局部通风机智能控制系统的设计

局部通风机智能控制系统采用PLC作为主控制器,可有效实现通风机运行的实时监控。该控制系统能根据瓦斯的浓度和系统风阻的大小,自动调节风机的转速从而控制输出风量,在满足矿井安全生产的条件下,实现风机的最优控制,达到节能的目的。同时,系统利用无风量传感器实现了恒定风量输出,并且采用主备机冗余设计,显著地提高了系统的安全性和可靠性。     

SFLA优化模糊免疫PID在煤矿风量调节系统中的应用

针对目前我国煤矿局部通风机风量调节系统结构不合理、控制方法智能化程度低及能源浪费严重等问题,采用变频器直接控制异步电动机拖动风机负载的方法组建了风量调节控制系统,针对被控对象模型较为复杂的问题,采用BP网络进行辨识,在控制器设计上,采用了自适应能力更强的模糊免疫PID控制器,并采用SFLA(混洗蛙跳算法)对智能控制器的参数进行了离线优化,不仅使整个控制系统的机构更加合理,而且实现了煤矿井下掘进工作面瓦斯浓度迅速、智能调节,既保证了安全生产,同时也极大节约了电能。     

主通风机分时变频控制技术的研究与应用

对会宝岭铁矿主通风机控制系统进行变频改造,实现了主通风机的分时段变频功能。同时根据井下生产组织安排,计算不同时段的需风量,精细化的控制主通风机不同时段的运行频率,在保证安全的前提下实现下提高矿井风量的利用率,达到节能降耗的目的。     

高效节能动叶可调轴流式主通风机在通风系统改造中的应用

针对陕煤集团黄陵建庄煤矿复杂的通风系统,对其矿井通风和瓦斯涌出现状进行了研究分析,通过更换主通风机以及对井下回风巷道进行改造,主通风机具备高效、节能、稳定、叶片角度可调节等优点,提高了矿井供风量,降低了通风阻力,改善了空气质量,保证了各用风地点的风量需求。     

基于BP神经网络和模糊控制的智能通风系统设计

针对传统的井下局部通风机恒速运行及浪费电能的缺陷,提出了一种基于BP神经网络和模糊控制的智能通风系统。将井下瓦斯浓度、温度、湿度及煤尘等参数输入到BP神经网络模型中,对井下风量进行预测,通过当前风量与预测风量的对比,运用模糊控制算法对变频器电压进行调节,从而实现对变频器输出频率的控制,有效降低了局部通风机的耗电量,对煤矿安全生产具有重要的现实意义。     

高压变频器在矿井主通风机上的应用

通过对矿井主通风机常用风量调节方式进行了分析和比较,指出采用变频调速方法改变通风机电动机转速来调节风量是目前较好的调节方式。从现场实际运行表明,该方法提高了矿井通风系统和风机运行效率,实现了矿井通风系统节能,对提高矿山经济效益具有十分重要的意义。     

大型机械化金属矿山通风系统优化

为了改善大型无轨机械化矿山井下通风效果,分析了无轨设备运行时的需风量,并与工作面最小排尘风速、井下同时工作的最多人数需风量相比对,确定了井下最少供风量;基于Vensim通风软件构建了井下通风网络图,并对风流路径、风机参数、构筑物进行动态调节,使无轨设备相对集中的地方得到更多的风量,从而达到井下通风系统优化的目的。对贵州某大型无轨机械化矿山通风效果研究结果表明：无轨设备需风量最大,以此风量作为井下最少供风量;结合Vensim通风网络图,确定通风机与风构筑物的位置,并调节风门开度与风机转速,对风流路径与风量进行动态优化;采用刚性风筒大大降低通风阻力。通过这几方面的优化成功改善了井下大型机械化金属矿山通风效果。     

金属矿山井下主扇风机远程实时监控系统的研究及应用

矿山井下主通风机24 h不间断运行,为进一步优化矿山井下主扇风机的使用和控制,实现井下风量实时调整与自动化控制、安全监控、节能降耗,结合刘塘坊矿业实际,设计了主扇风机远程自动化控制系统。本系统共包含四大部分：变频器调速系统、PLC控制及风机在线检测系统、风机远程集中监控系统、辅助视频监控系统。以可编程控制器、变频器为主体,配置传感器、交换机等设备,实现对现场各项信息的采集、设备的控制,通过光纤构建工业以太网与地表集控中心进行通信,实现远程自动化控制、状态监测、异常报警保护及数据报表等功能。     

变频调速技术在矿井主扇风机上的应用

为解决矿井主扇通风机经济运行和风量调节,永荣中心桥煤矿在对主扇通风机更新换代的同时,采用变频调速技术,使用近两年来效果良好。着重介绍变频调速控制方式、变频器的选择及采用变频器的技术经济分析等。     

矿井局部风量与总风量调节

在矿井通风网络中,风量的自然分配往往不能满足作业地点的风量需求,需要对风量进行调节。矿井风量调节的措施多种多样,按其调节的范围,可分为局部风量调节与矿井总风量调节。局部风量调节的方法有增阻法、减阻法及辅助通风机调节法;矿井总风量的调节采取的措施是:改变主通风机的工作特性,或改变矿井风网的总风阻。     

煤矿主通风机智能监控系统设计

基于煤矿主通风机结构,研究了煤矿主通风机智能监控系统,主要设计了硬件部分和软件部分。系统主要由控制、传动、集控、监测和通信5部分,选择S7-1200系列的PLC为控制核心;软件部分主要设计了主通风机启动程序、故障报警程序、风量调节程序及上位机监控界面。煤矿主通风机智能监控系统提高了主通风机设备的自动化管理水平,保证了主通风机设备的可靠运行。     

煤矿地面主通风机工况点风量风机静压准确预测研究

为提高地面主通风机工况点预测的准确性,以神木煤业石窑店煤矿二号风井更换地面主通风机之后工况点风量风机静压预测为实际现场工程,采用现场实测、数值模拟和理论公式三种方法分别计算风硐与风机连接处通风阻力,研究表明采用数值模拟方法能够准确计算风硐与风机连接处通风阻力。在此基础上建立了非线性形式的风硐与风机连接处风阻计算公式,结合实测的风机风量风机静压特性曲线和矿井通风阻力特性曲线,建立了考虑风硐与风机连接处通风阻力的主通风机风机静压风量工况点预测方程。研究表明：风硐与风机连接处通风阻力对于地面主通风机工况点具有不可忽略的影响作用,主通风机风机静压风量工况点预测过程中考虑风硐与风机连接处通风阻力能够显著提高地面主通风机工况点风量风机静压预测的准确性。     

基于模糊算法的矿井局部通风机瓦斯控制系统研究

矿用局部通风机是煤矿安全生产的主要设备,为实现通风量的智能控制,采用模糊算法,对矿井局部通风机瓦斯控制系统进行了设计研究。分析了局部通风机的控制要求,建立了瓦斯浓度的模糊算法,然后对模糊算法控制查询表进行了制作。算法以瓦斯浓度偏差变化率以及瓦斯浓度偏差为输入值,并以变频输出电压相对应的电机转速为输出值,提出了局部通风机的系统控制方案以及方案中重要部分的配置。以PLC控制器的局部通风机控制系统为模糊控制的操作提供了理论基础。     

渝阳煤矿水井湾采区通风机在线监控系统

采用先进可靠的可编程控制器、工控机和开发人机界面的组态控制软件建成矿井通风在线监控系统,实现对通风机的在线监控、数据记录、报警、查询等功能。通风机在线监控系统能够在矿自动化监控室远程控制水井湾采区风机房内的所有高压开关柜和风门、蝶阀和百叶窗的集中控制台。主要设计了主通风机一键倒机控制程序,投入倒机优化控制方法,缩短了倒机的时间,保证了矿井安全。     

基于PLC控制器的煤矿通风机监控系统研究

通风机是煤矿中的重要安全装置,对运行稳定性提出了较高的要求。在对煤矿通风系统进行概述的基础上,结合实际情况基于PLC控制器设计了通风机的监测系统。系统主要是利用专业传感器对风机的运行状态(包括风压、风量、温度、振动状态等)进行监测,再利用S7-300型PLC控制器根据监测结果判断通风机的状态,并对通风机的运行情况进行调整,使之更切合矿井的实际情况。基于STEP 7编程平台对S7-300型PLC控制器的软件程序进行设计,重点对通风机的启动工作流程、倒机工作流程以及反风控制流程的软件程序进行了介绍。监控系统的成功实践应用,显著提升了通风系统的运行可靠性,同时降低了设备的能源消耗,达到了预期效果。     

矿用通风机监控系统设计及应用研究

通风机在保障矿井安全方面发挥着不可替代的作用,使用监控系统不仅能提升通风系统的运行可靠性,还可以降低一定的能源消耗。结合实际情况设计了矿用通风机监控系统,系统整体上可分为调度层、传输层和终端设备层三大部分。系统中使用的控制器为S7-1200型PLC控制器,利用各类专业传感器对通风系统的振动、温度、风量、电气、压力参数进行实时监测。基于模糊PID控制技术实现通风量的高效控制。PLC控制器的软件程序基于模块化思想进行设计,通过一个主程序对各子程序进行串联,从而实现系统的各项功能。将监控系统应用到通风机工程实践中,应用效果良好,达到了预期效果,为企业创造了良好的安全效益和经济效益,值得其他煤矿企业借鉴。     

基于速度场系数的主通风机风量单点统计测量方法

针对主通风机风量难以精准监测的问题,提出了一种单点统计测量方法。利用湍流统计法测量单点时均风速,基于速度场结构近似恒定原理将单点时均风速线性转换为断面平均风速,可有效解决风硐内风速非均匀分布和湍流脉动引起的监测误差。并用该方法在金川公司龙首矿风硐内进行了现场试验,结果表明,统计测量获得的速度场系数具有较好的稳定性,并能将监测误差控制在4%以内,大幅提高了主通风机风量的监测水平。方法可用于矿井主通风机性能的定期测定和风量的在线监测。     

矿井局部通风机的模糊神经网络PID控制器设计

 针对矿井掘进工作面通风的特点,提出了一种将模糊神经网络、遗传算法和PID控制相结合的局部通风机控制方法。该方法运用遗传算法优化模糊神经网络隶属度函数的中心值和宽度,借助BP算法优化连接权系数。实验表明,该方法能根据瓦斯浓度的变化在线自动调整风机转速,较常规PID控制器有着明显的优点。系统采用以TMS320F2407 DSP为核心的电路来实现PID控制器的设计和通风机的变频调速。