矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置

摘要

本发明矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置，属于煤仓瓦斯排放的技术领域；解决的技术问题为：提供一种安全性较高、节能效果较好、且可根据煤仓内瓦斯浓度实时调节风机通风量的仓瓦斯自动排放控制系统；采用的技术方案为：矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置，包括：处理器单元、瓦斯浓度采集单元、电源单元、风机运行状态控制单元、风机运行状态监测单元、风机控制设备、非本安电气设备控制单元和非本安电气开关单元；所述瓦斯浓度采集单元和所述风机运行状态监测单元的信号输出端与所述处理器单元的信号输入端电连接，所述处理器单元的信号输出端与所述风机运行状态控制单元和所述非本安电气设备控制单元的信号输入端电连接；适用于煤矿领域。

说明书

技术领域

本发明矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置，属于煤仓瓦斯排放的技术领域。

背景技术

一般地，由于瓦斯对煤炭的附着力很强，在煤炭从井下运输到井下煤仓或地面煤仓时，会将大量的瓦斯带入煤仓，瓦斯从煤炭脱离后，易在煤仓内积聚、造成瓦斯超限，浓度过高时会导致人员窒息甚至死亡，并有可能引发瓦斯爆炸，给矿井的安全生产带来安全隐患，也造成严重的经济损失，因此，瓦斯灾害已经成为威胁矿井安全、制约矿井发展的一个重要因素。

为了降低煤仓中瓦斯浓度、解决瓦斯灾害问题，目前传统的做法是通过自然通风或者强制通风的方式来降低煤仓中瓦斯浓度，但是，自然通风的方式容易造成死角，使得煤仓内局部地区瓦斯气体浓度超标，气体排放效果不理想，安全性较低；强制通风的方式由于缺少对瓦斯浓度气体的监测和风量的调节控制，长时间开启通风设备容易造成资源浪费，与国家倡导的节能、降噪、减排的原则相悖。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种安全性较高、节能效果较好、且可根据煤仓内瓦斯浓度实时调节风机通风量的煤仓瓦斯自动排放控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置，包括：处理器单元、瓦斯浓度采集单元、电源单元、风机运行状态控制单元、风机运行状态监测单元、风机控制设备、非本安电气设备控制单元和非本安电气开关单元；所述瓦斯浓度采集单元和所述风机运行状态监测单元的信号输出端与所述处理器单元的信号输入端电连接，所述处理器单元还电连接有：报警单元和显示单元；所述处理器单元的信号输出端与所述风机运行状态控制单元和所述非本安电气设备控制单元的信号输入端电连接，所述风机运行状态控制单元的输出端分别与所述风机运行状态监测单元的信号输入端和所述风机控制设备电连接，所述非本安电气设备控制单元的信号输出端与所述非本安电气开关单元相连，所述电源单元与所述处理器单元的电源端相连。

本发明中，所述装置还包括：通讯单元，所述处理器单元通过所述通讯单元与上位机进行通讯，所述瓦斯浓度采集单元包括两个瓦斯浓度传感器，所述显示单元包括：显示器驱动单元和四个LED数码显示管，所述显示器驱动单元为MAX7129芯片，所述处理器单元为AT89S52单片机。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置，通过处理器单元对瓦斯浓度采集单元采集的煤仓瓦斯浓度数据和风机运行状态监测单元监测的风机当前运行状态信息，进行运算处理，并通过与处理器单元输出端口连接的风机运行状态控制单元，能够实现对通风系统风机风量的调节，并通过报警单元发出报警信息；此外，当煤仓内瓦斯浓度达到一定值时，可通过与处理器单元输出端口连接的非本安电气设备控制单元，实现对煤仓的各类非本安电气设备进行闭锁操作，降低因瓦斯浓度过高导致的安全隐患；本发明安全性较高、节能效果较好、实用性强。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明电路结构示意图；

图中：1为处理器单元，2为瓦斯浓度采集单元，3为电源单元，4为风机运行状态控制单元，5为风机运行状态监测单元，6为风机控制设备，7为非本安电气设备控制单元，8为非本安电气开关单元，9为报警单元，10为显示单元，11为通讯单元。

具体实施方式

如图1所示，矿用防爆煤仓瓦斯自动排放控制装置，包括：处理器单元1、瓦斯浓度采集单元2和电源单元3，所述装置还包括：风机运行状态控制单元4、风机运行状态监测单元5、风机控制设备6、非本安电气设备控制单元7和非本安电气开关单元8；所述瓦斯浓度采集单元2和所述风机运行状态监测单元5的信号输出端与所述处理器单元1的信号输入端电连接，所述处理器单元1还电连接有：报警单元9和显示单元10；所述处理器单元1的信号输出端与所述风机运行状态控制单元4和所述非本安电气设备控制单元9的信号输入端电连接，所述风机运行状态控制单元4的输出端分别与所述风机运行状态监测单元5的信号输入端和所述风机控制设备6电连接，所述非本安电气设备控制单元9的信号输出端与所述非本安电气开关单元8相连，所述电源单元4与所述处理器单元1的电源端相连，所述处理器单元1为AT89S52单片机。

本实施例中，所述瓦斯浓度采集单元2包括两个瓦斯浓度传感器，安装在煤仓内的两个瓦斯使感器，当其中任何一个传感器监测到煤仓内的瓦斯浓度值≥0.1％时，处理器单元1根据瓦斯浓度值信息和风机运行状态监测单元监测的风机当前运行状态信息，进行数据处理运算，输出风机一级运行状态信息至风机运行状态控制单元4，风机运行控制单元4的输出信号通过控制风机控制设备6，使通风系统风机的对旋局扇工作于一级运行状态。

具体地，随着瓦斯浓度的上升，当任意一个瓦斯传感器监测到的瓦斯浓度值为0.1％-0.5％时，处理器单元1的输出信号对旋局扇维持在一级运行状态，当任意一个瓦斯传感器监测到的瓦斯浓度值≥0.5％时，处理器单元1输出风机二级运行状态信息至风机运行状态控制单元4，使通风系统风机的对旋局扇工作于二级运行状态，加大通风系统风机的通风量；当通风系统工作一段时间后，随着瓦斯浓度的降低，当任意一个瓦斯传感器监测到的瓦斯浓度值＜0.5％时，处理器单元1输出风机一级运行状态信息至风机运行状态控制单元4，使对旋局扇恢复至一级运行状态，当两个瓦斯传感器监测到的瓦斯浓度值均＜0.1％时，处理器单元1输出风机停止运行状态信息至风机运行状态控制单元4，关闭风机，使对旋局扇停止工作；

进一步地，当任意一个传感器监测到瓦斯浓度值≥1％时，处理单元1通过控制报警单元启动声光报警，当任意一个使感器检测到的瓦斯浓度≥1.5％，通过与处理器单元1输出端口连接的非本安电气设备控制单元7，控制非本安电气开关单元的通断实现对煤仓内相关的非本安用电进行闭锁操作，降低因瓦斯浓度过高导致的安全隐患。

本实施例中，所述装置还包括：通讯单元11，所述处理器单元1通过所述通讯单元11与上位机进行通讯，所述显示单元10包括：显示器驱动单元和四个LED数码显示管，所述显示器驱动单元为MAX7129芯片。

本发明解决了传统的煤仓瓦斯排放过程中，安全性较低、节能效果不好、不能根据煤仓内瓦斯浓度实时调节风机通风量的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步；上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。