一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动控制技术领域，具体涉及一种煤矿井下自动喷雾及通风切换
目.0
【背景技术】
[0002]煤矿井下到处存在着粉尘、噪声、振动、高温和高湿等恶劣环境，一旦有煤矿被开采，煤炭就会被皮带运输机输送出来，煤炭在输送过程中很容易使煤尘飞扬，而煤矿工人在井下来来往往，难免吸入煤尘颗粒对身体造成很大的危害，另外，煤矿井下环境条件还十分复杂，水、火、瓦斯、有害气体等严重威胁着煤矿工人的生命安全，且井下通风条件差，必须借助风机连续通风换气，减少瓦斯浓度，一旦风机出现故障，瓦斯浓度就会迅速升高，瓦斯浓度一旦超标，人为发现的机会很小，且一旦瓦斯浓度超标瓦斯爆炸风险系数会增大?’瓦斯和煤尘颗粒作为对人体伤害最大的因素，对人体的生命安全造成不可预估的威胁，现如今，煤矿井下对于煤尘颗粒和通风换气降低瓦斯浓度多采用单一分开控制操作，功能单一，控制效率低，因此，现如今缺少一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，能够自动控制电动球阀开关根据环境参数自动喷雾实时降低井下煤尘颗粒浓度，同时，当瓦斯超标之后，通过继电器保护电路切换，使喷雾装置持续喷雾，通过增大井下湿度，减小瓦斯爆炸风险，并且立即自动切换风机，隔离故障风机，保持井下通风环境，大大的降低了煤矿瓦斯爆炸风险系数，将危险降到最低，保护井下人员的生命财产安全。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其设计新颖合理，结构简单，集除尘和持续通风换气功能为一体，功能完备，控制效率高，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:包括电动球阀、用于持续通风换气的第一风机、用于备用通风换气的第二风机、垂直安装在煤矿井下运煤皮带上方用于感应煤矿粉尘的触控传感器和用于监控煤矿井下环境参数的数据监测终端；所述数据监测终端包括外壳和布设在所述外壳内的电子线路板，所述电子线路板上集成有供电电源和微控制器模块，所述微控制器模块输入端接有隔离驱动保护电路、温湿度传感器和瓦斯传感器，所述微控制器模块输出端接有继电保护电路和用于驱动所述电动球阀工作的电动球阀驱动电路，所述隔离驱动保护电路的输入端接有红外热释传感器，所述外壳上设置有输入按键和指示灯；所述触控传感器的输出端与所述隔离驱动保护电路的输入端相接，所述第一风机与所述继电保护电路的第一输出端相接，所述第二风机与所述继电保护电路的第二输出端相接，所述电动球阀驱动电路与所述继电保护电路的第三输出端相接，所述输入按键的输出端与所述微控制器模块的输入端相接，所述指示灯的输入端与所述微控制器模块的输出端相接。
[0005]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述隔离驱动保护电路包括芯片TLP521-2、连接端口 JPl和连接端口 JP3，所述芯片TLP521-2的第I管脚经电阻R3与5V电源输出端相接，芯片TLP521-2的第2管脚与三极管Q8的发射极相接，三极管Q8的基极经电阻R7与连接端口 JPl的第2管脚相接，连接端口 JPl的第I管脚与24V电源输出端相接，连接端口 JPl的第3管脚和三极管Q8的集电极均接地；所述芯片TLP521-2的第3管脚经电阻R6与5V电源输出端相接，芯片TLP521-2的第4管脚与三极管Q9的发射极相接，三极管Q9的基极经电阻R2与连接端口 JP3的第2管脚相接，连接端口 JP3的第I管脚与5V电源输出端相接，连接端口 JP3的第3管脚和三极管Q9的集电极均接地；芯片TLP521-2的第8管脚输出分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路与所述微控制器模块相接；芯片TLP521-2的第6管脚输出分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路与所述微控制器模块相接；芯片TLP521-2的第7管脚和第5管脚均接地。
[0006]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述触控传感器包括传感器GCJ0.2，所述传感器GCJ0.2的信号输出端与连接端口 JPl的第2管脚相接。
[0007]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述红外热释传感器包括传感器RE200B，所述传感器RE200B的信号输出端与连接端口 JP3的第2管脚相接。
[0008]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述温湿度传感器包括传感器DHTlI。
[0009]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述瓦斯传感器包括传感器MJC4/2.8J。
[0010]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述电动球阀驱动电路包括三极管Q4和连接端口 JP2，所述三极管Q4的基极通过电阻R12与所述微控制器模块相接，三极管Q4的基极和电阻Rl2的连接端经并联的电阻Rl3和电容C5接地，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极与连接端口 JP2的第2管脚相接，连接端口 JP2的第I管脚分两路，一路与12V电源输出端相接，另一路经电阻14与连接端口 JP2的第2管脚相接。
[0011]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述继电保护电路包括三极管Q5、连接端口 Vl和双刀双掷继电器K1，所述三极管Q5的基极分两路，一路经电阻R19接地，另一路与所述微控制器模块相接；三极管Q5的集电极接地，三极管Q5的发射极分四路，第一路经二极管D2与24V电源输出端相接，第二路经电阻R20与发光二极管Dl的阴极相接，第三路经电阻R17与极性电容C8的负极相接，第四路与双刀双掷继电器Kl的线圈的一端相接；双刀双掷继电器Kl的线圈的另一端、极性电容CS的正极和发光二极管Dl的阳极均与24V电源输出端相接，双刀双掷继电器Kl的一个动触点I与连接端口 Vl第2管脚相接，双刀双掷继电器Kl的另一个动触点2与连接端口 JP2的第2管脚相接，所述继电保护电路的第一输出端为双刀双掷继电器Kl的静触点3，所述继电保护电路的第二输出端为双刀双掷继电器Kl的静触点4，所述继电保护电路的第三输出端为双刀双掷继电器Kl的静触点6，双刀双掷继电器Kl的静触点5悬空，双刀双掷继电器Kl的静触点6与三极管Q4的发射极相接。
[0012]上述的一种煤矿井下自动喷雾及通风切换装置，其特征在于:所述微控制器模块包括ARM微控制器或DSP微控制器。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型通过设置继电保护电路控制电动球阀和风机，当用于持续通风换气的第一风机工作正常时，触控传感器和红外热释传感器可根据井下实际环境控制电动球阀开关，当第一风机工作而瓦斯传感器依然检测到井下瓦斯浓度超标时，此时继电保护电路切换，使自动喷雾不接受触控传感器和红外热释传感器信号而持续喷雾，通过增大井下湿度，减小瓦斯爆炸风险，并且立即自动切换备用的第二风机，功能完备，使用效果好，电路简单，便于推广使用。
[0015]2、本实用新型通过设置输入按键设置井下环境参数阈值，并设置指示灯提醒风机故障，可靠稳定，投入成本低。
[0016]3、本实用新型设计新颖合理，响应速度快，拆卸安装方便，实用性强，便于推广使用。
[0017]综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，集除尘和持续通风换气功能为一体，功能完备，控制效率高，实用性强，便于推广使用。
[0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0020]图2为本实用新型隔离驱动保护电路的电路原理图。
[0021]图3为本实用新型电动球阀驱动电路、继电保护电路、第一风机和第二风机的电路连接关系不意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I 一触控传感器；2—红外热释传感器； 3—隔离驱动保护电路；
[0024]4一温湿度传感器；5—瓦斯传感器；6—输入按键；
[0025]7—供电电源；8—微控制器模块；9 一电动球阀驱动电路；
[0026]10一电动球阀；11 一继电保护电路； 12—第一风机；
[0027]13—第二风机；14一指示灯。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，本实用新型包括电动球阀10、用于持续通风换气的第一风机12、用于备用通风换气的第二风机13、垂直安装在煤矿井下运煤皮带上方用于感应煤矿粉尘的触控传感器I和用于监控煤矿井下环境参数的数据监测终端；所述数据监测终端包括外壳和布设在所述外壳内的电子线路板，所述电子线路板上集成有供电电源7和微控制器模块8，所述微控制器模块8输入端接有隔离驱动保护电路3、温湿度传感器4和瓦斯传感器5，所述微控制器模块8输出端接有继电保护电路11和用于驱动所述电动球阀10工作的电动球阀驱动电路9，所述隔离驱动保护电路3的输入端接有红外热释传感器2，所述外壳上设置有输入按键6和指示灯14 ;所述触控传感器I的输出端与所述隔离驱动保护电路3的输入端相接，所述第一风机12与所述继电保护电路11的第一输出端相接，所述第二风机13与所述继电保护电路11的第二输出端相接，所述电动球阀驱动电路9与所述继电保护电路11的第三输出端相接，所述输入按键6的输出端与所述微控制器模块8的输入端相接，所述指示灯14的输入端与所述微控制器模块8的输出端相接。
[0029]如图2所示，本实施例中，所述隔离驱动保护电路3包括芯片TLP521-2、连接端口JPl和连接端口 JP3，所述芯片TLP521-2的第I管脚经电阻R3与5V电源输出端相接，芯片TLP521-2的第2管脚与三极管Q8的发射极相接，三极管Q8的基极经电阻R7与连接端口JPl的第2管脚相接，连接端口 JPl的第I管脚与24V电源输出端相接，连接端口 JPl的第3管脚和三极管Q8的集电极均接地；所述芯片TLP521-2的第3管脚经电阻R6与5V电源输出端相接，芯片TLP521-2的第4管脚与三极管Q9的发射极相接，三极管Q9的基极经电阻R2与连接端口 JP3的第2管脚相接，连接端口 JP3的第I管脚与5V电源输出端相接，连接端口 JP3的第3管脚和三极管Q9的集电极均接地；芯片TLP521-2的第8管脚输出分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路与所述微控制器模块8相接；芯片TLP521-2的第6管脚输出分两路，一路与3.3V电源输出端相接，另一路与所述微控制器模块8相接；芯片TLP521-2的第7管脚和第5管脚均接地。
[0030]本实施例中，所述触控传感器I包括传感器GCJ0.2，所述传感器GCJ0.2的信号输出端与连