣速度和流量傳感器640、642分別地位於進氣豎井680和排氣豎井670中，風機靜態壓力傳感器630、632也分別地位於進氣豎井680和排氣豎井670中。

儘管上文中已詳細描述了本發名的例示性和目前地優選實施例，應理解的是發明構思可以其它方式不同地體現和部署，並且所附權利要求旨在被解釋為包括這樣的變化，除了受限於現有技術。