本發(fā)明涉及智能風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦用智能型風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵裝置。

背景技術(shù)：

在煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域，煤炭生產(chǎn)場所礦井下會(huì)含有大量的灰塵、甲烷等有害氣體。大量的灰塵、有害氣體使工作人員無法正常工作，危害到人員身體健康。目前的灑水降塵裝置不能滿足治理粉塵的作業(yè)環(huán)境，出現(xiàn)出水量小、滴流現(xiàn)象，噴霧效果不理想。為了有效防止粉塵危害，煤礦急需一種智能型風(fēng)水開啟關(guān)閉智能管理系統(tǒng)，來徹底改善和治理粉塵作業(yè)環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種礦用智能型風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵裝置。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種礦用智能型風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵裝置，包括有主控箱和風(fēng)水噴霧架，在主控箱內(nèi)部設(shè)有多路信號(hào)處理電路、主控芯片、兩個(gè)繼電器、氣路電動(dòng)球閥和水路電動(dòng)球閥，在主控箱的頂面上鑲嵌有觸摸屏，所述的主控芯片分別與兩個(gè)繼電器、觸摸屏、多路信號(hào)處理電路電連接，所述的兩個(gè)繼電器分別連接所述的氣路電動(dòng)球閥和水路電動(dòng)球閥，主控芯片還外接有電源，在主控箱外側(cè)還設(shè)有多個(gè)傳感器、氣源管道和水源管道，所述的多個(gè)傳感器分別連接多個(gè)信號(hào)處理電路，所述的氣路電動(dòng)球閥的兩端分別連接氣源管道，水路電動(dòng)球閥的兩端分別連接水源管道，氣源管道和水源管道的出口分別連接風(fēng)水噴霧架。

所述的信號(hào)處理電路包括有信號(hào)放大電路、信號(hào)處理模塊和靈敏度調(diào)整模塊，所述的靈敏度調(diào)整模塊與信號(hào)放大電路連接，信號(hào)放大電路與信號(hào)處理模塊連接，信號(hào)處理模塊與主控芯片連接，信號(hào)放大電路還分別與多個(gè)傳感器連接。

所述的多個(gè)傳感器包括有觸控傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器、光控傳感器、人體感應(yīng)傳感器和聲控傳感器。

在主控箱內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與主控芯片連接。

所述的氣路電動(dòng)球閥的兩端與氣源管道的連接、水路電動(dòng)球閥的兩端與水源管道的連接以及氣源管道、水源管道與風(fēng)水噴霧架的連接均采用kj10礦用高壓膠管快插接口連接。

所述的風(fēng)水噴霧架包括有高壓鍍鋅鋼管，在高壓鍍鋅鋼管的下面開有多個(gè)噴霧孔，所述的氣源管道和水源管道分別連接高壓鍍鋅鋼管的兩端。

在氣路電動(dòng)球閥的進(jìn)氣端和出氣端的管道上分別設(shè)有風(fēng)過濾器和精過濾器；在水路電動(dòng)球閥的進(jìn)水端和出水端的管道上分別設(shè)有水過濾器和精過濾器。

主要原理是利用專用霧化噴霧架將高速的空氣流和高壓水進(jìn)行氣水混合霧化，形成比傳統(tǒng)噴霧更細(xì)小的水霧，這種水霧是一種可以漂浮移動(dòng)的薄霧團(tuán)，這種薄霧團(tuán)在空中的滯留時(shí)間比傳統(tǒng)的噴霧大大增加，增加水霧的降塵面積，對(duì)粉塵具有更好的吸附作用，從而達(dá)到最佳的降塵效果。主要適用于煤礦大巷、皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)、放炮等作業(yè)場所。其主要特點(diǎn)是噴霧距離遠(yuǎn)、降塵范圍大、水霧滯留時(shí)間長、降塵效率高、用水量少，是一種高效節(jié)能的自動(dòng)噴霧降塵裝置。

風(fēng)水聯(lián)動(dòng)降塵裝置采用風(fēng)、水混合湍流噴霧技術(shù)。裝置內(nèi)設(shè)計(jì)有風(fēng)、水壓自動(dòng)平衡系統(tǒng)；電壓穩(wěn)定、保護(hù)系統(tǒng)；智能監(jiān)測、控制系統(tǒng)；風(fēng)、水開啟關(guān)閉智能管理系統(tǒng)；風(fēng)水過濾，自動(dòng)配比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。觸摸屏智能顯示模塊。

本裝置主要包括主控箱、過濾器、風(fēng)水噴霧架（高壓鍍鋅管、連接件及礦用高壓膠管等）、根據(jù)適用場所不同配置的相應(yīng)的傳感器。

主控箱門扇上鑲嵌有觸摸顯示屏，可顯示裝置工作狀態(tài)和調(diào)控后的水、氣壓力。

本裝置水路和氣路外圍安裝采用礦用高壓膠管連接，設(shè)備安裝上電后即進(jìn)入正常狀態(tài)，這時(shí)設(shè)備通過內(nèi)部設(shè)定的程序控制氣路和水路電動(dòng)球閥同時(shí)開啟，風(fēng)、水進(jìn)入自動(dòng)平衡,穩(wěn)壓,配比系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)。穩(wěn)定的風(fēng)、水以湍流形式通過風(fēng)水噴霧架，噴射出超細(xì)化水霧,從而進(jìn)行噴霧降塵。當(dāng)噴霧信號(hào)消失后,裝置先將水路電動(dòng)球閥關(guān)閉,氣路電動(dòng)球閥在水路電動(dòng)球閥關(guān)閉后延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉,從而避免滴流現(xiàn)象。

風(fēng)水噴霧架采用管式噴灑方式，代替獨(dú)立小組件噴頭方式，無需噴頭，減少了材料消耗。風(fēng)水噴霧架采用氣水聯(lián)動(dòng)噴灑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單項(xiàng)水壓噴灑，提高了霧化效果，減少了用水量。風(fēng)水噴霧架的特殊結(jié)構(gòu)能使液體和氣體均勻混合，產(chǎn)生的霧粒非常細(xì)微，可以達(dá)到5-100微米，能產(chǎn)生極佳的霧化效果。風(fēng)水噴霧就是一邊進(jìn)風(fēng)一邊進(jìn)水，氣壓要大于水壓的1.2倍才能達(dá)到理想的噴霧效果。

風(fēng)水噴霧架進(jìn)水處裝有水質(zhì)過濾器，進(jìn)風(fēng)處裝有空氣過濾器。出水處裝有水質(zhì)精濾器，出風(fēng)處裝有空氣精濾器。在水源和氣源管道上要有電動(dòng)球閥，與球閥配套的是kj10礦用高壓膠管快插接口。連接好管路先少量開啟水路閥門，看看每個(gè)噴水口出水量是否均勻，不均勻就檢查管路是否堵塞，直到所有的噴水孔噴灑均勻，最后再打開控氣路電動(dòng)球閥門觀察噴霧效果。

主控箱控制電路采用16位高穩(wěn)定度工業(yè)級(jí)avr系列芯片，具有定時(shí)功能，可以根據(jù)要求設(shè)定噴霧時(shí)間，也可以實(shí)現(xiàn)不同地點(diǎn)的傳感器要求噴霧的開啟和關(guān)閉。

本裝置有人過停噴功能，當(dāng)噴霧時(shí)間內(nèi)有人經(jīng)過，可通過人體感應(yīng)傳感器實(shí)現(xiàn)人過停噴，當(dāng)人體離開后延時(shí)一段時(shí)間再繼續(xù)工作（延時(shí)時(shí)間可調(diào)）。

1.研究方案：

（1）主要用途：

風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵裝置作用于煤礦井下采掘工作面、運(yùn)輸巷道和運(yùn)輸設(shè)備、放炮作業(yè)和噴漿作業(yè)、綜采液壓支架等所有產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)氣體（甲烷）和煙霧粉塵的作業(yè)場所。適應(yīng)面廣，易操作，并采用自我設(shè)計(jì)且安裝有水質(zhì)過濾器的風(fēng)水噴霧架，適應(yīng)供水、供風(fēng)壓力范圍廣、不受泥沙和污水影響、供水通徑大、工作穩(wěn)定可靠，且該裝置為本安型，無安全隱患，能夠長期工作而無故障。

本裝置通過噴霧，不僅能夠降塵除塵，凈化空氣，同時(shí)能夠吸收一定的有害氣體，降低瓦斯?jié)舛燃碍h(huán)境濃度，是改善和治理粉塵作業(yè)環(huán)境，有效防止粉塵危害的重要設(shè)施。主機(jī)機(jī)芯采用單片機(jī)集成化電路，控制功能靈活，可根據(jù)不同的場所采用不同類型的傳感器（溫度、煙霧、光控、光控（紅外）、觸控等）實(shí)現(xiàn)不同需求的自動(dòng)噴霧或?yàn)⑺Ｍ瑫r(shí)對(duì)出現(xiàn)的故障信息進(jìn)行記錄，方便查詢。

（2）裝置具有三種工作方式：自動(dòng)間歇噴霧、觸發(fā)噴霧和手動(dòng)噴霧，滿足不同工況的需要，各種方式互鎖防止誤操作。

（3）采用了嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)，人機(jī)界面采用本安彩色觸摸屏，實(shí)現(xiàn)操作、裝置功能、噴霧時(shí)間、傳感器狀態(tài)、壓力狀態(tài)及故障狀態(tài)等可視化。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、采用風(fēng),水混合湍流噴霧技術(shù),裝置內(nèi)設(shè)計(jì)有風(fēng),水壓平衡系統(tǒng)；電壓穩(wěn)定,保護(hù)系統(tǒng)；智能監(jiān)測,控制系統(tǒng)；風(fēng),水開啟關(guān)閉智能管理系統(tǒng)；風(fēng),水過濾,自動(dòng)配比系統(tǒng)。風(fēng),水進(jìn)入自動(dòng)平衡,穩(wěn)壓,配比系統(tǒng)智能調(diào)節(jié),穩(wěn)定的風(fēng),水以湍流形式通過風(fēng)水噴頭噴射出超細(xì)化水霧,從而進(jìn)行噴霧降塵；當(dāng)噴霧信號(hào)消失后,裝置現(xiàn)將水路電動(dòng)球閥關(guān)閉,氣路電動(dòng)球閥在水路電動(dòng)球閥關(guān)閉后延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉,從而避免滴流現(xiàn)象。

2、采用觸摸智能顯示設(shè)定模塊。

3、可在0～100min之內(nèi)任意設(shè)置噴霧時(shí)間，一次完成后，全自動(dòng)完成噴霧、停噴等動(dòng)作，無需人工干預(yù)。

4、可同時(shí)控制多個(gè)噴霧點(diǎn)。

5、效率高、耗水量小，利用專用霧化噴霧架將高速的空氣流和高壓水進(jìn)行氣水混合霧化，形成比傳統(tǒng)噴霧更細(xì)小的水霧，這種水霧是一種可以漂浮移動(dòng)的薄霧團(tuán)，這種薄霧團(tuán)在空中的滯留時(shí)間比傳統(tǒng)的噴霧大大增加，增加水霧的降塵面積，對(duì)粉塵具有更好的吸附作用，從而達(dá)到最佳的降塵效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工作原理框圖。

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，一種礦用智能型風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵裝置，包括有主控箱1和風(fēng)水噴霧架2，在主控箱1內(nèi)部設(shè)有多路信號(hào)處理電路、主控芯片3、兩個(gè)繼電器4、氣路電動(dòng)球閥5和水路電動(dòng)球閥6，在主控箱1的頂面上鑲嵌有觸摸屏7，所述的主控芯片3分別與兩個(gè)繼電器4、觸摸屏7、多路信號(hào)處理電路電連接，所述的兩個(gè)繼電器4分別連接所述的氣路電動(dòng)球閥5和水路電動(dòng)球閥6，主控芯片3還外接有電源8，在主控箱1外側(cè)還設(shè)有多個(gè)傳感器9、氣源管道10和水源管道11，所述的多個(gè)傳感器9分別連接多個(gè)信號(hào)處理電路，所述的氣路電動(dòng)球閥5的兩端分別連接氣源管道10，水路電動(dòng)球閥6的兩端分別連接水源管道11，氣源管道10和水源管道11的出口分別連接風(fēng)水噴霧架2。

所述的信號(hào)處理電路包括有信號(hào)放大電路12、信號(hào)處理模塊13和靈敏度調(diào)整模塊14，所述的靈敏度調(diào)整模塊14與信號(hào)放大電路12連接，信號(hào)放大電路12與信號(hào)處理模塊13連接，信號(hào)處理模塊13與主控芯片3連接，信號(hào)放大電路12還分別與多個(gè)傳感器9連接。

所述的多個(gè)傳感器9包括有觸控傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器、光控傳感器、人體感應(yīng)傳感器和聲控傳感器。

在主控箱1內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與主控芯片3連接。

所述的氣路電動(dòng)球閥5的兩端與氣源管道10的連接、水路電動(dòng)球閥6的兩端與水源管道11的連接以及氣源管道10、水源管道11與風(fēng)水噴霧架2的連接均采用kj10礦用高壓膠管快插接口15連接。

所述的風(fēng)水噴霧架2包括有高壓鍍鋅鋼管，在高壓鍍鋅鋼管的下面開有多個(gè)噴霧孔，所述的氣源管道10和水源管道11分別連接高壓鍍鋅鋼管的兩端。

在氣路電動(dòng)球閥5的進(jìn)氣端和出氣端的管道上分別設(shè)有風(fēng)過濾器16和精過濾器17；在水路電動(dòng)球閥6的進(jìn)水端和出水端的管道上分別設(shè)有水過濾器18和精過濾器19。

工作原理

風(fēng)水降塵裝置處于待機(jī)狀態(tài)時(shí),當(dāng)檢測到噴霧信號(hào)后,裝置同時(shí)將氣路電動(dòng)球閥5,水路電動(dòng)球閥6打開,風(fēng),水進(jìn)入自動(dòng)平衡,穩(wěn)壓,配比系統(tǒng)智能調(diào)節(jié),穩(wěn)定的風(fēng),水以湍流形式通過風(fēng)水噴霧水幕噴射出超細(xì)化水霧,從而進(jìn)行噴霧降塵；當(dāng)噴霧信號(hào)消失后,裝置現(xiàn)將水路電動(dòng)球閥6關(guān)閉,氣路電動(dòng)球閥5在水路電動(dòng)球閥6關(guān)閉后延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉,從而避免滴流現(xiàn)象。噴霧工作時(shí)間可調(diào)；當(dāng)再次檢測到噴霧信號(hào)時(shí)，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)過程。

當(dāng)外部環(huán)境信號(hào)被傳感器探頭攝入，就立即轉(zhuǎn)換成特定的電信號(hào)，通過電纜的傳輸，電信號(hào)進(jìn)入主機(jī)被放大，鑒別和比較后，經(jīng)單片機(jī)處理后的信號(hào)經(jīng)功率放大直接控制固體繼電器工作，在電信號(hào)處理過程中，根據(jù)設(shè)備的功能要求，由特定的電路對(duì)時(shí)間控制及輸出狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整。系統(tǒng)根據(jù)固體繼電器的動(dòng)作指令、直接驅(qū)動(dòng)水路電動(dòng)球閥和氣路電動(dòng)球閥，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵。當(dāng)傳感器探測到控制信號(hào)時(shí)，信號(hào)送入主控箱，主控箱同時(shí)控制氣路電動(dòng)球閥、水路電動(dòng)球閥開啟，風(fēng),水進(jìn)入自動(dòng)平衡,穩(wěn)壓,配比系統(tǒng)智能調(diào)節(jié),穩(wěn)定的風(fēng),水以湍流形式通過風(fēng)水噴霧水幕噴射出超細(xì)化水霧,從而進(jìn)行噴霧降塵；當(dāng)噴霧信號(hào)消失后,裝置現(xiàn)將水路電動(dòng)球閥關(guān)閉,氣路電動(dòng)球閥在水路電動(dòng)球閥關(guān)閉后延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉,從而避免滴流現(xiàn)象。噴霧工作時(shí)間可調(diào)；當(dāng)再次檢測到噴霧信號(hào)時(shí)，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)過程。