本發(fā)明屬于煤礦自然發(fā)火區(qū)的風(fēng)量調(diào)節(jié)，尤其涉及一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量的控制系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)中，采用固定頻率的風(fēng)機，往往依賴于手動調(diào)節(jié)風(fēng)門或風(fēng)窗的大小來控制風(fēng)量，這種方法調(diào)節(jié)范圍有限且調(diào)節(jié)不靈活，難以根據(jù)瓦斯?jié)舛鹊膶崟r變化進(jìn)行精確調(diào)整；由于需要人工干預(yù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢，無法及時應(yīng)對瓦斯?jié)舛鹊目焖僮兓?；固定頻率的風(fēng)機在運行過程中無法根據(jù)實際需求進(jìn)行功率調(diào)整，容易造成能源浪費；同時，由于缺乏實時的瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測和反饋，難以實現(xiàn)對火區(qū)瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量的精確控制。

2、公開號為cn116927861a的中國發(fā)明申請公開了一種高瓦斯掘進(jìn)工作面應(yīng)急自動通風(fēng)系統(tǒng)，包括：瓦斯探測儀、通風(fēng)風(fēng)機、傳感器模塊、控制模塊中心、警報模塊、壓縮空氣主管路與礦用隔爆型備用電源，但是該方案中瓦斯的濃度達(dá)到異常的數(shù)值后才開啟風(fēng)機通風(fēng)，這對礦井瓦斯?jié)舛鹊目焖僮兓療o法實時做出響應(yīng)，且缺乏實時的瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測和反饋，難以實現(xiàn)對瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)機風(fēng)量的精確控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)及其方法，通過實時監(jiān)測煤礦自然發(fā)火區(qū)瓦斯?jié)舛?，能夠自動調(diào)整風(fēng)機的頻率，精確控制火區(qū)風(fēng)量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中煤礦自然發(fā)火區(qū)瓦斯?jié)舛瘸薜募夹g(shù)問題，避免引發(fā)瓦斯事故的風(fēng)險，具有精確控制風(fēng)量、快速響應(yīng)、提高能效、增強安全保障和易于操作維護的特點。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)，包括：

4、瓦斯傳感器：用于采集煤礦自然發(fā)火區(qū)的瓦斯?jié)舛戎担?/p>

5、風(fēng)機變頻控制器：用于根據(jù)瓦斯?jié)舛戎悼刂骑L(fēng)機的排風(fēng)量；風(fēng)機變頻控制器的信號輸入端與瓦斯傳感器的信號輸出端連接；

6、變頻器：用于控制風(fēng)機的電源頻率進(jìn)而改變風(fēng)機的運行模式；變頻器的信號輸入端與風(fēng)機變頻控制器的信號輸出端連接；

7、至少一臺風(fēng)機：用于向煤礦自然發(fā)火區(qū)送風(fēng)。

8、所述控制系統(tǒng)還包括觸發(fā)報警裝置，用于根據(jù)瓦斯?jié)舛戎底詣訄缶⒓皶r切斷向采煤工作面提供動力電源的變壓器電源；所述觸發(fā)報警裝置的信號輸入端與瓦斯傳感器的信號輸出端連接，觸發(fā)報警裝置和瓦斯傳感器的信號輸出端均與風(fēng)機變頻控制器信號輸入端連接，風(fēng)機變頻控制器信號輸出端與觸發(fā)報警裝置的信號輸入端連接。

9、所述風(fēng)機變頻控制器包括用于根據(jù)自適應(yīng)控制策略分析瓦斯?jié)舛戎禂?shù)據(jù)并得到分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理單元。

10、所述風(fēng)機的運行模式包括低功率運行模式和高功率運行模式。

11、所述瓦斯傳感器的型號為gasboard-2502；觸發(fā)報警裝置采用瓦斯斷電儀，瓦斯斷電儀安裝在變壓器上。

12、一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制方法，包括如下步驟：

13、步驟1：在煤礦自然發(fā)火區(qū)安裝高靈敏度的瓦斯傳感器，對煤礦自然發(fā)火區(qū)進(jìn)行實時瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測，得到實時的瓦斯?jié)舛戎禂?shù)據(jù)；

14、步驟2：設(shè)置瓦斯?jié)舛乳撝?，將步驟1實時檢測到的瓦斯?jié)舛戎禂?shù)據(jù)傳輸?shù)斤L(fēng)機變頻控制器中的數(shù)據(jù)處理單元，基于自適應(yīng)控制策略對瓦斯?jié)舛戎禂?shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到分析結(jié)果；

15、步驟3：根據(jù)步驟2的分析結(jié)果通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機的電源頻率，風(fēng)機的電源頻率與風(fēng)機的轉(zhuǎn)速成正比，進(jìn)而改變風(fēng)機的運行模式，向煤礦自然發(fā)火區(qū)輸出風(fēng)量。

16、所述步驟2中的自適應(yīng)控制策略如下：

17、根據(jù)預(yù)設(shè)的瓦斯?jié)舛乳撝担?dāng)實時檢測的瓦斯?jié)舛鹊陀陬A(yù)設(shè)的瓦斯?jié)舛乳撝禃r，風(fēng)機將在低功率運行模式下工作，保持較低的轉(zhuǎn)速，輸出較小排風(fēng)量；當(dāng)實時檢測的瓦斯?jié)舛雀哂陬A(yù)設(shè)的瓦斯?jié)舛乳撝禃r，風(fēng)機將在高功率運行模式下工作，增加轉(zhuǎn)速，輸出較大排風(fēng)量。

18、所述控制方法還包括步驟4：

19、在煤礦自然發(fā)火區(qū)安裝觸發(fā)報警裝置，當(dāng)瓦斯?jié)舛戎蹈哂谠O(shè)定的瓦斯?jié)舛乳撝禃r，觸發(fā)報警裝置發(fā)出警報并及時切斷向采煤工作面提供動力電源的變壓器電源。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

21、1.精確控制風(fēng)量：本發(fā)明通過在煤礦自然發(fā)火區(qū)安裝高靈敏度的瓦斯傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測瓦斯?jié)舛?，并根?jù)瓦斯?jié)舛鹊淖兓詣诱{(diào)整風(fēng)機的電源頻率，從而實現(xiàn)對煤礦自然發(fā)火區(qū)風(fēng)量的精確控制，大大提高了風(fēng)量調(diào)節(jié)的靈活性和準(zhǔn)確性，更好地滿足了礦井通風(fēng)的實際需求。

22、2.快速響應(yīng)：本發(fā)明能夠在瓦斯?jié)舛劝l(fā)生變化時迅速作出反應(yīng)，及時調(diào)整風(fēng)機頻率，避免了傳統(tǒng)方法中人工調(diào)節(jié)的延遲和誤差。

23、3.提高能效：本發(fā)明能夠根據(jù)實際需求自動調(diào)整風(fēng)機頻率，實現(xiàn)了風(fēng)機的節(jié)能運行；在瓦斯?jié)舛容^低時，風(fēng)機以較低的頻率運行，降低了能耗；在瓦斯?jié)舛壬邥r，風(fēng)機則自動增加頻率以滿足通風(fēng)需求，避免了能源浪費。

24、4.增強安全保障：本發(fā)明通過設(shè)置觸發(fā)報警裝置，以實時監(jiān)測的瓦斯?jié)舛刃盘柡蛨缶盘柾瑫r提醒風(fēng)機變頻控制器及時控制風(fēng)機的送風(fēng)，且觸發(fā)報警裝置還能夠及時切斷向采煤工作面提供動力電源的變壓器電源，增強了礦井的安全性。

25、5.易于操作和維護：本發(fā)明控制系統(tǒng)簡單方便，不需要專業(yè)人員進(jìn)行復(fù)雜的操作和維護，降低了人員的勞動強度，提高了工作效率。

26、綜上所述，本發(fā)明具有精確控制風(fēng)量、快速響應(yīng)、提高能效、增強安全保障和易于操作維護的特點，對于提高煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的安全性和能效具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng)還包括觸發(fā)報警裝置，用于根據(jù)瓦斯?jié)舛戎底詣訄缶⒓皶r切斷向采煤工作面提供動力電源的變壓器電源；所述觸發(fā)報警裝置的信號輸入端與瓦斯傳感器的信號輸出端連接，觸發(fā)報警裝置和瓦斯傳感器的信號輸出端均與風(fēng)機變頻控制器信號輸入端連接，風(fēng)機變頻控制器信號輸出端與觸發(fā)報警裝置的信號輸入端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)機變頻控制器包括用于根據(jù)自適應(yīng)控制策略分析瓦斯?jié)舛戎禂?shù)據(jù)并得到分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)機的運行模式包括低功率運行模式和高功率運行模式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)，其特征在于：所述瓦斯傳感器的型號為gasboard-2502；觸發(fā)報警裝置采用瓦斯斷電儀，瓦斯斷電儀安裝在變壓器上。

6.一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制方法，其特征在于，所述步驟2中的自適應(yīng)控制策略如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括步驟4：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種煤礦自然發(fā)火區(qū)自適應(yīng)變頻風(fēng)機風(fēng)量控制系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括：瓦斯傳感器，用于采集煤礦自然發(fā)火區(qū)的瓦斯?jié)舛戎?；風(fēng)機變頻控制器，用于根據(jù)瓦斯?jié)舛戎悼刂骑L(fēng)機的排風(fēng)量；風(fēng)機變頻控制器的信號輸入端與瓦斯傳感器的信號輸出端連接；變頻器，用于控制風(fēng)機的電源頻率進(jìn)而改變風(fēng)機的運行模式；變頻器的信號輸入端與風(fēng)機變頻控制器的信號輸出端連接；至少一臺風(fēng)機，用于向煤礦自然發(fā)火區(qū)送風(fēng)；本發(fā)明通過實時監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋瑢崿F(xiàn)了自動調(diào)整風(fēng)機電源頻率，精確控制了風(fēng)機風(fēng)量，解決了煤礦自然發(fā)火區(qū)瓦斯?jié)舛瘸薜募夹g(shù)問題，避免了引發(fā)瓦斯事故風(fēng)險，具有精確控制風(fēng)量、快速響應(yīng)、提高能效、增強安全保障和易于操作維護的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：徐元強,楊衛(wèi)林,曹睿,郭峰,張俊峰,王斐,洪赟鵬,李陽,趙洪,劉文波
受保護的技術(shù)使用者：云南滇東雨汪能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10