一種礦井通風系統全局自動調控裝置及方法
【專利摘要】本發明提供一種礦井通風系統全局自動調控裝置及方法，將多種自動調節和控制的風量調節設備進行優化組合，通過遠程智能化調控服務器對整個礦井通風狀況采集和各用風點的需風量計算，適時求出可行的全局調節方案，經由通信網絡對所有自動化風量調節設備進行控制和調節。由于設計了多種樣式的風量調節設備，可適用于不同的礦井環境，因此，在不影響生產和運輸設備的正常運行條件下，實現礦井通風系統的全局優調優控，以滿足礦井正常時期和災變時期按時按需供風。
【專利說明】—種礦井通風系統全局自動調控裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于礦井通風自動化控制【技術領域】，具體涉及一種礦井通風系統全局自動調控裝置及方法。
【背景技術】
[0002]礦井通風是確保礦井安全、高效和綠色開采的重要手段之一，礦井通風的核心任務是保證向井下各用風地點的按時按需供風。
[0003]現有技術中，主要依靠人工或局部自動調節方式，對井下風量進行調節，然后，由于井下通風系統錯綜復雜，因此，上述調節方式，難以滿足井下安全生產的需要。
[0004]進一步的，現代井下風量調節主要使用手動的調節風門和風窗，調節方法非常單一，難以滿足當前復雜的井下環境需要。
[0005]因此，曾經有人提出過一種卷簾門式自動調節風門，其原理為:通過監測卷簾門兩側的風壓差而估算本卷簾門的局部風阻，而后根據通過本卷簾門的實測風量與目標風量的差值來調節卷簾門的開啟高度，即:通過改變本卷簾門的局部風阻使其通過的風量達到目標風量；或者利用固定風量解算法，將需風風道作為固定風量風道，用解算軟件求出其風阻或風阻調節量，進行調節。事實上，該種方法難以適用比較復雜的礦井通風系統，原因如下:
[0006](I)井下巷道類型復雜、用途多樣，比如，軌道運輸巷、無軌膠輪車運輸巷、皮帶巷、無極繩、架空運輸巷等，僅用卷簾門式自動調節風門，無法實現實時調節；
[0007](2)因為整個風網需要滿足平衡定律，各風道相互制約。因此，僅通過調節本風道卷簾門的開啟高度(即局部風阻)，使通過的風量達到目標風量的要求，在原理上是行不通的。例如，最簡單的兩個并聯風道A和B，如果需要使通過風道B的風量達到最大，則:不僅需要將風道B的卷簾門開到最大，而且還需要將風道A的卷簾門關到最小；而只依靠調節風道B本身不可能使其通過的風量達到其目標風量，況且，調節風道B時同樣也影響到其它風道，使整個系統處于混亂狀態。
[0008](3)利用固定風量解算法，由于不能進行調節點的轉移，很容易求出不可行方案，甚至出現風阻為負數的情況。
[0009]由此可見，現有的井下風量調節方案，難以對井下風量進行全局優調優控，無法滿足礦井正常時期和災變時期的供風需要。
【發明內容】
[0010]針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種礦井通風系統全局自動調控裝置及方法，可有效解決上述問題。
[0011]本發明采用的技術方案如下:
[0012]本發明提供一種礦井通風系統全局自動調控裝置，包括:礦井通風狀況采集設備、監控裝置、驅動設備、傳動設備、遠程智能化調控服務器以及N個風量調節設備；所述礦井通風狀況采集設備的輸出端通過所述監控裝置連接到所述遠程智能化調控服務器的輸入端；所述遠程智能化調控服務器與所述監控裝置雙向通信連接；所述監控裝置包括與所述風量調節設備數量相同的控制芯片，每一個所述控制芯片連接唯一一臺所述驅動設備的一端，該驅動設備的另一端通過獨立的所述傳動設備與對應的所述風量調節設備通信連接。
[0013]優選的，所述驅動設備為電機；所述電機為步進電機、伺服電機或具有閉環或半閉環控制的電機；和/或所述電機安裝有剎車系統和/或減速裝置。
[0014]優選的，所述監控裝置與所述遠程智能化調控服務器通過經由網絡設備轉換的工業以太網、工業總線、Rs232線、Rs485線或Rs422線通信連接；所述監控裝置用于接收并執行所述遠程智能化調控服務器下發的控制命令；所述監控裝置還用于:控制和驅動不同類型的驅動設備和風量調節設備，且記錄并向所述遠程智能化調控服務器返回執行結果。
[0015]優選的，所述風量調節設備包括百葉風窗式調節風門、多層推拉窗式調節風門、多層推拉窗式調節風窗、卷簾式調節風門、閘式卷簾風門、多層伸縮推拉門、密閉非伸縮推拉窗、密閉伸縮推拉窗中的一種或幾種的組合。
[0016]優選的，所述百葉風窗式調節風門包括控制器、驅動電機、變速箱、聯動臂以及百葉窗本體；其中，所述百葉窗本體包括多個上下平行設置的扇葉，每一個扇葉均固定安裝一個擺臂；各個扇葉的擺臂的端部均通過第一換向桿杠連接到所述聯動臂上；所述控制器的輸出端與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端與所述變速箱連接，所述變速箱的輸出軸與各個扇葉的擺臂平行設置，并且，所述變速箱的輸出軸通過第二換向桿杠連接到所述聯動臂上；在所述聯動臂上還安裝有手動操縱桿；
[0017]所述驅動電機具有記憶功能，所述百葉風窗式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式；
[0018]所述手動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述聯動臂進行上下運動，當所述聯動臂上下運動時，一方面，所述驅動電機自動掉電，同時，所述驅動電機記憶以下內容:對所述百葉風窗式調節風門發生操縱事件；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，然后，再調節各個扇葉的開啟角度；另一方面，所述聯動臂通過各個第一換向桿杠帶動各個擺臂進行順時針或逆時針轉動，由于擺壁與扇葉固定連接，因此，最終帶動各個扇葉轉動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；
[0019]所述半自動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述聯動臂進行上下運動，當所述聯動臂上下運動時，所述聯動臂一方面通過各個第一換向桿杠帶動各個擺臂進行順時針或逆時針轉動，由于擺壁與扇葉固定連接，因此，最終帶動各個扇葉轉動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；同時，所述聯動臂通過所述第二換向杠桿帶動所述變速箱的輸出軸轉動，由于所述驅動電機帶電，因此，所述驅動電機可記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的各個扇葉的開啟角度；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機不需要對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，可直接調節各個扇葉的開啟角度；
[0020]所述全自動控制方式指:所述控制器控制所述驅動電機旋轉，進而帶動所述變速箱的輸出軸旋轉，由于所述變速箱的輸出軸通過第二換向桿杠與所述聯動臂連接，則:所述變速箱的輸出軸的旋轉運動通過所述第二換向桿杠轉化為所述聯動臂的上下運動；當所述聯動臂進行上下運動時，通過各個第一換向桿杠，轉化為各個擺臂的旋轉運動，進而帶動各個扇葉進行旋轉運動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；在上述過程中，所述驅動電機記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的各個扇葉的開啟角度；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機不需要對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，可直接調節各個扇葉的開啟角度；
[0021]和/或
[0022]所述百葉風窗式調節風門為帶固定窗口的百葉式風門，S卩:在所述百葉窗本體上開設固定窗口。
[0023]優選的，所述卷簾式調節風門包括:控制器、管狀電機、變速箱、傳動裝置、手動操縱桿和卷簾；所述控制器的輸出端與所述管狀電機連接，所述管狀電機與所述變速箱連接，所述變速箱的輸出軸位于所述卷簾的正上方，且所述變速箱的輸出軸通過所述傳動裝置與所述卷簾的頂端固定連接；所述手動操縱桿與所述傳動裝置連接；當需要控制所述卷簾式調節風門開關狀態時，所述變速箱驅動所述輸出軸進行順時針或逆時針旋轉，進而在所述傳動裝置的傳動作用下，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；
[0024]和/ 或
[0025]所述卷簾式調節風門為帶固定窗口的卷簾式調節風門，即:在所述卷簾式調節風門的卷簾上開設固定窗口；
[0026]和/ 或
[0027]所述卷簾式調節風門的管狀電機具有記憶功能，所述卷簾式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式；
[0028]所述手動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述傳動裝置運動，當所述傳動裝置運動時，帶動所述輸出軸旋轉，然后，一方面，所述管狀電機自動掉電，同時，所述管狀電機記憶以下內容:對所述卷簾式調節風門發生操縱事件；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機對所述卷簾式調節風門進行復位操作，然后，再調節卷簾的開啟角度；另一方面，所述傳動裝置帶動所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；達到調節卷簾開啟角度的目的；
[0029]所述半自動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述傳動裝置運動，當所述傳動裝置運動時，最終帶動所述輸出軸運動，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；同時，由于所述管狀電機帶電，因此，所述管狀電機可記憶所述輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的卷簾的開啟角度；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機不需要對所述卷簾進行復位操作，可直接調節卷簾的開啟角度；
[0030]所述全自動控制方式指:所述控制器控制所述管狀電機旋轉，進而帶動所述變速箱的輸出軸進行順時針或逆時針旋轉，進而在所述傳動裝置的傳動作用下，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；在上述過程中，所述管狀電機記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的卷簾的開啟角度；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機不需要對所述卷簾進行復位操作，可直接調節卷簾的開啟角度。
[0031]優選的，所述多層推拉窗式調節風門和所述多層推拉窗式調節風窗的結構相同；
[0032]所述多層推拉窗式調節風門包括:1個導軌板、η個擋風板、底座、步進電機以及控制器；
[0033]每一個所述擋風板包括副板本體，在所述副板本體的背面左側設置第一凸條，在所述副板本體的背面右側設置第二凸條，在所述副板本體的正面左側設置第三凸條，在所述副板本體的底部安裝有滑輪；
[0034]所述導軌板包括主板本體，在所述主板本體的背面左右兩側分別設置第四凸條和第五凸條；在所述主板本體的底部安裝第一齒條；
[0035]所述底座按由內向外的順序平行設置η個導軌，所述η個導軌的右端部對齊，所述η個導軌的左端部呈階梯排列，相鄰兩個導軌的左端部之間距離等于所述副板本體的寬度；
[0036]將各個所述擋風板分別安裝在所述導軌上，使所述擋風板的滑輪可沿所述導軌左右滑動，并且，后一個所述擋風板的第三凸條位于前一個所述擋風板的第一凸條和第二凸條之間；
[0037]將所述導軌板置于最前面擋風板的前方，并且，使所述最前面擋風板的第三凸條位于所述導軌板的第四凸條和第五凸條之間，所述導軌板的第一齒條與由所述步進電機驅動運動的第二齒條嚙合；
[0038]所述控制器控制所述多層推拉窗式調節風門開關的過程為:
[0039]當η個擋風板按由前向后順序依次記為第I擋風板、第2擋風板…第η擋風板；
[0040]當需要使所述多層推拉窗式調節風門進行打開動作時，所述控制器驅動所述步進電機進行第一方向的旋轉，進而帶動所述第二齒條進行打開方向的平移運動，由于所述第二齒條與所述第一齒條嚙合，進而帶動所述第一齒條進行平移運動，由于所述第一齒條固定安裝在所述導軌板的底部，因此帶動所述導軌板進行打開方向的平移運動；隨著所述導軌板進行打開方向的平移運動，當所述導軌板的第五凸條與第I擋風板的第三凸條接觸時，在所述導軌板的帶動下，帶動第I擋風板沿其所在的導軌進行打開方向的平移運動；當所述第I擋風板的第二凸條與第2擋風板的第三凸條接觸時，在所述第I擋風板的帶動下，帶動第2擋風板沿其所在的導軌進行打開方向的平移運動，依此類推，實現多層推拉窗式調節風門進行打開運動；
[0041]當需要使所述多層推拉窗式調節風門進行關閉動作時，所述控制器驅動所述步進電機進行第二方向的旋轉，進而帶動所述第二齒條進行關閉方向的平移運動，由于所述第二齒條與所述第一齒條嚙合，進而帶動所述第一齒條進行平移運動，由于所述第一齒條固定安裝在所述導軌板的底部，因此帶動所述導軌板進行關閉方向的平移運動；隨著所述導軌板進行關閉方向的平移運動，當所述導軌板的第四凸條與第I擋風板的第三凸條接觸時，在所述導軌板的帶動下，帶動第I擋風板沿其所在的導軌進行關閉方向的平移運動；當所述第I擋風板的第一凸條與第2擋風板的第三凸條接觸時，在所述第I擋風板的帶動下，帶動第2擋風板沿其所在的導軌進行關閉方向的平移運動，依此類推，實現多層推拉窗式調節風門進行關閉運動；其中，所述第二方向與所述第一方向的方向相反。
[0042]優選的，每一種類型的所述風量調節設備均配置有手動風量調節開關、自動風量調節開關、遠程風量調節開關、現場通電手控開關、現場斷電手控開關以及遠程全自動通斷電控制開關；
[0043]和/ 或
[0044]所述礦井通風狀況采集設備包括瓦斯采集傳感器、風速采集傳感器、一氧化碳采集傳感器、二氧化碳采集傳感器、氧氣采集傳感器、溫度采集傳感器、粉塵濃度采集傳感器以及濕度采集傳感器中的一種或幾種的組合。
[0045]本發明還提供一種礦井通風系統全局自動調控方法，包括以下步驟:
[0046]步驟一，按預設策略，在被調控的礦井通風系統的不同調控點分別布置各種類型的礦井通風狀況采集設備；以及，針對不同類型的井巷類型，設計不同類型的風量調節設備，使不影響各種礦井生產和運輸設備正常運行的情況下，每個風量調節設備的風阻調節范圍達到最大，并保證各種情況下的風流可控性；然后在礦井通風系統的不同調控點分別布置與該調控點類型對應的風量調節設備；
[0047]步驟二，當啟動對所述礦井通風系統進行全局自動調控時，所述礦井通風狀況采集設備按預設采集策略采集對應監控點的礦井通風狀態參數值，并將采集到的所述礦井通風狀態參數值不斷傳輸給監控裝置；
[0048]所述監控裝置將接收到的所述礦井通風狀態參數值上傳給遠程智能化調控服務器；
[0049]步驟三，所述遠程智能化調控服務器基于接收到的所述礦井通風狀態監測參數值估算所述礦井通風系統的當前狀態，再結合預計算出的各用風地點的需風量、各風量調節設備的風阻調節方案，生成對所述風量調節設備的風阻調節指令，并將所述風阻調節指令下發到所述監控裝置；
[0050]步驟四，所述監控裝置獲得與該風阻調節指令對應的風量調節設備的設備類型及該風量調節設備的當前設備狀態，然后，根據所述風量調節設備的設備類型及當前設備狀態，將所述風阻調節指令轉化為驅動設備的驅動指令，并將所述驅動指令發送到對應的驅動設備，通過所述驅動設備，調節所述風量調節設備的設備狀態；同時，所述監控裝置獲得并存儲調節后的所述風量調節設備的最新設備狀態；然后將所述風量調節設備的最新設備狀態上報給所述遠程智能化調控服務器。
[0051]優選的，步驟四中，所述風量調節設備的設備狀態包括所述風量調節設備的通斷電狀態、所述風量調節設備的開啟度狀態；
[0052]對于將所述風阻調節指令轉化為驅動設備的驅動指令，所述風阻調節指令指對風量調節設備的風阻調節量；所述驅動設備的驅動指令指需驅動的電機轉動角度；
[0053]對于所述監控裝置獲得并存儲調節后的所述風量調節設備的最新設備狀態，具體指:每一臺所述風量調節設備均唯一連接一臺風量調節設備狀態采集裝置，每當通過所述驅動設備調節所述風量調節設備的設備狀態后，所述風量調節設備狀態采集裝置即采集被調節狀態后的所述風量調節設備的最新設備狀態，并將所述最新設備狀態傳輸給所述監控裝置；
[0054]還包括:當所述風量調節設備的設備狀態出現異常時，通過以下三種方式對風量調節設備進行控制:
[0055](1)通過遠程智能化調控服務器向所述風量調節設備發送遠程斷電指令，在所述風量調節設備接收到該遠程斷電指令后，通過自身配置的遠程全自動通斷電控制開關自動控制自身斷電；
[0056](2)通過所述風量調節設備所配置的現場斷電手控開關，控制所述風量調節設備斷電；
[0057]還包括:當所述驅動設備采用電機時，所述電機加裝剎車系統，只要所述電機未驅動調整所述風量調節設備的開啟度，所述剎車系統即處于打開狀態，且所述電機的通電電流為關閉狀態，實現斷電后固定風量調節設備開度。
[0058]本發明提供的礦井通風系統全局自動調控裝置及方法，具有以下優點:
[0059]將多種自動調節和控制的風量調節設備進行優化組合，通過遠程智能化調控服務器對整個礦井通風狀況采集和各用風點的需風量計算，適時求出可行的全局調節方案，經由通信網絡對所有自動化風量調節設備進行控制和調節。由于設計了多種樣式的風量調節設備，可適用于不同的礦井環境，因此，在不影響生產和運輸設備的正常運行條件下，實現礦井通風系統的全局優調優控，以滿足礦井正常時期和災變時期按時按需供風。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0060]圖1為本發明提供的礦井通風系統全局自動調控裝置的結構示意圖；
[0061]圖2為本發明提供的多個風量調節設備的布局示意圖；
[0062]圖3為本發明提供的百葉風窗式調節風門的正視圖；
[0063]圖4為本發明提供的扇葉關閉時百葉風窗式調節風門的側視圖；
[0064]圖5為本發明提供的扇葉打開時百葉風窗式調節風門的側視圖；
[0065]圖6為本發明提供的卷簾式調節風門的正視圖；
[0066]圖7為本發明提供的全關狀態時卷簾式調節風門的側視圖；
[0067]圖8為本發明提供的半開狀態時卷簾式調節風門的側視圖；
[0068]圖9為本發明提供的全開狀態時卷簾式調節風門的側視圖；
[0069]圖10為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全打開狀態下的正視圖；
[0070]圖11為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全關閉狀態下的正視圖；
[0071]圖12為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全打開狀態下的俯視圖；
[0072]圖13為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全關閉狀態下的俯視圖；
[0073]圖14為本發明提供的導軌板的正視圖；
[0074]圖15為本發明提供的導軌板的側視圖；
[0075]圖16為本發明提供的導軌板的俯視圖；
[0076]圖17為本發明提供的擋風板的正視圖；
[0077]圖18為本發明提供的擋風板的側視圖；
[0078]圖19為本發明提供的擋風板的俯視圖。
【具體實施方式】
[0079]以下結合附圖對本發明進行詳細說明:
[0080]如圖1所示，本發明提供一種礦井通風系統全局自動調控裝置，包括:礦井通風狀況采集設備、監控裝置、驅動設備、傳動設備、遠程智能化調控服務器以及N個風量調節設備；所述礦井通風狀況采集設備的輸出端通過所述監控裝置連接到所述遠程智能化調控服務器的輸入端；所述遠程智能化調控服務器與所述監控裝置雙向通信連接；所述監控裝置包括與所述風量調節設備數量相同的控制芯片，每一個所述控制芯片連接唯一一臺所述驅動設備的一端，該驅動設備的另一端通過獨立的所述傳動設備與對應的所述風量調節設備通信連接。
[0081]其中，礦井通風狀況采集設備布置于礦井通風系統的不同調控點，用于全面采集礦井通風信息，包括瓦斯采集傳感器、風速采集傳感器、一氧化碳采集傳感器、二氧化碳采集傳感器、氧氣采集傳感器、溫度采集傳感器、粉塵濃度采集傳感器以及濕度采集傳感器等中的一種或幾種的組合。
[0082]由于井下巷道類型較多，用途不一，單一類型的風量調節設備無法適應井下的各種生產和運輸設備的正常運行，所以風量調節設備的種類也必須多樣化。本發明主要以百葉風窗式調節風門、推拉窗式調節風門和卷簾式調節風門這三種主要類型的自動風門為組合對象，用以滿足各種巷道的需要，當然根據實際巷道需要，也可以考慮采用適應皮帶巷道的帶固定窗口的百葉式風門、閘式卷簾風門、多層伸縮推拉門、密閉非伸縮推拉窗、密閉伸縮推拉窗等各種裝置，從而適應不同類型井巷。具體的，以上主要風門的應用范圍為:推拉窗式調節風門屬于小斷面調節風門，是井下常見的風門之一，雖然不影響風門的正常開關和設備運行，但調節范圍較小；百葉風窗式調節風門屬于中斷面調節風門，風門的開關并不影響百葉窗的開度，不需要頻繁調節，基本不影響設備的運行和閉鎖，調節范圍也較大；卷簾式調節風門屬于全斷面通風風門，雖然調節范圍最大，但每當有設備通過時，均要重新復位，既影響風流的穩定又影響風門的使用壽命，適合比較單純的調風通道；其它調節風門也各有適用條件。可見，本發明實現了針對不同用途的風道設計不同形式的調節風門，從而滿足礦井通風和生產運輸工藝的全局調風。
[0083]本發明根據井下風道(巷道)的用途和設施的不同結構，設計、布置不同類型的調節風門，下面以百葉風窗式調節風門、卷簾式調節風門和多層推拉窗式調節風門為例，說明本發明控制和傳動部件設計或改造方法:
[0084](一 )百葉風窗式調節風門
[0085]如圖3所示，為百葉風窗式調節風門的正視圖，如圖4所示，為扇葉關閉時百葉風窗式調節風門的側視圖，如圖5所示，為扇葉打開時百葉風窗式調節風門的側視圖；其中，1為電源與通信電路，2為控制器，3為控制線路，4為制動裝置，5為驅動電機，6為變速箱，7為手動操縱桿，8為聯動臂，9為扇葉，10為擺臂。
[0086]百葉風窗式調節風門包括控制器、驅動電機、變速箱、聯動臂以及百葉窗本體；其中，驅動電機不能裸露，需要使用外蓋并且使用密封膠密封，電機電線由門內引出，連接到防爆箱中。所述百葉窗本體包括多個上下平行設置的扇葉，每一個扇葉均固定安裝一個擺臂；各個扇葉的擺臂的端部均通過第一換向桿杠連接到所述聯動臂上；所述控制器的輸出端與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端與所述變速箱連接，所述變速箱的輸出軸與各個扇葉的擺臂平行設置，并且，所述變速箱的輸出軸通過第二換向桿杠連接到所述聯動臂上；在所述聯動臂上還安裝有手動操縱桿；
[0087]所述驅動電機具有記憶功能，所述百葉風窗式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式；
[0088]所述手動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述聯動臂進行上下運動，當所述聯動臂上下運動時，一方面，所述驅動電機自動掉電，同時，所述驅動電機記憶以下內容:對所述百葉風窗式調節風門發生操縱事件；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，然后，再調節各個扇葉的開啟角度；另一方面，所述聯動臂通過各個第一換向桿杠帶動各個擺臂進行順時針或逆時針轉動，由于擺壁與扇葉固定連接，因此，最終帶動各個扇葉轉動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；
[0089]所述半自動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述聯動臂進行上下運動，當所述聯動臂上下運動時，所述聯動臂一方面通過各個第一換向桿杠帶動各個擺臂進行順時針或逆時針轉動，由于擺壁與扇葉固定連接，因此，最終帶動各個扇葉轉動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；同時，所述聯動臂通過所述第二換向杠桿帶動所述變速箱的輸出軸轉動，由于所述驅動電機帶電，因此，所述驅動電機可記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的各個扇葉的開啟角度；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機不需要對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，可直接調節各個扇葉的開啟角度；
[0090]所述全自動控制方式指:所述控制器控制所述驅動電機旋轉，進而帶動所述變速箱的輸出軸旋轉，由于所述變速箱的輸出軸通過第二換向桿杠與所述聯動臂連接，則:所述變速箱的輸出軸的旋轉運動通過所述第二換向桿杠轉化為所述聯動臂的上下運動；當所述聯動臂進行上下運動時，通過各個第一換向桿杠，轉化為各個擺臂的旋轉運動，進而帶動各個扇葉進行旋轉運動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；在上述過程中，所述驅動電機記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的各個扇葉的開啟角度；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機不需要對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，可直接調節各個扇葉的開啟角度；
[0091]和/或
[0092]所述百葉風窗式調節風門為帶固定窗口的百葉式風門，S卩:在所述百葉窗本體上開設固定窗口。具體的，現有技術中，將百葉式風門安裝于巷道上，會堵塞巷道，影響交通工具或工作人員的通過，例如，當需要從巷道上通過單皮帶或雙皮帶時，只能首先將百葉式風門從巷道上拆除，待交通工具或工作人員通過后，再重新安裝風門，可見，加大了施工工作量。而本發明中，根據具體巷道的通行需要，可以在百葉式風門上開設任意形狀和大小的洞，例如，如果某個巷道需要頻繁通過皮帶機，則在百葉式風門上開設一個與皮帶機體積相當的洞，因此，皮帶機直接穿過洞而通過，不需要拆除風門，從而減化了施工。
[0093]本發明提供的百葉風窗式調節風門的主要特點如下:
[0094](I)由于百葉窗本體的質量非常大，尤其當巷道中有風時，帶動聯動臂進行上下運動的阻力非常大，因此，常規電機無法帶動聯動臂進行上下運動；而本發明中，在驅動電機輸出端安裝變速箱，通過變速箱的作用，可加大驅動電機的輸出扭矩，從而可有效帶動聯動臂進行上下運動；
[0095](2)在百葉風窗式調節風門開設固定窗口，從而對于安裝該百葉風窗式調節風門的巷道，既不需要拆除風門，也不會影響交通工具或工作人員的通過；
[0096](3)驅動電機具有記憶功能，并且，百葉風窗式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式；從而方便工作人員靈活選擇各種控制方式對風門狀態進行控制。
[0097](二)卷簾式調節風門
[0098]如圖6所示，為卷簾式調節風門的正視圖；如圖7所示，為全關狀態時卷簾式調節風門的側視圖；如圖8所示，為半開狀態時卷簾式調節風門的側視圖；如圖9所示，為全開狀態時卷簾式調節風門的側視圖；其中，11為管狀電機；12為卷簾，13為變速箱的輸出軸。
[0099]具體的，卷簾式調節風門包括:控制器、管狀電機、變速箱、傳動裝置、手動操縱桿和卷簾；所述控制器的輸出端與所述管狀電機連接，所述管狀電機與所述變速箱連接，所述變速箱的輸出軸位于所述卷簾的正上方，且所述變速箱的輸出軸通過所述傳動裝置與所述卷簾的頂端固定連接；所述手動操縱桿與所述傳動裝置連接；當需要控制所述卷簾式調節風門開關狀態時，所述變速箱驅動所述輸出軸進行順時針或逆時針旋轉，進而在所述傳動裝置的傳動作用下，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；
[0100]和/或
[0101]所述卷簾式調節風門為帶固定窗口的卷簾式調節風門，即:在所述卷簾式調節風門的卷簾上開設固定窗口 ；其中，卷簾式調節風門所開設的固定窗口的原理與作用與百葉風窗式調節風門上開設固定窗口的原理與作用均相同，因此，在此不再贅述。
[0102]和/或
[0103]所述卷簾式調節風門的管狀電機具有記憶功能，所述卷簾式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式；
[0104]所述手動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述傳動裝置運動，當所述傳動裝置運動時，帶動所述輸出軸旋轉，然后，一方面，所述管狀電機自動掉電，同時，所述管狀電機記憶以下內容:對所述卷簾式調節風門發生操縱事件；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機對所述卷簾式調節風門進行復位操作，然后，再調節卷簾的開啟角度；另一方面，所述傳動裝置帶動所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；達到調節卷簾開啟角度的目的；
[0105]所述半自動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述傳動裝置運動，當所述傳動裝置運動時，最終帶動所述輸出軸運動，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；同時，由于所述管狀電機帶電，因此，所述管狀電機可記憶所述輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的卷簾的開啟角度；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機不需要對所述卷簾進行復位操作，可直接調節卷簾的開啟角度；
[0106]所述全自動控制方式指:所述控制器控制所述管狀電機旋轉，進而帶動所述變速箱的輸出軸進行順時針或逆時針旋轉，進而在所述傳動裝置的傳動作用下，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；在上述過程中，所述管狀電機記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的卷簾的開啟角度；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機不需要對所述卷簾進行復位操作，可直接調節卷簾的開啟角度。
[0107]卷簾式調節風門另一種改裝方法為:可采用齒輪和齒條傳動方式，將電動卷簾門的驅動電機同軸連接到小齒輪，卷簾軸同軸連接到大齒輪，小齒輪和大齒輪間通過齒條連接，根據扭矩和空間的需要確定變比級數和每級變比，電機同樣需要密封，電機電線連接到專用防爆箱中。
[0108]本發明提供的卷簾式調節風門的主要特點與百葉風窗式調節風門類似，具體為:
[0109](1)由于卷簾式調節風門的質量非常大，尤其當巷道中有風時，帶動卷簾運動的阻力非常大，因此，常規電機無法帶動卷簾運行；而本發明中，在管狀電機輸出端安裝變速箱，通過變速箱的作用，可加大管狀電機的輸出扭矩，從而可有效帶動卷簾運動；
[0110](2)在卷簾式調節風門開設固定窗口，從而對于安裝該卷簾式調節風門的巷道，既不需要拆除風門，也不會影響交通工具或工作人員的通過；
[0111](3)卷簾式調節風門具有記憶功能，并且，卷簾式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式；從而方便工作人員靈活選擇各種控制方式對風門狀態進行控制。
[0112](4)驅動電機只能采用管狀電機，從而保證在將卷簾卷在輸出軸上時，使卷簾精確卷在輸出軸上，而不會發生卷偏的現象。
[0113](三)多層推拉窗式調節風門
[0114]多層推拉窗式調節風門和所述多層推拉窗式調節風窗的結構相同；
[0115]僅以多層推拉窗式調節風門為例進行介紹:
[0116]如圖10所示，為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全打開狀態下的正視圖；如圖11所示，為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全關閉狀態下的正視圖；如圖12所示，為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全打開狀態下的俯視圖；如圖13所示，為本發明提供的多層推拉窗式調節風門在完全關閉狀態下的俯視圖；如圖14所示，為本發明提供的導軌板的正視圖；如圖15所示，為本發明提供的導軌板的側視圖；如圖16所示，為本發明提供的導軌板的俯視圖；如圖17所示，為本發明提供的擋風板的正視圖；如圖18所示，為本發明提供的擋風板的側視圖；如圖19所示，為本發明提供的擋風板的俯視圖；其中，14為導軌板，15為擋風板，16為導軌，17為滑輪，18為第一齒條，所述多層推拉窗式調節風門包括:1個導軌板、η個擋風板、底座、步進電機以及控制器；其中，步進電機也同樣需要密封，電機電線連接到專用防爆箱中。
[0117]每一個所述擋風板包括副板本體，在所述副板本體的背面左側設置第一凸條，在所述副板本體的背面右側設置第二凸條，在所述副板本體的正面左側設置第三凸條，在所述副板本體的底部安裝有滑輪；
[0118]所述導軌板包括主板本體，在所述主板本體的背面左右兩側分別設置第四凸條和第五凸條；在所述主板本體的底部安裝第一齒條；
[0119]所述底座按由內向外的順序平行設置η個導軌，所述η個導軌的右端部對齊，所述η個導軌的左端部呈階梯排列，相鄰兩個導軌的左端部之間距離等于所述副板本體的寬度；
[0120]將各個所述擋風板分別安裝在所述導軌上，使所述擋風板的滑輪可沿所述導軌左右滑動，并且，后一個所述擋風板的第三凸條位于前一個所述擋風板的第一凸條和第二凸條之間；
[0121]將所述導軌板置于最前面擋風板的前方，并且，使所述最前面擋風板的第三凸條位于所述導軌板的第四凸條和第五凸條之間，所述導軌板的第一齒條與由所述步進電機驅動運動的第二齒條嚙合；
[0122]所述控制器控制所述多層推拉窗式調節風門開關的過程為:
[0123]當η個擋風板按由前向后順序依次記為第I擋風板、第2擋風板…第η擋風板；
[0124]當需要使所述多層推拉窗式調節風門進行打開動作時，所述控制器驅動所述步進電機進行第一方向的旋轉，進而帶動所述第二齒條進行打開方向的平移運動，由于所述第二齒條與所述第一齒條嚙合，進而帶動所述第一齒條進行平移運動，由于所述第一齒條固定安裝在所述導軌板的底部，因此帶動所述導軌板進行打開方向的平移運動；隨著所述導軌板進行打開方向的平移運動，當所述導軌板的第五凸條與第I擋風板的第三凸條接觸時，在所述導軌板的帶動下，帶動第I擋風板沿其所在的導軌進行打開方向的平移運動；當所述第I擋風板的第二凸條與第2擋風板的第三凸條接觸時，在所述第I擋風板的帶動下，帶動第2擋風板沿其所在的導軌進行打開方向的平移運動，依此類推，實現多層推拉窗式調節風門進行打開運動；
[0125]當需要使所述多層推拉窗式調節風門進行關閉動作時，所述控制器驅動所述步進電機進行第二方向的旋轉，進而帶動所述第二齒條進行關閉方向的平移運動，由于所述第二齒條與所述第一齒條嚙合，進而帶動所述第一齒條進行平移運動，由于所述第一齒條固定安裝在所述導軌板的底部，因此帶動所述導軌板進行關閉方向的平移運動；隨著所述導軌板進行關閉方向的平移運動，當所述導軌板的第四凸條與第I擋風板的第三凸條接觸時，在所述導軌板的帶動下，帶動第I擋風板沿其所在的導軌進行關閉方向的平移運動；當所述第I擋風板的第一凸條與第2擋風板的第三凸條接觸時，在所述第I擋風板的帶動下，帶動第2擋風板沿其所在的導軌進行關閉方向的平移運動，依此類推，實現多層推拉窗式調節風門進行關閉運動；其中，所述第二方向與所述第一方向的方向相反。
[0126]本發明提供的多層推拉窗式調節風門的主要特點為:
[0127]現有技術中，可采用兩種方式在巷道上安裝普通的兩層推拉式風門:第一種方式:不在巷道壁上開孔，只安裝普通的兩層推拉式風門，該種方式存在的主要問題為，當兩層推拉式風門為打開狀態時，推拉式風門占用空間為巷道寬度的一半，因此，具有開門占用空間大的問題；第二種方式，在巷道壁上開槽，當兩層推拉式風門為打開狀態時，使推拉式風門收入到所開的槽內。該種方式雖然解決了開門占用空間大的問題，但是，在巷道壁上開槽，具有施工難度大的問題。
[0128]為了解決上述問題，本發明提供了多層推拉窗式調節風門，該多層推拉窗式調節風門采用多層結構，在開門或關門過程中，各層擋風板順次帶動，從而實現開門或關門運動；尤其重要的是，由于為多層結構，每一層擋風板的寬度較小，因此，當開門時，各層擋風板重疊在一起，從而減少了開門占用空間；并且，所設置的層數越大，開門占用空間越小，同時還不需要在巷道壁上開槽。
[0129]需要強調的是，上述介紹的多層推拉窗式調節風門的結構僅為一種具體示例，本領域技術人員可以理解，凡是具有多層結構，且各層之間相互帶動而實現開門或關門的推拉窗式調節風門，均屬于本發明保護范圍。
[0130]由于設計了各種調節風門，以適應不同的風道類型，但是，本發明提供的各種調節風門的安裝位置和方法與普通風門無異，通用的安裝方法降低了安裝風門的難度。在各調節風門安裝調試完成后，需要進行局部風阻精細測定，擬合出各調節風門開度上下限、局部風阻值的調節上下界限以及與控制電機轉角的函數關系，并儲存到相應風門的監控裝置的控制芯片中。
[0131]另外，為了滿足井下各種復雜環境和異常狀態，每一種類型的所述風量調節設備均配置有手動風量調節開關、自動風量調節開關、遠程風量調節開關、現場通電手控開關、現場斷電手控開關以及遠程全自動通斷電控制開關，以保證各種情況下的風流可控性。
[0132]驅動設備可以選用電機，例如，步進電機、伺服電機或具有閉環或半閉環控制的電機等。監控裝置通過驅動電機轉動，進而通過傳動裝置改變風量調節設備的開啟度，達到調節風量目的。此外，作為本發明的監控裝置，在保證電機穩定運作的同時，還注重電機壽命的保護，電機壽命的保護方法為:電機加裝剎車系統，除電機驅動調整風門以外的其他時間，剎車系統打開，并且關閉電機的通電電流，最大程度的降低用電消耗；這種方法可以在斷電后固定風量調節設備開度，減少電機的使用時間，增加電機的使用壽命。此外，還根據電機本身的輸出力矩增加減速裝置，降低輸出轉速，提高輸出力矩，通常來說，輸出力矩在4.50NM以上即可，減速比在1:25?1:40之間比較適宜。
[0133]監控裝置除了上述功能以外，還具有網絡通信、精確調控電機、記錄相關數據、讀取采集傳感器、控制開關電源電路的等功能。具體的，監控裝置的通信網絡兼容當前所有的工業總線，包括但不限于:經由網絡設備轉換的工業以太網、工業總線、Rs232線、Rs485線或Rs422線通信連接。監控裝置與網絡相連后，用于向遠程智能化調控服務器發送礦井通風狀況采集設備所采集到的礦井通風狀態，還用于接收并執行遠程智能化調控服務器下發的發出的控制命令。
[0134]本發明還提供一種礦井通風系統全局自動調控方法，包括以下步驟:
[0135]步驟一，按預設策略，在被調控的礦井通風系統的不同調控點分別布置各種類型的礦井通風狀況采集設備；以及，針對不同類型的井巷類型，設計不同類型的風量調節設備，使不影響各種礦井生產和運輸設備正常運行的情況下，每個風量調節設備的風阻調節范圍達到最大，并保證各種情況下的風流可控性；然后在礦井通風系統的不同調控點分別布置與該調控點類型對應的風量調節設備；
[0136]步驟二，當啟動對所述礦井通風系統進行全局自動調控時，各個所述礦井通風狀況采集設備按預設采集策略采集對應調控點的礦井通風狀態參數值，并將采集到的所述礦井通風狀態參數值不斷傳輸給監控裝置；
[0137]所述監控裝置將接收到的所述礦井通風狀態參數值上傳給遠程智能化調控服務器；
[0138]步驟三，所述遠程智能化調控服務器基于接收到的所述礦井通風狀態參數值估算所述礦井通風系統的當前通風狀態，再結合預存儲的各用風地點的需風量、各風量調節設備的風阻調節方案，生成對所述風量調節設備的風阻調節指令，并將所述風阻調節指令下發到所述監控裝置；
[0139]步驟四，所述監控裝置獲得與該風阻調節指令對應的風量調節設備的設備類型及該風量調節設備的當前設備狀態，其中，風量調節設備的設備狀態包括所述風量調節設備的通斷電狀態、所述風量調節設備的開啟度狀態等；
[0140]然后，根據所述風量調節設備的設備類型及當前設備狀態，將所述風阻調節指令轉化為驅動設備的驅動指令，其中，風阻調節指令指對風量調節設備的風阻調節量；所述驅動設備的驅動指令指需驅動的電機轉動角度；然后，將所述驅動指令發送到對應的驅動設備，通過所述驅動設備，調節所述風量調節設備的設備狀態；同時，所述監控裝置獲得并存儲被調節狀態后的所述風量調節設備的最新設備狀態；然后將所述風量調節設備的最新設備狀態上報給所述遠程智能化調控服務器。本步驟中，每一臺所述風量調節設備均唯一連接一臺風量調節設備狀態采集裝置，每當通過所述驅動設備調節所述風量調節設備的設備狀態后，所述風量調節設備狀態采集裝置即采集被調節狀態后的所述風量調節設備的最新設備狀態，并將所述最新設備狀態傳輸給所述監控裝置；
[0141]綜上所述，本發明提供的礦井通風系統全局自動調控裝置及方法，具有以下優占-
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[0142]將多種自動調節和控制的風量調節設備進行優化組合，通過遠程智能化調控服務器對整個礦井通風狀況采集和各用風點的需風量計算，適時求出可行的全局調節方案，經由通信網絡對所有自動化風量調節設備進行控制和調節。由于設計了多種樣式的風量調節設備，可適用于不同的礦井環境，因此，在不影響生產和運輸設備的正常運行條件下，實現礦井通風系統的全局優調優控，以滿足礦井正常時期和災變時期按時按需供風。
[0143]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，包括:礦井通風狀況采集設備、監控裝置、驅動設備、傳動設備、遠程智能化調控服務器以及~個風量調節設備；所述礦井通風狀況采集設備的輸出端通過所述監控裝置連接到所述遠程智能化調控服務器的輸入端；所述遠程智能化調控服務器與所述監控裝置雙向通信連接；所述監控裝置包括與所述風量調節設備數量相同的控制芯片，每一個所述控制芯片連接唯一一臺所述驅動設備的一端，該驅動設備的另一端通過獨立的所述傳動設備與對應的所述風量調節設備通信連接。
2.根據權利要求1所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，所述驅動設備為電機；所述電機為步進電機、伺服電機或具有閉環或半閉環控制的電機；和丨或所述電機安裝有剎車系統和/或減速裝置。
3.根據權利要求1所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，所述監控裝置與所述遠程智能化調控服務器通過經由網絡設備轉換的工業以太網、工業總線、此232線』8485線或卩8422線通信連接；所述監控裝置用于接收并執行所述遠程智能化調控服務器下發的控制命令；所述監控裝置還用于:控制和驅動不同類型的驅動設備和風量調節設備，且記錄并向所述遠程智能化調控服務器返回執行結果。
4.根據權利要求1所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，所述風量調節設備包括百葉風窗式調節風門、多層推拉窗式調節風門、多層推拉窗式調節風窗、卷簾式調節風門、閘式卷簾風門、多層伸縮推拉門、密閉非伸縮推拉窗、密閉伸縮推拉窗中的一種或幾種的組合。
5.根據權利要求4所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，所述百葉風窗式調節風門包括控制器、驅動電機、變速箱、聯動臂以及百葉窗本體；其中，所述百葉窗本體包括多個上下平行設置的扇葉，每一個扇葉均固定安裝一個擺臂；各個扇葉的擺臂的端部均通過第一換向桿杠連接到所述聯動臂上；所述控制器的輸出端與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端與所述變速箱連接，所述變速箱的輸出軸與各個扇葉的擺臂平行設置，并且，所述變速箱的輸出軸通過第二換向桿杠連接到所述聯動臂上；在所述聯動臂上還安裝有手動操縱桿； 所述驅動電機具有記憶功能，所述百葉風窗式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式； 所述手動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述聯動臂進行上下運動，當所述聯動臂上下運動時，一方面，所述驅動電機自動掉電，同時，所述驅動電機記憶以下內容:對所述百葉風窗式調節風門發生操縱事件；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，然后，再調節各個扇葉的開啟角度；另一方面，所述聯動臂通過各個第一換向桿杠帶動各個擺臂進行順時針或逆時針轉動，由于擺壁與扇葉固定連接，因此，最終帶動各個扇葉轉動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的； 所述半自動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述聯動臂進行上下運動，當所述聯動臂上下運動時，所述聯動臂一方面通過各個第一換向桿杠帶動各個擺臂進行順時針或逆時針轉動，由于擺壁與扇葉固定連接，因此，最終帶動各個扇葉轉動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；同時，所述聯動臂通過所述第二換向杠桿帶動所述變速箱的輸出軸轉動，由于所述驅動電機帶電，因此，所述驅動電機可記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的各個扇葉的開啟角度；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機不需要對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，可直接調節各個扇葉的開啟角度； 所述全自動控制方式指:所述控制器控制所述驅動電機旋轉，進而帶動所述變速箱的輸出軸旋轉，由于所述變速箱的輸出軸通過第二換向桿杠與所述聯動臂連接，則:所述變速箱的輸出軸的旋轉運動通過所述第二換向桿杠轉化為所述聯動臂的上下運動；當所述聯動臂進行上下運動時，通過各個第一換向桿杠，轉化為各個擺臂的旋轉運動，進而帶動各個扇葉進行旋轉運動，達到調節各個扇葉開啟角度的目的；在上述過程中，所述驅動電機記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的各個扇葉的開啟角度；當所述驅動電機在下次被啟動時，所述驅動電機不需要對所述百葉風窗式調節風門的各個扇葉進行復位操作，可直接調節各個扇葉的開啟角度； 和/或 所述百葉風窗式調節風門為帶固定窗口的百葉式風門，即:在所述百葉窗本體上開設固定窗口。
6.根據權利要求4所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，所述卷簾式調節風門包括:控制器、管狀電機、變速箱、傳動裝置、手動操縱桿和卷簾；所述控制器的輸出端與所述管狀電機連接，所述管狀電機與所述變速箱連接，所述變速箱的輸出軸位于所述卷簾的正上方，且所述變速箱的輸出軸通過所述傳動裝置與所述卷簾的頂端固定連接；所述手動操縱桿與所述傳動裝置連接；當需要控制所述卷簾式調節風門開關狀態時，所述變速箱驅動所述輸出軸進行順時針或逆時針旋轉，進而在所述傳動裝置的傳動作用下，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作； 和/或 所述卷簾式調節風門為帶固定窗口的卷簾式調節風門，即:在所述卷簾式調節風門的卷簾上開設固定窗口； 和/或 所述卷簾式調節風門的管狀電機具有記憶功能，所述卷簾式調節風門具有三種控制方式，分別為:手動控制方式、半自動控制方式以及全自動控制方式； 所述手動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述傳動裝置運動，當所述傳動裝置運動時，帶動所述輸出軸旋轉，然后，一方面，所述管狀電機自動掉電，同時，所述管狀電機記憶以下內容:對所述卷簾式調節風門發生操縱事件；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機對所述卷簾式調節風門進行復位操作，然后，再調節卷簾的開啟角度；另一方面，所述傳動裝置帶動所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；達到調節卷簾開啟角度的目的； 所述半自動控制方式指:操縱所述手動操縱桿，進而帶動所述傳動裝置運動，當所述傳動裝置運動時，最終帶動所述輸出軸運動，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；同時，由于所述管狀電機帶電，因此，所述管狀電機可記憶所述輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的卷簾的開啟角度；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機不需要對所述卷簾進行復位操作，可直接調節卷簾的開啟角度； 所述全自動控制方式指:所述控制器控制所述管狀電機旋轉，進而帶動所述變速箱的輸出軸進行順時針或逆時針旋轉，進而在所述傳動裝置的傳動作用下，使所述卷簾纏繞在所述輸出軸上進行開動作，或者，使所述卷簾從所述輸出軸上釋放而進行關動作；在上述過程中，所述管狀電機記憶所述變速箱的輸出軸的轉動角度，進而可換算出控制后的卷簾的開啟角度；當所述管狀電機在下次被啟動時，所述管狀電機不需要對所述卷簾進行復位操作，可直接調節卷簾的開啟角度。
7.根據權利要求4所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，所述多層推拉窗式調節風門和所述多層推拉窗式調節風窗的結構相同； 所述多層推拉窗式調節風門包括:1個導軌板、II個擋風板、底座、步進電機以及控制器； 每一個所述擋風板包括副板本體，在所述副板本體的背面左側設置第一凸條，在所述副板本體的背面右側設置第二凸條，在所述副板本體的正面左側設置第三凸條，在所述副板本體的底部安裝有滑輪； 所述導軌板包括主板本體，在所述主板本體的背面左右兩側分別設置第四凸條和第五凸條；在所述主板本體的底部安裝第一齒條； 所述底座按由內向外的順序平行設置II個導軌，所述II個導軌的右端部對齊，所述II個導軌的左端部呈階梯排列，相鄰兩個導軌的左端部之間距離等于所述副板本體的寬度；將各個所述擋風板分別安裝在所述導軌上，使所述擋風板的滑輪可沿所述導軌左右滑動，并且，后一個所述擋風板的第三凸條位于前一個所述擋風板的第一凸條和第二凸條之間； 將所述導軌板置于最前面擋風板的前方，并且，使所述最前面擋風板的第三凸條位于所述導軌板的第四凸條和第五凸條之間，所述導軌板的第一齒條與由所述步進電機驅動運動的第二齒條嚙合； 所述控制器控制所述多層推拉窗式調節風門開關的過程為: 當II個擋風板按由前向后順序依次記為第1擋風板、第2擋風板…第擋風板； 當需要使所述多層推拉窗式調節風門進行打開動作時，所述控制器驅動所述步進電機進行第一方向的旋轉，進而帶動所述第二齒條進行打開方向的平移運動，由于所述第二齒條與所述第一齒條嚙合，進而帶動所述第一齒條進行平移運動，由于所述第一齒條固定安裝在所述導軌板的底部，因此帶動所述導軌板進行打開方向的平移運動；隨著所述導軌板進行打開方向的平移運動，當所述導軌板的第五凸條與第1擋風板的第三凸條接觸時，在所述導軌板的帶動下，帶動第1擋風板沿其所在的導軌進行打開方向的平移運動；當所述第1擋風板的第二凸條與第2擋風板的第三凸條接觸時，在所述第1擋風板的帶動下，帶動第2擋風板沿其所在的導軌進行打開方向的平移運動，依此類推，實現多層推拉窗式調節風門進行打開運動； 當需要使所述多層推拉窗式調節風門進行關閉動作時，所述控制器驅動所述步進電機進行第二方向的旋轉，進而帶動所述第二齒條進行關閉方向的平移運動，由于所述第二齒條與所述第一齒條嚙合，進而帶動所述第一齒條進行平移運動，由于所述第一齒條固定安裝在所述導軌板的底部，因此帶動所述導軌板進行關閉方向的平移運動；隨著所述導軌板進行關閉方向的平移運動，當所述導軌板的第四凸條與第1擋風板的第三凸條接觸時，在所述導軌板的帶動下，帶動第1擋風板沿其所在的導軌進行關閉方向的平移運動；當所述第1擋風板的第一凸條與第2擋風板的第三凸條接觸時，在所述第1擋風板的帶動下，帶動第2擋風板沿其所在的導軌進行關閉方向的平移運動，依此類推，實現多層推拉窗式調節風門進行關閉運動；其中，所述第二方向與所述第一方向的方向相反。
8.根據權利要求1所述的礦井通風系統全局自動調控裝置，其特征在于，每一種類型的所述風量調節設備均配置有手動風量調節開關、自動風量調節開關、遠程風量調節開關、現場通電手控開關、現場斷電手控開關以及遠程全自動通斷電控制開關； 和/或 所述礦井通風狀況采集設備包括瓦斯采集傳感器、風速采集傳感器、一氧化碳采集傳感器、二氧化碳采集傳感器、氧氣采集傳感器、溫度采集傳感器、粉塵濃度采集傳感器以及濕度采集傳感器中的一種或幾種的組合。
9.一種礦井通風系統全局自動調控方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，按預設策略，在被調控的礦井通風系統的不同調控點分別布置各種類型的礦井通風狀況采集設備；以及，針對不同類型的井巷類型，設計不同類型的風量調節設備，使不影響各種礦井生產和運輸設備正常運行的情況下，每個風量調節設備的風阻調節范圍達到最大，并保證各種情況下的風流可控性；然后在礦井通風系統的不同調控點分別布置與該調控點類型對應的風量調節設備； 步驟二，當啟動對所述礦井通風系統進行全局自動調控時，所述礦井通風狀況采集設備按預設采集策略采集對應監控點的礦井通風狀態參數值，并將采集到的所述礦井通風狀態參數值不斷傳輸給監控裝置； 所述監控裝置將接收到的所述礦井通風狀態參數值上傳給遠程智能化調控服務器； 步驟三，所述遠程智能化調控服務器基于接收到的所述礦井通風狀態監測參數值估算所述礦井通風系統的當前狀態，再結合預計算出的各用風地點的需風量、各風量調節設備的風阻調節方案，生成對所述風量調節設備的風阻調節指令，并將所述風阻調節指令下發到所述監控裝置； 步驟四，所述監控裝置獲得與該風阻調節指令對應的風量調節設備的設備類型及該風量調節設備的當前設備狀態，然后，根據所述風量調節設備的設備類型及當前設備狀態，將所述風阻調節指令轉化為驅動設備的驅動指令，并將所述驅動指令發送到對應的驅動設備，通過所述驅動設備，調節所述風量調節設備的設備狀態；同時，所述監控裝置獲得并存儲調節后的所述風量調節設備的最新設備狀態；然后將所述風量調節設備的最新設備狀態上報給所述遠程智能化調控服務器。
10.根據權利要求9所述的礦井通風系統全局自動調控方法，其特征在于，步驟四中，所述風量調節設備的設備狀態包括所述風量調節設備的通斷電狀態、所述風量調節設備的開啟度狀態； 對于將所述風阻調節指令轉化為驅動設備的驅動指令，所述風阻調節指令指對風量調節設備的風阻調節量；所述驅動設備的驅動指令指需驅動的電機轉動角度； 對于所述監控裝置獲得并存儲調節后的所述風量調節設備的最新設備狀態，具體指:每一臺所述風量調節設備均唯一連接一臺風量調節設備狀態采集裝置，每當通過所述驅動設備調節所述風量調節設備的設備狀態后，所述風量調節設備狀態采集裝置即采集被調節狀態后的所述風量調節設備的最新設備狀態，并將所述最新設備狀態傳輸給所述監控裝置； 還包括:當所述風量調節設備的設備狀態出現異常時，通過以下三種方式對風量調節設備進行控制: (1)通過遠程智能化調控服務器向所述風量調節設備發送遠程斷電指令，在所述風量調節設備接收到該遠程斷電指令后，通過自身配置的遠程全自動通斷電控制開關自動控制自身斷電； (2)通過所述風量調節設備所配置的現場斷電手控開關，控制所述風量調節設備斷電； 還包括:當所述驅動設備采用電機時，所述電機加裝剎車系統，只要所述電機未驅動調整所述風量調節設備的開啟度，所述剎車系統即處于打開狀態，且所述電機的通電電流為關閉狀態，實現斷電后固定風量調節設備開度。
【文檔編號】G05B19/05GK104453975SQ201410541885
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】盧新明, 尹紅 申請人:盧新明, 尹紅