煤矿智能化局部通风系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿智能化局部通风系统，包括有矿用隔爆型双回路馈电开关、两台流道式防爆变频器以及两台局部通风机，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关与煤矿井下的信息采集模块连接，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关分别给两台防爆变频器进行供电，并且分别控制两台防爆变频器进行工作，两台防爆变频器分别连接两台局部通风机，所述的两台局部通风机的出风口处还设置有风流自动切换装置。本发明在矿用隔爆型智能双回路馈电开关的控制下，自动调节通风机转速，实现按需供风，智能排瓦斯等功能，达到节能降耗，预防灾难，提高局部通风系统的安全可靠性。
【专利说明】煤矿智能化局部通风系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿局部通风装置，尤其涉及一种煤矿智能化局部通风系统。
【背景技术】
[0002]目前，传统煤矿局部通风机产品不能变频调速，通风方式“ー风吹”，在采掘工作面变化时，不能改变局部通风机的供风量。当采掘工作面瓦斯突出时，风量却不能増加，容易造成安全事故；当工作面采掘量减小时，又造成风量的过剩，浪费电能。同时，主、备用通风机的切换需人工操作，不能实现自动控制和无人值守。
[0003]主、备用通风机之间切换大都采用两个独立风管，或者采用在每台风机与管道联接处安装切换闸门，这种结构不仅占用空间较大，投入成本高，而且需要人为操作，效率低、切换慢，不利于矿井安全的可靠性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种煤矿智能化局部通风系统，能够自动调节通风机转速，实现按需供风。
[0005]本发明采用下述技术方案:一种煤矿智能化局部通风系统，包括有矿用隔爆型双回路馈电开关、两台流道式防爆变频器以及两台局部通风机，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关与煤矿井下的信息采集模块连接，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关分别给两台防爆变频器进行供电，并且控制两台防爆变频器进行工作，两台防爆变频器分别连接两台局部通风机，所述的两台局部通风机的出风ロ处还设置有风流自动切换装置。
[0006]所述的双回路馈电开关包括有隔爆外壳，隔爆外壳包括主腔和接线腔,主腔内设有芯架和双回路馈电开关电路板，主腔侧面设有主转换开关和次转换开关，接线腔上设置接线出ロ ；双回路馈电开关电路板包括有主馈电开关回路、次馈电开关回路和双回路电源切换模块，主馈电开关回路包括主转换开关、第一信号采集电路、第一中央处理器、第一电源控制电路、第一外部信号输入电路和第一执行电路，主转换开关串联于主电源与主负载的三相回路中，所述的第一信号采集电路输入端串接于主转换开关与主负载之间，第一信号采集电路的输出端连接第一中央处理器的采集信号输入端，第一中央处理器的状态信息输入端连接第一外部信号输入电路的输出端，第一中央处理器的控制输出端连接第一执行电路，第一执行电路的动作触点连接防爆变频器；所述的第一电源控制电路包括主合闸控制模块、主分闸控制模块和主变压模块，主变压模块的电源引线端连接两相主电源，主变压模块的电源输出端连接双回路电源切换模块的主电源输入端，双回路电源切换模块的第一电源输出端连接主合闸控制模块，双回路电源切换模块的第二电源输出端连接主分闸控制模块；所述的次馈电开关回路包括次转换开关、第二信号采集电路、第二中央处理器、第二外部信号输入电路、第二执行电路、第二电源控制电路，连接关系与主馈电开关回路相同，其中第二电源控制电路包括次合闸控制模块、次分闸控制模块和次变压模块，次变压模块的电源输出端连接双回路电源切换模块的次电源输入端，次合闸控制模块连接双回路电源切换模块的第一电源输出端，次分闸控制模块连接双回路电源切换模块的第二电源输出端；所述的第一中央处理器和第二中央处理器同时连接触摸显示屏。
[0007]所述的第一信号采集电路包括主负载零序电流采集互感器、主负载运行电流采集互感器组、主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器，所述的主负载零序电流采集互感器和主负载运行电流采集互感器组均采用穿心结构串接于主转换开关与主负载的三相回路中，主负载零序电流采集互感器和主负载运行电流采集互感器组的输出端连接第一中央处理器；所述的主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器的输入端并接于主转换开关与主负载的三相回路中，主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器的输出端连接第一中央处理器；所述的主负载零序电压采集电抗器的初级线圈的一端通过主转换开关的辅助常闭触点连接第一中央处理器的电抗器中性点检测输入端；第一信号采集电路还包括主负载频率、电流反馈电路,主负载频率、电流反馈电路的输入端连接防爆变频器，主负载频率、电流反馈电路的输出端连接第一中央处理器的三相模拟量输入端。
[0008]所述的第一电源控制电路的主变压模块包括第一变压器，第一变压器的初级线圈的输入端为电源引线端，次级线圈的三路输出端连接双回路电源切换模块的主电源输入端；所述的第一电源控制电路的主合闸控制模块包括第一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输入端连接双回路电源切换模块的第一电源输出端，第一桥式整流电路的正极输入端串联有手动合闸按钮，第一桥式整流电路的输出端连接主转换开关合闸线圈；所述的第一电源控制电路的主分闸控制模块包括第二变压器，第二变压器的初级线圈连接双回路电源切换模块的第二电源输出端，第二变压器的第一次级线圈的输出端分别连接主负载零序电流采集互感器、主负载运行电流采集互感器组、主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器，第二变压器的第二次级线圈的输出端通过整流模块同时连接第二桥式整流电路和第三桥式整流电路的输入端，第二桥式整流电路的正极输入端串联变频停止继电器常开触点，第二桥式整流电路的输出端连接主转换开关失压分闸线圈，第三桥式整流电路的正极输入端串联手动分闸按钮和主转换开关常开触点，且手动分闸按钮并联有故障反馈继电器常开触点，第三桥式整流电路的输出端连接主转换开关分励分闸线圈。
[0009]所述的第一外部信号输入电路包括多个负载运行控制手动按钮和主转换开关合闸反馈开关、变频故障继电器的常开触点，所述的多个负载运行控制手动按钮包括变频启动按钮、变频停止按钮、变频升频按钮、变频降频按钮、变频急停按钮，主转换开关合闸反馈开关为转换开关的常开触点，变频故障继电器的常开触点为变频器故障输出端继电器的常开触点。
[0010]所述的第一执行电路包括变频启动控制线圈、变频停止控制线圈、变频急停控制线圈、系统故障控制线圈和动力电闭锁故障控制线圈和电压传感器，电压传感器的信号输出端输出标准4?20mA的信号给变频器的变频信号输入端，作为变频器的频率给定输入。
[0011]所述的防爆变频器包括风筒，风筒内部设置有矩形防爆箱、铜质散热器、强电输入接线盒、强电输出接线盒、控制接线盒、接线盒支座和变频器芯，强电输入接线盒、强电输出接线盒和控制接线盒均固定安装于接线盒支座上，接线盒支座一端穿过风筒筒壁与双回路馈电开关连接，另一端与矩形防爆箱连接，矩形防爆箱被悬空固定于风筒筒内，铜质散热器安装于矩形防爆箱一侧，变频器芯被固定安装于矩形防爆箱内部；所述风筒下方设有固定支脚。
[0012]所述防爆变频器的风筒与所控制的局部通风机的风筒相通，且直径相同；两台防爆变频器通过支架与两台局部通风机一体安装。
[0013]所述的风流自动切換装置具有ー个U形风筒，U形风筒前部两端ロ为进风部位分别与两台局部通风机的送风管连接，U形风筒底部的U形弯处开有出风ロ，该出风ロ与排风管道连接，在出风ロ的叉ロ处铰接有活动门板，出风ロ的两侧分别设有与活动门板配合的门框。
[0014]所述门框上粘贴有弹性密封垫圈；所述门框上设有磁性吸块，上侧的门框上的磁性吸块数量为2个以上，下侧的门框上的磁性吸块的数量为至少I个；所述活动门板采用环氧玻璃布板，门板两侧粘贴有封闭胶垫，胶垫外侧设有压紧钢板。
[0015]本发明通过改变煤矿局部通风机控制方式，在矿用隔爆型智能双回路馈电开关的控制下，自动调节通风机转速，实现按需供风，智能排瓦斯等功能，达到节能降耗，预防灾难，提高局部通风系统的安全可靠性。
[0016]具体有益效果如下:
本发明将主馈电开关回路和次馈电开关回路中的双电源通过双回路电源切換模块输出电能，保证只要有一条回路通电，都能使得电源控制电路正常工作，电源控制电路主要通过合闸控制模块和分闸控制模块完成转换开关的开/合闸；同时，信号采集电路采集负载端的电流、电压信号，便于实时监测负载端状态；进ー步地，通过外部信号输入电路，将控制命令信息输送给中央处理器，再由中央处理器通过控制输出端向执行电路发送信息，执行电路中对应外部信号输入电路的控制线圈得电，继而控制负载的运行状态。
[0017]本发明将防爆变频器与局扇风机连接，利用局扇的风流解决了变频器的冷却问题，实现变频器的快速风冷、集中控制，減少了外部冷却设备，不仅节约了能耗，而且大大降低了设备成本，同时两设备连接在一起也方便集中观察、监测和管理；整体安装在支架上，节省安装空间。
[0018]本发明通过风流自动切換装置，可以减少现场风管数量，仅采用单个风管，在通风机自身风流压力下，即可实现两台通风机风流的自动切換，且结构简单，密封可靠。而且也无须另外配置闸门等装置，既提高了效率，又节约了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的矿用隔爆型双回路馈电开关的电路原理图；
图3为流道式防爆变频器的结构示意图；
图4为流道式防爆变频器的内部结构示意图；
图5为风流自动切換装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本发明包括有矿用隔爆型双回路馈电开关1、两台流道式防爆变频器3以及两台局部通风机2，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关I与煤矿井下的信息采集模块连接，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关I分别给两台防爆变频器3进行供电，并且分别控制两台防爆变频器3进行工作，两台防爆变频器3分别连接两台局部通风机2，所述的两台局部通风机2的出风口处还设置有风流自动切换装置5。
[0021]两台局部通风机2为主用局部通风机和备用局部通风机，两台流道式矩形防爆变频器分别控制两台局部通风机，煤矿井下的信息采集监测站从煤矿井下安全监控系统获取井下不同部位的瓦斯浓度、二氧化碳浓度、风速、温度等信号输送给双回路馈电开关(以以太网通讯模块(LM3403)与煤矿井下的信息采集监测站之间通讯，X为光纤接口)。双回路馈电开关根据设定的参数逻辑关系调整防爆变频器的输出电流频率，对局扇电机转速进行调整，调节风机风量，满足矿井通风需求和节能运行，具有按需供风的功能，解决现在矿井风量不可调，“一风吹”现象。系统逻辑控制条件制定有瓦斯低于报警值时的增大风量高速排瓦斯，瓦斯高于报警值时的减小风量减缓瓦斯排放速度方案，整个排瓦斯过程安全高效，不需要人为采用堵木板或扎风筒的方式进行，提高瓦斯排放速度，提高人员安全性。
[0022]矿用隔爆型双回路馈电开关I具有触摸显示屏12、手动控制按钮13，能实现就地IXD屏显示、就地控制和远程控制功能；能实现声光报警和提醒断电；还具有风电闭锁、瓦斯电闭锁、二氧化碳电闭锁、温度电闭锁，高效智能排瓦斯等功能，并能对系统自身进行监测和故障诊断，能实现一键开机、自动切换风机、自动并联运行的功能。当用户配置上位机单元时，可远程控制多套智能风机的运行。本发明通过两个低压电网智能保护模块的通讯接口(RS232)与触摸显示屏12实现通讯，读取变频器的电流、频率、故障、电机转向、远近程信号。
[0023]矿用隔爆型双回路馈电开关I具体如下所述:包括有隔爆外壳，隔爆外壳包括主腔和接线腔，主腔内设有芯架和双回路馈电开关电路板，主腔侧面设有双回路转换开关，接线腔上设置多条接线出口 ；双回路馈电开关电路板包括有主馈电开关回路、次馈电开关回路和双回路电源切换模块，主馈电开关回路包括主转换开关QS2、第一信号采集电路、第一中央处理器U1、第一电源控制电路、第一外部信号输入电路、第一执行电路，其中主转换开关QS2串联于主电源与主负载的三相回路中；主阻容吸收装置ZR2并接于主转换开关QS2与负载2#变频器之间。同样次阻容吸收装置ZRl并接于次转换开关QSl与负载1#变频器之间。在图1中，接线端子L1、L2、L3接次电源(1#电源)，L31、L32、L32接主电源(2#电源)，接线端子L21、L22、L23接1#变频器，接线端子L41、L42、L43接2#变频器。所述的次馈电开关回路包括次转换开关、第二信号采集电路、第二中央处理器U2、第二外部信号输入电路、第二执行电路、第二电源控制电路，次馈电开关回路的电路元件及连接关系与主馈电开关回路一致，不同的是第二电源控制电路中没有双回路电源切换模块，共用一个双回路电源切换模块:第二电源控制电路包括次合闸控制模块、次分闸控制模块和次变压模块，次变压模块的电源输出端连接双回路电源切换模块的次电源输入端，次合闸控制模块连接双回路电源切换模块的第一电源输出端，次分闸控制模块连接双回路电源切换模块的第二电源输出端。其中，第一中央处理器、第二中央处理器均采用低压电网智能保护模块，型号LM3108K1。
[0024]下面以主馈电开关回路进行说明:
所述的第一信号采集电路包括主负载零序电流采集互感器TA8、主负载运行电流采集互感器组TA4、TA5、TA6、主负载零序电压采集电抗器Tll和主负载运行电压同步变压器T5，所述的主负载零序电流采集互感器TA8和主负载运行电流采集互感器组TA4、TA5、TA6均采用穿心结构串接于主转换开关QS2与主负载2#变频器的三相回路中，主负载零序电流采集互感器TA8和主负载运行电流采集互感器组TA4、TA5、TA6的输出端分别连接第一中央处理器Ul的引脚IO、COM和IA、IB、IC;所述的主负载零序电压采集电抗器Tll和主负载运行电压同步变压器T5的输入端并联于主转换开关QS2与主负载2#变频器的三相回路中，主负载零序电压采集电抗器Tll和主负载运行电压同步变压器T5的输出端分别连接第一中央处理器的引脚UO、COM和UA、UB、UC。所述的主负载零序电压采集电抗器Tll的初级线圈的一端连接通过主转换开关的辅助常闭触点QS2和电阻R2连接第一中央处理器Ul的电抗器中性点检测输入端RL，用于检测主转换开关QS2是否合闸，电容C3、C4为滤波电容。负载频率、电流反馈电路的输入端连接2#变频器，负载频率、电流反馈电路的输出端连接第一中央处理器Ul的三相模拟量输入端(AL1+、AL2+、AL-)，电阻R5连接在ALl+与AL-之间，电阻R6连接在AL2+与AL-之间。
[0025]所述的第一中央处理器Ul的状态信息输入端连接第一外部信号输入电路的输出端，第一外部信号输入电路包括多个负载运行控制手动按钮和主转换开关合闸反馈开关QS2、变频故障继电器的常开触点KA6 (变频器故障输出端继电器的常开触点)，所述的多个负载运行控制手动按钮4包括变频启动按钮SB 10、变频停止按钮SB 11、变频升频按钮SB 12、变频降频按钮SB13、变频急停按钮SB14 ;第一中央处理器Ul的控制输出端连接第一执行电路，第一执行电路包括变频启动控制线圈KA8、变频停止控制线圈KA9、变频急停控制线圈KA10、系统故障控制线圈KAll和动カ电闭锁故障控制线圈KA12、电压传感器。第一中央处理器Ul的模拟量输出单元通过电压传感器P2输出标准4?20mA信号作为2#变频器的频率给定输入。
[0026]所述的第一电源控制电路包括主合闸控制模块、主分闸控制模块和主变压模块，主变压模块包括第一变压器T2，第一变压器T2的初级线圈的输入端为电源引线端，电源引线端连接主电源的两相，次级线圈的三路输出端连接双回路电源切换模块的主电源输入端。第一电源控制电路将电能通过第一变压器T2的初级线圈采集过来，再经过第一变压器T2的次级线圈进行变压处理，分别输出220V/250w、127V/250w电压，输送给双回路电源切换模块，作为双回路电源切换模块的主供电端；同时，次馈电开关回路中也会向双回路电源切换模块输送电能，作为双回路电源切换模块的次供电端；其中127V电源经过双回路电源切换模块后作为真空断路器合闸操作电源；由于220V经过双回路电源切換模块输出至第ニ变压器T3、桥式整流模块输出DC48V、DC10V，其中DC48V作为两个回路真空断路器分闸操作电源，DClOV作为系统核心中央处理器及信号采集电路中元器件的控制电源。双回路电源切换模块为现有成熟技术，相当于将两个电源引入，再由ー个出口输出，在此不再赘述。
[0027]第一电源控制电路的主合闸控制模块包括第一桥式整流电路D1，第一桥式整流电路Dl的输入端连接双回路电源切换模块的第一电源输出端，第一桥式整流电路Dl的正极输入端串联有手动合闸按钮SB8，第一桥式整流电路Dl的输出端连接主转换开关合闸线圈J2，通过人工手动按压手动合闸按钮SB8，手动按钮SB8闭合，则主转换开关合闸线圈J2得电，主转换开关QS2合闸动作；第一电源控制电路的主分闸控制模块包括第二变压器T3,第ニ变压器T3的初级线圈连接双回路电源切换模块的第二电源输出端，第二变压器T3的第一次级线圈的输出端分别连接主负载零序电流采集互感器TA8、主负载运行电流采集互感器组TA4、TA5、TA6、主负载零序电压采集电抗器Tll和主负载运行电压同步变压器T5，为其提供电能；第二变压器T3的第二次级线圈的输出端通过整流模块同时连接第二桥式整流电路D2和第三桥式整流电路D3的输入端，第二桥式整流电路D2的正极输入端串联变频停止继电器的常开触点KA9，当第一执行电路中的变频停止控制线圈KA9得电时，此变频停止继电器常开触点KA9自动闭合，则第二桥式整流电路D2输出端连接的主转换开关失压分闸线圈J5得电，从而使得主转换开关QS2分闸动作；第三桥式整流电路D3的正极输入端串联手动分闸按钮SB9和主转换开关常开触点QS2，且手动分闸按钮SB9并联有故障反馈继电器的常开触点KA7，故障反馈继电器的线圈KA7连接开关电源，线圈KA7还与2#变频器的故障继电器的常开触点KA6串联。当2#变频器故障时，故障继电器得电发出故障信号，常开触点KA6闭合，则故障反馈继电器线圈KA7得电，则故障反馈继电器的常开触点KA7闭合，主转换开关分励分闸线圈J6得电，从而使得主转换开关QS2分闸动作。
[0028]如图2所示，本发明正常工作时采用两个完全独立的回路，即主馈电开关回路、次馈电开关回路，利用主转换开关QS2和次转换开关QSl (即真空断路器的常开触点)分别控制两台变频一体化局扇的通断，辅以主阻容吸收装置ZR1、ZR2实现真空断路器的操作过电压保护功能。
[0029]第一中央处理器U1(LM3108K1)通过主负载运行电流采集互感器组T4、T5、T6采集负载变频器运行电流、主负载零序电流采集互感器ΤΑ8采集负载变频器零序电流，作为局扇和变频器的电流保护基准；第一中央处理器Ul通过主负载运行电压同步变压器Τ5采集负载电压信号、主负载零序电压采集电抗器Tll采集负载零序电压信号，作为局扇和变频器的电压保护基准。
[0030]第一中央处理器Ul集成的逻辑单元通过软件编程和组态监测信息采集开关量输入，通过真空断路器的主转换开关QS2实现2#真空断路器的状态反馈输入，通过手动按钮SB10、SBlU SB12、SB13、SB14实现2#变频器的起动、停止、升频、降频、急停输入；第一中央处理器Ul中的控制逻辑单元通过软件编程和组态控制开关量输出，分别通过ΚΑ8、ΚΑ9、ΚΑ10、KAlU ΚΑ12实现对2#变频器的起动、停止、急停、报警、闭锁控制，从而实现控制风机的运转。当需要2#变频器启动时，手动按下第一外部信号输入电路中的变频启动按钮SB10，低压电网智能保护模块接收到变频启动命令后，经过内部的逻辑运算，向第一执行电路中的变频启动控制线圈ΚΑ8送电，继而2#变频器端的控制线圈ΚΑ8的常开触点闭合，2#变频器得电工作；当需要2#变频器停止时，有两种情况，一:人为需要2#变频器停止，手动按下变频停止按钮SB11，第一中央处理器Ul接收到变频停止命令后，经过内部的逻辑运算，向第一执行电路中的变频停止控制线圈ΚΑ9送电，继而2#变频器端的控制线圈ΚΑ9的常开触点闭合，2#变频器停止工作；二，当第一中央处理器Ul内部采集到变频器的故障信号时，则发出信号使变频停止控制线圈ΚΑ9得电，电源控制电路中的变频停止继电器常开触点ΚΑ9自动闭合，主转换开关失压分闸线圈J5得电，主转换开关QS2分闸，断开2#变频器电源；当需要变频升频或降频时，第一中央处理器Ul判断用户在现有正在运行的频率下升、降意图，通过电压传感器Ρ2调节模拟量的输出端输出4?20mA信号，通过该信号控制变频器的频率升降；当2#变频器出现故障时，2#变频器端的故障继电器线圈得电，第一外部信号输入电路中的变频故障继电器常开触点KA6自动闭合，第一中央处理器发出信号使第一执行电路中的系统故障控制线圈KAlO得电，系统故障报警电路拉响警报，同时切断变频器的电源。电闭锁故障控制线圈KA12实现了风电闭锁、瓦斯电闭锁、二氧化碳电闭锁、温度电闭锁。
[0031]次馈电开关回路的工作原理同主馈电开关回路的工作原理一祥，在此不再赘述。
[0032]防爆变频器具体如下所述:如图3和图4所示，煤矿局部通风机一体化流道式矩形防爆变频器，包括风筒31、矩形防爆箱32、铜质散热器33、强电输入接线盒34、强电输出接线盒35、控制接线盒36、接线盒支座37和变频器芯38，强电输入接线盒4、强电输出接线盒35和控制接线盒36均固定安装于接线盒支座37上，接线盒支座37 —端穿过风筒31筒壁与外部电カ设备连接，另一端与矩形防爆箱32连接，矩形防爆箱32被悬空固定于风筒31筒内，铜质散热器33安装于矩形防爆箱32 —侧，变频器芯38被固定安装于矩形防爆箱32内部，其特征在于:除风筒31外，所述所有元器件均设置在风筒31内部，风筒I下方设有固定支脚39。
[0033]本发明直接与井下局扇连接，风筒31的直径与对应连接使用局扇的出风筒直径相同，强电输入接线盒34、强电输出接线盒35和控制接线盒36共同控制本发明的电路开闭，在工作时，局扇压入的风流在风筒31的约束下，直接从防爆箱32和铜质散热器3表面流过，通过风流和防爆箱32、铜质散热器33之间的热交換，实现变频器的快速冷却。
[0034]风流自动切换装置具体如下所述:參看图5，本发明的矿用通风机风流自动切換装置，该装置具有ー个U形风筒51，风筒51前部两端ロ为进风部位分别与主用风机和备用风机的送风管连接，风筒底部U形弯处开有出风ロ 56，该出风ロ 56与排风管道连接，在出风ロ 56的叉ロ处通过铰链3连接有活动门板54，为了加强封堵部位的密封，在出风ロ 56的两侧分别设有与活动门板4配合的门框52，门框上装有磁性吸块55，其中，上侧的门框上的磁性吸块5的数量为2个以上，下侧的门框上的磁性吸块55的数量为至少I个。当U形风筒I竖立安装时，位于上侧的门框上的磁性吸块55优选设置3个，以克服活动门板54向上翻转时的重力，让门板在风机运行过程中保持稳定状态。考虑到活动门板54向下翻转时由其自身重力即能实现其自动快速翻转，在下侧的门框上设置I个磁性吸块即可，主要起辅助密封作用，也能与活动门板54自重形成合力，让活动门板54在风机运行过程中保持静止状态。所述活动门板54采用环氧玻璃布板，可减轻重量，在活动门板4两侧粘贴有密封胶垫，密封胶垫外侧设有压紧钢板(图中未示)，该压紧钢板不仅能防止密封胶垫脱落，还能吸附磁性吸块55。活动门板54用铰链3固定后，可在两门框52之间自由转动，活动门板54与任意一侧门框2接触时，可隔断该风流与排风管道的连通。通过活动门板54的翻转可以交替的将两侧进风管道封堵，相应地将另ー侧的进风管道畅通。为了避免翻转时活动门板54与门框52之间的刚性撞击，且能增强活动门板54与门框52之间的密封性能，并稳定其密封状态，在门框52上粘有弾性密封垫圈。该装置在使用过程中，当主用通风机出现故障停止运行吋，由控制机构控制即可启动备用风机，由其产生的强大气流将封堵在其送风管ロ的活动门板54自行吹开，并使活动门板54在主用通风机送风ロ磁性吸块55的作用下，活动门板54迅速贴合在其送风ロ的门框52上，气流由连接备用通风机的送风管道经排风管供风。由备用通风机向主用通风机的切换过程与上述切換相同。由此，无需人工操作，即可实现主、备用两台通风机风流的自动切換，而且十分快捷。该装置结构简单，密封性良好，制造成本低廉。
【权利要求】
1.一种煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:包括有矿用隔爆型双回路馈电开关、两台流道式防爆变频器以及两台局部通风机，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关与煤矿井下的信息采集模块连接，所述的矿用隔爆型双回路馈电开关分别给两台防爆变频器进行供电，并且控制两台防爆变频器进行工作，两台防爆变频器分别连接两台局部通风机，所述的两台局部通风机的出风ロ处还设置有风流自动切换装置。
2.根据权利要求1所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的双回路馈电开关包括有隔爆外壳，隔爆外壳包括主腔和接线腔，主腔内设有芯架和双回路馈电开关电路板，主腔侧面设有主转换开关和次转换开关，接线腔上设置接线出口 ；双回路馈电开关电路板包括有主馈电开关回路、次馈电开关回路和双回路电源切换模块，主馈电开关回路包括主转换开关、第一信号采集电路、第一中央处理器、第一电源控制电路、第一外部信号输入电路和第一执行电路，主转换开关串联于主电源与主负载的三相回路中，所述的第一信号采集电路输入端串接于主转换开关与主负载之间，第一信号采集电路的输出端连接第一中央处理器的米集信号输入端，第一中央处理器的状态信息输入端连接第一外部信号输入电路的输出端，第一中央处理器的控制输出端连接第一执行电路，第一执行电路的动作触点连接防爆变频器；所述的第一电源控制电路包括主合闸控制模块、主分闸控制模块和主变压模块，主变压模块的电源引线端连接两相主电源，主变压模块的电源输出端连接双回路电源切换模块的主电源输入端,双回路电源切换模块的第一电源输出端连接主合闸控制模块，双回路电源切换模块的第二电源输出端连接主分闸控制模块；所述的次馈电开关回路包括次转换开关、第二信号采集电路、第二中央处理器、第二外部信号输入电路、第二执行电路、第二电源控制电路，连接关系与主馈电开关回路相同，其中第二电源控制电路包括次合闸控制模块、次分闸控制模块和次变压模块，次变压模块的电源输出端连接双回路电源切换模块的次电源输入端，次合闸控制模块连接双回路电源切换模块的第一电源输出端，次分闸控制模块连接双回路电源切换模块的第二电源输出端；所述的第一中央处理器和第二中央处理器同时连接触摸显示屏。
3.根据权利要求2所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的第一信号采集电路包括 主负载零序电流采集互感器、主负载运行电流采集互感器组、主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器，所述的主负载零序电流采集互感器和主负载运行电流采集互感器组均采用穿心结构串接于主转换开关与主负载的三相回路中，主负载零序电流采集互感器和主负载运行电流采集互感器组的输出端连接第一中央处理器；所述的主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器的输入端并接于主转换开关与主负载的三相回路中，主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器的输出端连接第一中央处理器；所述的主负载零序电压采集电抗器的初级线圈的一端通过主转换开关的辅助常闭触点连接第一中央处理器的电抗器中性点检测输入端；第一信号采集电路还包括主负载频率、电流反馈电路，主负载频率、电流反馈电路的输入端连接防爆变频器，主负载频率、电流反馈电路的输出端连接第一中央处理器的三相模拟量输入端。
4.根据权利要求3所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的第一电源控制电路的主变压模块包括第一变压器，第一变压器的初级线圈的输入端为电源引线端，次级线圈的三路输出端连接双回路电源切换模块的主电源输入端；所述的第一电源控制电路的主合闸控制模块包括第一桥式整流电路,第一桥式整流电路的输入端连接双回路电源切换模块的第一电源输出端，第一桥式整流电路的正极输入端串联有手动合闸按钮，第一桥式整流电路的输出端连接主转换开关合闸线圈；所述的第一电源控制电路的主分闸控制模块包括第二变压器，第二变压器的初级线圈连接双回路电源切换模块的第二电源输出端，第二变压器的第一次级线圈的输出端分别连接主负载零序电流采集互感器、主负载运行电流采集互感器组、主负载零序电压采集电抗器和主负载运行电压同步变压器，第二变压器的第二次级线圈的输出端通过整流模块同时连接第二桥式整流电路和第三桥式整流电路的输入端，第二桥式整流电路的正极输入端串联变频停止继电器常开触点，第二桥式整流电路的输出端连接主转换开关失压分闸线圈，第三桥式整流电路的正极输入端串联手动分闸按钮和主转换开关常开触点，且手动分闸按钮并联有故障反馈继电器常开触点，第三桥式整流电路的输出端连接主转换开关分励分闸线圈。
5.根据权利要求4所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的第一外部信号输入电路包括多个负载运行控制手动按钮和主转换开关合闸反馈开关、变频故障继电器的常开触点，所述的多个负载运行控制手动按钮包括变频启动按钮、变频停止按钮、变频升频按钮、变频降频按钮、变频急停按钮，主转换开关合闸反馈开关为转换开关的常开触点，变频故障继电器的常开触点为变频器故障输出端继电器的常开触点。
6.根据权利要求5所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的第一执行电路包括变频启动控制线圈、变频停止控制线圈、变频急停控制线圈、系统故障控制线圈和动力电闭锁故障控制线圈和电压传感器，电压传感器的信号输出端输出标准4~20mA的信号给变频器的变频信号输入端，作为变频器的频率给定输入。
7.根据权利要求1所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的防爆变频器包括风筒，风筒内部设置有矩形防爆箱、铜质散热器、强电输入接线盒、强电输出接线盒、控制接线盒、接线盒支座和变频器芯，强电输入接线盒、强电输出接线盒和控制接线盒均固定安装于接线盒支座上，接线盒支座一端穿过风筒筒壁与双回路馈电开关连接，另一端与矩形防爆箱连接，矩形防爆箱被悬空固定于风筒筒内，铜质散热器安装于矩形防爆箱一侧，变频器芯被固定安装于矩形防爆箱内部；所述风筒下方设有固定支脚。
8.根据权利要求6所述的煤·矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述防爆变频器的风筒与所控制的局部通风机的风筒相通，且直径相同；两台防爆变频器通过支架与两台局部通风机一体安装。
9.根据权利要求1所述的煤矿智能化局部通风系统，其特征在于:所述的风流自动切换装置具有一个U形风筒，U形风筒前部两端口为进风部位分别与两台局部通风机的送风管连接，U形风筒底部的U形弯处开有出风口，该出风口与排风管道连接，在出风口的叉口处铰接有活动门板，出风口的两侧分别设有与活动门板配合的门框。
10.根据权利要求8所述的矿用通风机风流自动切换装置，其特征在于:所述门框上粘贴有弹性密封垫圈；所述门框上设有磁性吸块，上侧的门框上的磁性吸块数量为2个以上，下侧的门框上的磁性吸块的数量为至少I个；所述活动门板采用环氧玻璃布板，门板两侧粘贴有封闭胶垫，胶垫外侧设有压紧钢板。
【文档编号】E21F1/10GK103591041SQ201310623015
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】吴宣东, 邢印, 庞浩磊, 张毅, 姜艳 申请人:南阳防爆集团股份有限公司