智能局部通风系统技术研发及推广过程

《智能局部通风系统技术研发及推广过程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、智能局部通风系统研发及推广湘潭平安电气有限公司研制成功流道式变频器、智能磁力启动器，通过FB认证，并形成矿井智能局部通风系统，2009年11月份进入市场。变频器放置在风机风道内，强制散热流道式变频器对旋局部通风机智能控制开关Y型倒换器风筒目录·十部分·研发背景技术难点系统优点系统结构特点系统功能特点系统使用环境系统现场布局社会、经济效益2010年业绩表和用户使用意见系统产品介绍研发背景—1.1煤矿现状●煤炭是我国的主要能源，长期以来煤炭占我国一次能源生产和消费结构的70%左右,预计到2050年还将占50％以上。●我国

2、煤矿主要是井工开采（占95％），煤层赋存条件复杂多变并伴随有瓦斯涌出。●煤矿随着开采深度的增大所带来的结果是煤层瓦斯压力增高，煤层透气性降低，地质构造复杂，煤层瓦斯不易在采前抽放，在采掘过程中瓦斯放散量大、速度快，瓦斯突然涌出和不均匀涌出事件频率增加。1●局部通风的现状是“监而不控”和“控而不及”。近几年，虽然煤矿不断加大投入，大量采用煤矿安全监控系统，但仍是以监测功能为主，附加有一些简单的逻辑控制功能（如报警、断电），不能真正起到调节和控制风量、风压的功能，监测系统的数据没有得到最大程度的利用。研发背景—1.2通风

3、现状1●通常情况下，通风设施不是自动或远程控制的,因此，一旦井下瓦斯发生变化需要紧急调整风流时难以实现；●局部通风系统并非是一个恒定不变的系统，由于巷道的推进，局部通风系统是动态变化的。而目前局部通风机一般均采用一风吹，在推进初期浪费很大，在推进过程当中又存在供风能力不够需要多次更换风机。存在的问题：研发背景—1.2通风现状1●因为使用了大功率的器件IGBT,及矿用变频器要求采用防爆结构，矿用防爆变频器散热问题一直没有很好解决；●变频器的电磁辐射对煤矿井下监测系统以及传感、通信设备的电磁干扰造成测量数据失真、设备无法

4、正常工作甚至损坏等严重问题即电磁兼容（简称EMC)问题；●变频器采用的高频开关元件对电网产生严重的谐波污染，增加了电源的无功损耗同时造成周边设备的误动作等现象，对电能质量产生很坏的影响。矿用变频器研发现状：研发背景—1.3矿用变频器现状1●《矿井智能局部通风系统》列入国家“十五”科技攻关重点项目，获得了国家400万的项目支持资金；●列入国家发改委“瓦斯抽采矿井的风流监测与智能控制关键技术研制”重大专项项目；●本项目为产、学、研合作开发项目。在这样的背景下，我公司于2005年提出流道式变频器、智能局部通风系统的概念。●

5、井下空间有限，系统的体积不能太大；●变频对井下电网的电磁污染；数据失真、设备误动作、电源功率因数低、电缆及开关设备发热严重甚至击穿。●变频器电机侧的保护问题；变频器带普通电机运行常常存在电机发热严重、啸叫声大、绝缘容易老化甚至击穿等严重的问题，若采用变频电机，价格又太昂贵。技术难点2●变频器的防尘、散热问题；●智能控制技术的研究。双闭环控制技术——风速闭环调节、瓦斯闭环调节；系统各部分通过modbusRTU协议进行数据交换，跟行业内通常的模拟量模块+变送器的方案相比具有接线简单、无误差、响应速度快、抗干扰能力强等优点

6、。技术难点2系统优点3智能局部通风系统3.1智能控制技术3.4首创流道式散热技术3.2一体化结构的FBDY局部通风机3.3领先的井下隔爆变频器防电磁污染技术该系统是以井下掘进面迎头、掘进巷道回风流、回风巷道混合处的瓦斯浓度和风速为控制变量，以智能开关为控制器，以煤矿风机用隔爆型变频器为执行器、以局部通风机为被控对象组成的闭环调速控制系统。采用PLC与变频器组成的控制系统，对风机转速实时调控，实现——3.1智能控制技术3实时预警人机双控按需供风节能运行防灾减灾●智能开关采集瓦斯浓度、风速信号；●智能开关输出切换、闭锁等

7、开关量信号；●智能开关与变频器基于modbus协议的实时通讯；●对变频器发送控制指令及对变频器运行的各项参数进行采集和分析；●以PLC为中央控制器，对输入的各信号进行采集、计算；●配备了本地输出显示触摸屏，就地显示系统工作的各种数据和状态；●配备了系统各项数据及信号的以太网输出接口；●能将各种数据及状态传至地面主控制室。3.1智能控制技术33.2一体化设计技术的FBDY局部通风机3●FBDY系列通风机摒弃了FBD系列局部通风机的电机用螺栓与风机内筒连接的模式，将电机外壳作为风机内筒。这种设计思路避免了FBD系列局部通

8、风机电机连接不稳固的隐患。●通风机因其机壳内筒、电机外壳合二为一，取消了以往电机机壳外部的散热片，更有效解决了电机散热的问题，延长了电机使用寿命，同时也减小了风机的噪声。●从通风机整流帽到消声芯筒，再到电机机座、后消声锥做到外径一致，保证了风机内流道的畅通，提高了风机效率、降低了风机噪声。据测量，FBDY系列风机电机定子温升降3～5℃，噪声低2