煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置的製作方法

2023-04-25 03:32:51 3

專利名稱：煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤礦抽採系統瓦斯控制技術，尤其涉及一種煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置。
背景技術：
「先抽後採、以風定產、監測監控」是煤礦瓦斯治理的十二字方針，並納入國家煤炭生產法制化的軌道。其中，「先抽後採」是瓦斯治理的源頭和根本，瓦斯抽採不僅解決了瓦斯超限的問題，同時為千家萬戶提供了清潔能源，減少了碳排放。然而，由於實際煤層地質構造複雜，在煤炭生產過程中，採煤工作面偶爾會發生瓦 斯濃度超標，使迴風巷瓦斯濃度超限，將影響安全生產。以往採取人工控制瓦斯閥門和空氣閥門來調節進入迴風巷的瓦斯濃度，由於人工控制的滯後性和不精確性，實際上很難達到實時有效的控制瓦斯濃度的目標，因而，常常發生迴風巷瓦斯濃度超標，影響安全和生產。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可對瓦斯濃度進行自動動態控制的煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置。為達到上述目的，本實用新型提供了一種煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置，包括主控電路、安裝於煤礦抽採系統的抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度傳感器、安裝於所述抽排管道的瓦斯進氣管內的瓦斯電動閥門和安裝於所述抽排管道的進風管內的空氣電動閥門，其中，所述瓦斯濃度傳感器，用於採集所述抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度，並生成瓦斯濃度電信號；所述主控電路，用於獲取所述瓦斯濃度電信號，將所述瓦斯濃度電信號所對應的瓦斯濃度與預設的正常濃度閾值進行比較；當超出或低於所述正常濃度閾值時，通過內置的PID算法或模糊算法分別對所述瓦斯電動閥門和所述空氣電動閥門的開度大小進行動態控制，使所述抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度始終處於正常範圍。本實用新型的煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置中，瓦斯濃度傳感器採集抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度，並生成瓦斯濃度電信號；主控電路獲取瓦斯濃度電信號後，將瓦斯濃度電信號所對應的瓦斯濃度與預設的正常濃度閾值進行比較；當超出或低於正常濃度閾值時，通過內置的PID算法或模糊算法分別對瓦斯電動閥門和空氣電動閥門的開度大小進行動態控制，使抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度始終處於正常範圍，從而實現了對煤礦抽採系統瓦斯濃度的自動動態控制。

圖I為本實用新型的煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述參考圖I所示，本實施例的煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置，包括主控電路5、安裝於煤礦抽採系統的抽排管道I的迴風管內的瓦斯濃度傳感器2、安裝於抽排管道I的瓦斯進氣管內的瓦斯電動閥門3和安裝於抽排管道I的進風管內的空氣電動閥門4等。其中，主控電路5又包括信號轉換電路51、光電隔離電路52、第一繼電器驅動電路55b、第二繼電器驅動電路55a、第一閥門電動機5 5b和第二閥門電動機55a。其中，瓦斯濃度傳感器2，用於採集抽排管道I的迴風管內的瓦斯濃度，並生成瓦斯濃度電信號；信號轉換電路51，用於將瓦斯濃度傳感器2生成的瓦斯濃度電信號轉變成數位化的瓦斯濃度電信號；單片機53，用於將數位化的瓦斯濃度電信號所對應的瓦斯濃度與預設的正常濃度閾值(例如O. 8%CH4)進行比較；當超出或低於正常濃度閾值時，通過內置的PID算法或模糊算法分別對所述瓦斯電動閥門3和空氣電動閥門4的開度大小進行動態控制，從而使抽排管道I的迴風管內的瓦斯濃度始終處於正常範圍；即當超出正常濃度閾值時，單片機53控制瓦斯電動閥門3適當開小，同時，空氣電動閥門4適當開大，而當低於正常濃度閾值時，單片機53控制瓦斯電動閥門3適當開大，同時，空氣電動閥門4適當開小；第一繼電器驅動電路55b，用於接收單片機53輸出的瓦斯控制信號，並根據瓦斯控制信號生成對應的驅動信號控制第一閥門電動機55b旋轉，進而帶動瓦斯電動閥門3執行相應的開閉動作；第二繼電器驅動電路55a，用於接收單片機53輸出的進風控制信號，並根據進風控制信號生成對應的驅動信號控制第二閥門電動機55a旋轉，進而帶動空氣電動閥門4執行相應的開閉動作。本實施例中，當迴風道瓦斯濃度接近或超過預設值時，單片機也可以通過外接的聲光報警電路使聲光報警器發出聲光報警，提醒現場人員。本裝置還可以與其它設備形成聯鎖控制，也可以與其它設備進行通訊控制，實現遠程設定或和遠程控制。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.一種煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置，其特徵在於，包括主控電路(5)、安裝於煤礦抽採系統的抽排管道(I)的迴風管內的瓦斯濃度傳感器(2)、安裝於所述抽排管道(I)的瓦斯進氣管內的瓦斯電動閥門(3 )和安裝於所述抽排管道(I)的進風管內的空氣電動閥門(4)，其中， 所述瓦斯濃度傳感器(2 )，用於採集所述抽排管道(I)的迴風管內的瓦斯濃度，並生成瓦斯濃度電信號； 所述主控電路(5)，用於獲取所述瓦斯濃度電信號，將所述瓦斯濃度電信號所對應的瓦斯濃度與預設的正常濃度閾值進行比較；當超出或低於所述正常濃度閾值時，通過內置的PID算法或模糊算法分別對所述瓦斯電動閥門(3)和所述空氣電動閥門(4)的開度大小進行動態控制，使所述抽排管道(I)的迴風管內的瓦斯濃度始終處於正常範圍。
2.根據權利要求I所述的煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置，其特徵在於，所述主控電路(5)包括 信號轉換電路(51)，用於將所述瓦斯濃度傳感器(2)生成的瓦斯濃度電信號轉變成數位化的瓦斯濃度電信號； 單片機(53)，用於將所述數位化的瓦斯濃度電信號所對應的瓦斯濃度與預設的正常濃度閾值進行比較；當超出或低於所述正常濃度閾值時，通過內置的PID算法或模糊算法分別對所述瓦斯電動閥門(3)和所述空氣電動閥門(4)的開度大小進行動態控制，使所述抽排管道(I)的迴風管內的瓦斯濃度始終處於正常範圍； 第一繼電器驅動電路(55b)，用於接收所述單片機(53)輸出的瓦斯控制信號，並根據所述瓦斯控制信號生成對應的驅動信號控制第一閥門電動機(55b)旋轉，進而帶動所述瓦斯電動閥門(3)執行相應的開閉動作； 第二繼電器驅動電路(55a)，用於接收所述單片機(53)輸出的進風控制信號，並根據所述進風控制信號生成對應的驅動信號控制第二閥門電動機(55a)旋轉，進而帶動所述空氣電動閥門(4)執行相應的開閉動作。
專利摘要本實用新型公開了一種煤礦抽採系統瓦斯智能控制裝置，包括主控電路、安裝於煤礦抽採系統的抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度傳感器、安裝於抽排管道的瓦斯進氣管內的瓦斯電動閥門和安裝於抽排管道的進風管內的空氣電動閥門，瓦斯濃度傳感器用於採集抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度，並生成瓦斯濃度電信號；主控電路用於獲取瓦斯濃度電信號，將瓦斯濃度電信號所對應的瓦斯濃度與預設的正常濃度閾值進行比較；當超出或低於正常濃度閾值時，通過內置的PID算法或模糊算法分別對瓦斯電動閥門和空氣電動閥門的開度大小進行動態控制，使抽排管道的迴風管內的瓦斯濃度始終處於正常範圍，從而實現了對煤礦抽採系統瓦斯濃度的自動動態控制。
文檔編號E21F7/00GK202788918SQ20122021078
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者楊運富, 鄒學彥, 董銀東 申請人:淮南市華光礦山電子技術研究所