一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦井通風機，具體涉及一種含有風壓傳感器、風速傳感器、風機的礦井通風系統，可以廣泛用于地下礦山需要安裝通風機的作業場所。
【背景技術】
[0002]礦井通風指借助于機械或自然風壓，向井下各用風點連續輸送適量的新鮮空氣，供給人員呼吸，降低井下工作面的溫度，稀釋并排出各種粉塵及有毒有害氣體，創造良好的氣候條件，為井下作業人員提供安全舒適的工作環境。
[0003]礦井通風系統是向作業地點供給新鮮空氣，排出污濁空氣的通風網絡、通風動力和通風控制設施等構成的工程體系。它對全礦的通風安全狀況具有全局性的影響。《金屬非金屬礦山安全規程》規定，每個礦井必須有完整的合理的通風系統。建立完善的礦井通風系統是礦井安全生產的基本保證。
[0004]因此，礦井通風系統是礦井生產系統的重要組成部分，其合理與否，與礦井的穩產、高產，防災、抗災能力，經濟效益有重大關系，并產生長期影響。《金屬非金屬地下礦山監測監控系統建設規范KAQ 2031—2011)以及《金屬非金屬地下礦山通風技術規范-通風系統檢測》(AQ 2013.3-2008)要求礦井主要通風機必須安裝風壓傳感器、風速傳感器。目前，對于礦井通風機風壓的監測監控常見的做法是在風機進風口或者出風口安裝風壓傳感器。風壓參數包括靜壓、動壓，靜壓可正可負，動壓恒為正，全壓等于靜壓與動壓之和，風壓傳感器監測數據為風機的進風口或者出風口靜壓，由風機風流流動特性，風機出口側靜壓為正壓，進口側為負壓，由正負靜壓可以判斷風流方向以及風機是否開停機的間接判斷參數。根據伯努利方程，當風機前后的風壓監測點通風斷面相同且同標高下，出口側測點監測的靜壓減去進口測測點監測的靜壓等于風機全壓，風機全壓是描述風機性能的基本參數。因此，現有風壓監測布點方式可以進行改進直接得出風機的全壓，如礦用主通風機在線監測及故障診斷裝置(專利授權號:CN 201517493 U)中在風機進口布置風壓信號傳感器，監測的僅為風機進口的靜壓。另外，礦井通風系統測定中，普遍采用的方法是采用風速測定儀在風機進風口測定風速，采用風壓檢測儀器在風機進出口位置測定全壓，由全壓差得到風機全壓。而根據井下現場測定經驗，尤其是測點位置的通風斷面小而風速大的情況下，人工測定十分困難且存在安全風險，且一次性測定與人工讀數誤差大。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的就是針對現有技術存在的上述問題而提供一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統。
[0006]為實現本實用新型的上述目的，本實用新型一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統采用以下技術方案:
[0007]本實用新型一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統，含有風速傳感器、風機，所述的風速傳感器安裝在距離風機進風口 5-10m處的巷道中心高度，安裝位置要避開巷道斷面不規則以及滲水位置，以提高監測數據的準確性及風速傳感器的使用壽命。它還含有差壓傳感器、PLC控制系統，差壓傳感器、風速傳感器均與PLC控制系統連接；在安裝風機的巷道處設置風墻；所述的差壓傳感器安裝在風機控制硐室或者巷道的兩幫，安裝位置要盡量避開巷道滲水位置。差壓傳感器含有正負兩個感應孔，分別連接正段導壓軟管、負段導壓軟管，正段導壓軟管、負段導壓軟管用于采集傳導風機的出進口側靜壓；負段導壓軟管末端置于風機的進風口前5-10m處巷道中心高度并加以固定，正段導壓軟管沿巷道通過風墻，正段導壓軟管的末端位置置于風機的出風口 10-15m處的巷道中心高度并加以固定。PLC控制系統對風速、全壓數據進行記錄、存儲與處理，并根據風機穩定運行時間內靜壓差的平均值作為風機的全壓，根據風機穩定運行時間內風速的平均值作為風機的風速。
[0008]所述的正段導壓軟管、負段導壓軟管的末端均用細鋼絲固定使其與風流垂直，正段導壓軟管用以采集傳導風機出風口風流靜壓，負段導壓軟管用以采集傳導風機進風口風流靜壓。
[0009]根據伯努利方程原理，當正、負兩段導壓軟管的測點處巷道斷面相同且標高一樣時，出口靜壓減去進口靜壓即得到風機的全壓，直接通過差壓傳感器讀取；為了提高導壓軟管的使用壽命，導壓軟管選用耐腐蝕、耐油污的軟管；差壓傳感器、風速傳感器均與PLC控制系統連接，PLC控制系統對風速、全壓數據進行記錄、存儲與處理，以穩定運行時間內靜壓差的平均值作為風機的全壓，穩定運行時間內風速的平均值作為風機的風速。
[0010]與現有技術相比，本實用新型一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統有益效果是:具有結構簡單實用、安裝維護方便、測量數據精度高的優點，并能對監測數據進行記錄、存儲、處理，可直接讀取礦井通風機的全壓、風速，克服了人工測量誤差大、工作量大的問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統結構示意圖。
[0012]附圖標記為:1-差壓傳感器；2_風速傳感器；3_PLC控制系統；4_正段導壓軟管；4'-負段導壓軟管；5-風機；6-細鐵絲；7-風墻。
【具體實施方式】
[0013]為進一步描述本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統做進一步詳細說明。
[0014]由圖1所示的本實用新型本實用新型一一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統結構示意圖看出，本實用新型一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統是由差壓傳感器1、風速傳感器2、PLC控制系統3、正段導壓軟管4、負段導壓軟管4'、風機5、風墻7組合構成；風墻7設置在安裝風機5的巷道處。
[0015]風速傳感器2安裝在距離風機5的進風口 5-10m處的巷道中心高度，并采用細鋼絲6固定，安裝位置要避開巷道斷面不規則以及巷道滲水位置，以提高監測數據的準確性及風速傳感器2的使用壽命；差壓傳感器I安裝在風機控制硐室或者巷道兩幫，盡量避開巷道滲水位置，差壓傳感器I含有正負兩個感應孔，正負感應孔分別與正段導壓軟管4、負段導壓軟管4'連接。正段導壓軟管4沿巷道通過風墻7，末端位置置于風機5的出風口10-15m處的巷道中心高度并用細鋼絲6固定，使正段導壓軟管4的端部與風流方向垂直，采集傳導風機5出風口風流靜壓；負段導壓軟管4 '沿巷道布置，末端位置置于風機5的進風口前5-10m處的巷道中心高度并用細鋼絲6固定，使負段導壓軟管4 '的端部與風流方向垂直，采集傳導風機5的進風口風流靜壓；根據伯努利方程原理，當正段導壓軟管4、負段導壓軟管4'的測點處巷道斷面相同，且標高一樣時，出口靜壓減去進口靜壓即得到風機5的全壓，直接通過差壓傳感器I讀取；為了提高導壓軟管的使用壽命，正段導壓軟管4、負段導壓軟管4 '均選用耐腐蝕材、耐油污的軟管；差壓傳感器1、風速傳感器2均與PLC控制系統3連接，PLC控制系統3對風速、全壓數據進行記錄、存儲與處理，并根據穩定運行時間內靜壓差的平均值作為風機5的全壓，穩定運行時間內風速的平均值作為風機5的風速。
【主權項】
1.一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統，含有風速傳感器(2)、風機(5)，所述的風速傳感器(2)安裝在距離風機(5)進風口 5-10m處的巷道中心高度；其特征在于:它還含有差壓傳感器(I )、PLC控制系統(3)，差壓傳感器(I )、風速傳感器(2)均與PLC控制系統(3)連接；在安裝風機(5)的巷道處設置風墻(7);所述的差壓傳感器(I)安裝在風機控制硐室或者巷道的兩幫，差壓傳感器(I)含有正負兩個感應孔，分別連接正段導壓軟管(4)、負段導壓軟管(4 ')，負段導壓軟管(4')末端置于風機的進風口前5-10m處巷道中心高度并加以固定，正段導壓軟管(4)沿巷道通過風墻(7)，正段導壓軟管(4)的末端位置置于風機(5)的出風口 10-15m處的巷道中心高度并加以固定。
2.如權利要求1所述的一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統，其特征在于:所述的正段導壓軟管(4)、負段導壓軟管(4丨)的末端均用細鋼絲(6)固定使其與風流垂直；所述的正段導壓軟管(4)、負段導壓軟管(4 ')均選用耐腐蝕材、耐油污的軟管。
【專利摘要】本實用新型公開了一種能夠對風速、全壓進行監測監控的礦井通風系統，是由差壓傳感器（1）、風速傳感器（2）、正段導壓軟管（4）、負段導壓軟管（4＇）及PLC控制系統（3）、風機（5）、風墻（7）組合構成；風速傳感器（2）安裝在風機（5）的進風口，差壓傳感器（1）安裝在風機控制硐室或者巷道兩幫；差壓傳感器（1）含有正負兩個感應孔，分別連接正、負兩段導壓軟管（4、4＇）采集傳導風機（5）的出進口兩側靜壓；通過PLC控制系統（3）對風速、全壓數據進行記錄、存儲與處理，監測風機（5）的風速、全壓。本實用新型具有結構簡單實用、安裝維護方便、測量數據精度高等優點，可直接讀取礦井通風機的全壓、風速，并能對監測數據進行記錄、存儲、處理。
【IPC分類】E21F1-00, E21F17-18, G05B19-05
【公開號】CN204511486
【申請號】CN201520013920
【發明人】黃壽元, 賈安民, 吳冷峻, 潘軍義, 居偉偉, 周偉, 賈敏濤, 孫浩
【申請人】華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司, 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司, 中鋼集團馬鞍山礦院工程勘察設計有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年1月9日