專利名稱：局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦用局扇電源控制裝置，具體涉及一種雙電源、雙局扇、自動切換閉鎖裝置，屬于煤礦局扇控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，采煤方法正在由粗放型想集約型、高效型過渡，一礦一井一面的建礦模式已成為我國大型煤礦的發(fā)展方向，特別是近幾年來高產(chǎn)、高效綜采工作面的建設(shè)，客觀上要求掘進(jìn)工作面的掘進(jìn)進(jìn)度和效率也要大大提高，局部通風(fēng)機運行正常與否，直接影響掘進(jìn)效率和礦井的安全，近幾年來我國在瓦斯治理及供電安全方面投入了大量人力和財力，提高了礦井的安全系數(shù)，但是局扇的自動控制仍存在諸多問題，如:智能化低、可靠性差、不能雙電源自動切換等，無計劃停電停風(fēng)現(xiàn)象時有發(fā)生。由于局扇恒速運轉(zhuǎn)，常發(fā)生“一風(fēng)吹”排放瓦斯現(xiàn)象，極易發(fā)生瓦斯?jié)舛瘸奘鹿?，直接威脅著煤礦生產(chǎn)的安全，制約著礦井生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)展。目前，局扇風(fēng)機的控制主要采用人工控制方式，包括對于副風(fēng)機的控制也是采用人工切換的方式，這種控制方式的可靠性主要依賴于操作人員的經(jīng)驗，因此可靠性較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種智能化、高可靠性的能夠根據(jù)井下采煤工作面的瓦斯?jié)舛葦?shù)值、實時變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置。本實用新型的主要功能是通過井下傳感器、井下分站采集的參數(shù)來確定供風(fēng)量的多少，避免了現(xiàn)有局扇供風(fēng)的“一風(fēng)吹”現(xiàn)象，從而解決礦井局部通風(fēng)按需供風(fēng)的問題。系統(tǒng)從安全和節(jié)能的要求出發(fā)，采用PLC與變頻器組成的控制系統(tǒng)，對風(fēng)機轉(zhuǎn)速實時調(diào)控，達(dá)至IJ“實時預(yù)警、人機雙控、按需供風(fēng)、防災(zāi)減災(zāi)”的效果，從而使礦井局部通風(fēng)、瓦斯自動排放高效安全，降低瓦斯事故，節(jié)能省電。本實用新型有按需通風(fēng)功能。能自動調(diào)節(jié)局扇轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量、風(fēng)壓，避免瓦斯超限使局扇能節(jié)能經(jīng)濟(jì)運行。當(dāng)系統(tǒng)檢測到T4、T5濃度值低于設(shè)定值時，自動進(jìn)入調(diào)速狀態(tài)。根據(jù)T4、T5檢測的迎頭瓦斯?jié)舛群途蜻M(jìn)巷道回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛瓤刂谱冾l器，自動調(diào)節(jié)風(fēng)量。本實用新型有排放瓦斯功能。人工或自動進(jìn)入排瓦斯?fàn)顟B(tài)后，依據(jù)T4、T5、T6傳感器檢測的工作面、工作面回風(fēng)流和總匯合風(fēng)流的瓦斯?jié)舛茸詣涌刂凭稚绒D(zhuǎn)速。當(dāng)T6濃度超過設(shè)定值(1.5%)時，升速加大風(fēng)量，當(dāng)T6不濃度超過設(shè)定值(1.5%)時，減速減小風(fēng)量，依此原則調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量，控制排至回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛仍诎踩O(shè)定值的范圍內(nèi)，即以最大效率進(jìn)行安全排放瓦斯，能夠避免瓦斯超限，減少瓦斯安全事故。本實用新型有人工調(diào)節(jié)風(fēng)量功能?？赏ㄟ^變頻器顯示面板和顯示面板的人機界面設(shè)置變頻器輸出頻率，以控制局扇的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量。[0009]本實用新型有聲光報警功能。為了在異常情況下，能及時提醒現(xiàn)場工作的人員，配接了一個聲光報警裝置。當(dāng)PLC通過探頭檢測到瓦斯傳感器超限、或通過485總線通訊發(fā)現(xiàn)變頻器故障時，PLC會發(fā)出聲光報警，從而提示工作人員采取相應(yīng)措施，解決異常情況。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置，包括兩個結(jié)構(gòu)相同，對稱布置的分控電路:第一分控電路和第二分控電路。所述第一分控電路的結(jié)構(gòu)為:5為第一電源，第一電源的出線端串接移動變壓器T2后接換相隔離開關(guān)SWl的進(jìn)線端，所述換相隔離開關(guān)SWl的出線端連接第一局扇控制電路的進(jìn)線端Al ;所述第一局扇控制電路的出線端A2連接局扇電機D1，第一局扇控制電路的通訊端A3與第二分控電路的第二局扇控制電路的通訊端A4連接；所述第一局扇控制電路的結(jié)構(gòu)為:第一局扇控制電路的進(jìn)線端Al依次串接真空電磁啟動器K1、變頻器和電流互感器Tl后接第一局扇控制電路的出線端A2 ;所述真空電磁啟動器Kl并接后備運行電路和PLC的端口 ；所述后備運行電路連接電源；所述電源分別連接換相隔離開關(guān)SWl的出線端、失壓保持電路、運行功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SK和PLC的電源端口 ；所述PLC的端口分別連接上位機顯示控制器、失壓保持電路、過流缺相檢測電路、漏電檢測電路、運行功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SK、工作面瓦斯?jié)舛葯z測傳感器T4、掘進(jìn)巷道回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葯z測傳感器T5、總匯合風(fēng)流的瓦斯?jié)舛葯z測傳感器T6、第一局扇控制電路的通訊端3 ;所述過流缺相檢測電路連接電流互感器Tl ;所述漏電檢測電路連接第一局扇控制電路的出線端A2.[0012]本實用新型的有益效果是:1、雙電源獨立供電，左右對稱雙體式結(jié)構(gòu)，將多臺開關(guān)和切換裝置有效整合為一體。2、可實現(xiàn)按需通風(fēng)。3、最大效率自控排放瓦斯。因意外停電或計劃停風(fēng)或瓦斯大量涌出而導(dǎo)致掘進(jìn)工作面瓦斯超限時，利用局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置可自動以最快速度、安全地排放瓦斯。4、選用了智能化、運行可靠的PLC對開關(guān)進(jìn)行保護(hù)和控制，兩臺局扇通過PLC的控制實現(xiàn)自動的切換，大大增加了風(fēng)機自動切換開關(guān)運行的可靠性，保證了礦井掘工作面供風(fēng)的連續(xù)性，提高了生產(chǎn)效率。確保礦井和人員的安全。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)電路圖圖2是第一局扇控制的電路結(jié)構(gòu)圖圖中:1為第一分控電路、2為第二分控電路、3為第一局扇控制電路、4為第二局扇控制電路、5為第一電源、6為第二電源、7為后備運行電路、8為上位機顯示控制器、9為失壓保持電路、10為電源、11為缺相檢測電路、12為漏電檢測電路、SWl為換相隔離開關(guān)、SK為運行功能轉(zhuǎn)換開關(guān)、Kl為真空電磁啟動器、Tl為電流互感器、T2和T3為變壓器、T4 T6為瓦斯?jié)舛葯z測傳感器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實例，對本實用新型作進(jìn)一步詳述:如圖1、圖2所示:局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置，包括兩個結(jié)構(gòu)相同，對稱布置的分控電路:第一分控電路I和第二分控電路2。所述第一分分控電路的結(jié)構(gòu)為:5為第一電源，第一電源的出線端串接移動變壓器T5后接換相隔離開關(guān)SWl的進(jìn)線端，所述換相隔離開關(guān)SWl的出線端連接第一局扇控制電路3的進(jìn)線端Al ;所述第一局扇控制電路3的出線端A2連接局扇電機Dl,第一局扇控制電路的通訊端A3與第二分控電路4的第二局扇控制電路的通訊端A4連接。所述第一局扇控制電路3的結(jié)構(gòu)為:第一局扇控制電路的進(jìn)線端Al依次串接真空電磁啟動器Kl和電流互感器Tl后接第一局扇控制電路的出線端A2。所述真空電磁啟動器Kl并接后備運行電路7和PLC的端口 ；所述后備運行電路7連接電源10。所述電源10分別連接換相隔離開關(guān)SWl的出線端、失壓保持電路9、運行功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SK和PLC的電源端口。所述PLC的端口分別連接上位機顯示控制器8、失壓保持電路9、過流缺相檢測電路11、漏電檢測電路12、運行功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SK，工作面瓦斯?jié)舛葯z測傳感器T4、掘進(jìn)巷道回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葯z測傳感器T5、總匯合風(fēng)流的瓦斯?jié)舛葯z測傳感器T6、第一局扇控制電路的通訊端A3.所述過流缺相檢測電路11連接電流互感器Tl ;所述漏電檢測電路12連接第一局扇控制電路的出線端A2.[0022]第一電源5和第二電源6來自于井下變電所兩個獨立的專用電源，送入變壓器T2和T3，高壓變壓后經(jīng)電纜接入換相隔離開關(guān)SW1、SW2，電源經(jīng)換相隔離開關(guān)SW1、SW2后接入第一局扇控制電路3、第二局扇控制電路4,第一局扇控制電路3和第二局扇控制電路4米用型號為S7-1200的兩門子PLC進(jìn)行控制和保護(hù)，PLC控制真空電磁啟動器吸合，驅(qū)動局扇風(fēng)機D1-D2運行。當(dāng)換相隔尚開關(guān)SWl接通后，PLC控制系統(tǒng)自檢后進(jìn)入工作狀態(tài)，此時如果系統(tǒng)檢測到局扇用電回路絕緣值滿足要求，將運行功能轉(zhuǎn)換開關(guān)SK置于自動運行位置，按下啟動按鈕，系統(tǒng)安預(yù)定的程序吸合真空電磁啟動器K1，局扇電機Dl運行，電機電流經(jīng)電流互感器Tl將電流信號送入過流缺相檢測電路11，過流缺相檢測電路將電流信號轉(zhuǎn)化后送入PLC, PLC對局扇電機的運行電流進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)，并通過上位機監(jiān)控顯示器8顯示其運行狀態(tài)及參數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)檢測到T4、T5濃度值低于設(shè)定值時，自動進(jìn)入調(diào)速狀態(tài)。根據(jù)T4、T5檢測的迎頭瓦斯?jié)舛群途蜻M(jìn)巷道回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛瓤刂谱冾l器，自動調(diào)節(jié)風(fēng)量。人工或自動進(jìn)入排瓦斯?fàn)顟B(tài)后，依據(jù)T4、T5、T6傳感器檢測的工作面、工作面回風(fēng)流和總匯合風(fēng)流的瓦斯?jié)舛茸詣涌刂凭稚绒D(zhuǎn)速。當(dāng)T6濃度超過設(shè)定值(1.5%)時，升速加大風(fēng)量，當(dāng)T6濃度不超過設(shè)定值(1.5% )時，減速減小風(fēng)量，依此原則調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量?？刂蒲b置以PLC為核心進(jìn)行控制，第一分控電路I正常運行時，第二分控電路熱備用；如果第一分控電路因短路、過載、過壓、欠電、缺相和電源故障等故障而不能正常運行時，熱備用系統(tǒng)第二分控電路2通過第二局扇控制電路4的通訊線接收到啟動指令自動轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)，保證現(xiàn)場供風(fēng)的連續(xù)性，并且可以實現(xiàn)自動切換功能、后備運行功能、單臺運行功能、空載運行功能、失電保持功能等不同的運行功能，大大增加了局扇自動切換開關(guān)運行的可靠性，保證了礦井掘進(jìn)工作面供風(fēng)的連續(xù)性，提高了生產(chǎn)效率，確保了礦井和人員的安全。本實用新型并不局限于上述實施方式，對本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本實用新型原理的前提下對其所做的任何顯而易見的改動，均不超出本申請所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置，其特征是包括兩個結(jié)構(gòu)相同，對稱布置的分控電路:第一分控電路和第二分控電路；所述第一分控電路的結(jié)構(gòu)為第一電源的出線端串接移動變壓器T2后接換相隔離開關(guān)SWl的進(jìn)線端，所述換相隔離開關(guān)SWl的出線端連接第一局扇控制電路的進(jìn)線端Al。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置，其特征是可通過變頻器顯示面板和顯示面板的人機界面設(shè)置變頻器輸出頻率。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置，其特征是配接一個聲光報警>j-U ρ α裝直。`
專利摘要本實用新型涉及一種礦用局扇電源控制裝置，具體涉及一種雙電源、雙局扇、自動切換閉鎖裝置，屬于煤礦局扇控制領(lǐng)域。本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種智能化、高可靠性的能夠根據(jù)井下采煤工作面的瓦斯?jié)舛葦?shù)值、實時變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置。通過井下傳感器、井下分站采集的參數(shù)來確定供風(fēng)量的多少，避免了現(xiàn)有局扇供風(fēng)的“一風(fēng)吹”現(xiàn)象，從而解決礦井局部通風(fēng)按需供風(fēng)的問題。系統(tǒng)從安全和節(jié)能的要求出發(fā)，采用PLC與變頻器組成的控制系統(tǒng)，對風(fēng)機轉(zhuǎn)速實時調(diào)控，達(dá)到“實時預(yù)警、人機雙控、按需供風(fēng)、防災(zāi)減災(zāi)”的效果，從而使礦井局部通風(fēng)、瓦斯自動排放高效安全，降低瓦斯事故，節(jié)能省電。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是局扇雙電源遠(yuǎn)程自動控制裝置，包括兩個結(jié)構(gòu)相同，對稱布置的分控電路第一分控電路和第二分控電路。
文檔編號F04D27/00GK203051186SQ201220541488
公開日2013年7月10日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者張曉林, 王軍, 李波, 倪敬洋, 亢俊明 申請人:上海大屯能源股份有限公司姚橋煤礦, 徐州恒昌自動化科技有限公司