矿井智能局部通风系统

400-200 440-260 500-250 550-250
300-4200 400-5300 460-5600 500-6000 500-6400 580-6700 600-6800 800-7000 1200-7300
≥82 ≥82 ≥82 ≥83 ≥83 ≥83 ≥83 ≥83 ≥83
≤25 ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 ≤25 BPBL132-380F BPBL132-660F BPBL132-1140F 132 380 660 1140 380 660 1140 QJZ16 0 380/660 660/1140 160 75/132 132/220 BPBL75-380F BPBL75-660F BPBL75-1140F 380 660 1140 QJZ12 0 380/660 660/1140 55/90 90/165 BPBL55-380F BPBL55-660F BPBL55-1140F 55 380 660 1140 QJZ80 380/660 660/1140 80 37/55 55/90
智能化
基于此，2004年5月正式提出矿井通风监测与智能控制系统 的开发
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矿井通风监测与智能控制系统(简称131项目)
国家发改委“煤矿瓦斯综合治理与利用重大关键技术研究”专
项 １个分析决策系统：矿井通风分析与决策系统 ３个执行系统： 矿井智能局部通风系统 矿井主通风机在线监测及故障诊断系统 矿井主要控风区域的风流远程调度与控制系统
GSZ2-200S/24V
HAS200-S L03S200D15WM OCL-075-6 NFI-150H DCL-075-6
1
3 3 1 1
10
2-23-31-100
2
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智能磁力启动器
西门子可编程控制器PLC和通讯模块 与井下分站联接
和变频器形成闭环控制
闭锁保护
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矿井智能局部通风系统
王庆耀
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项目经理
二〇〇九年十月十二日
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研发背景
瓦斯异常涌出 瓦斯超限 瓦斯事故背景 通风不合理 抗灾能力弱
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研发背景
“一风吹”
局部通风问 题具体表现
排瓦斯不及时 风量不能控制
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研发背景
高可靠性 煤机制造业 发展趋势 自动化
2007年6月，研制出第一代流道式变频控制器
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2007年9月，通过了由国家十五科技攻关项目专题结题答辩
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2007年11月，通过了由国家安监总局主持的国家十五科技攻 关项目课题验收。
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2008年3月，研制成功流道式变频器、智能磁力启动器，12 月份通过FB认证，并形成矿井智能局部通风系统。
流道式变频器 对旋局部通风机 Y型倒换器
接高强度无缝风筒 智能磁力启动器
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系统功能:
自动调节风量
自动排放瓦斯 自动相互切换
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根据工作面瓦斯浓度传感器T1 和T2控制过程
T1 T2 、 浓 度
工作面非本质安全型电源自动切断
1.5%
增频区（报警）
1.0%
增频区
0.7%
设定频率区
0.5%
降频区
0
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据掘进头风速传感器F1控制过程
F1 风 速
4 m/s
正常风速
设定风速 （≥0.25m/s）
增频区
0
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根据回风巷处瓦斯浓度传感器T3控制过程
T3 浓 度
降频区（排瓦斯）
1.5%
矿井智能局部通风系统
2006年4月，列入国家十五科技攻关计划专项
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2007年1月，作为子课题，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开发项目专项
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2007年3月，通过了由周心权教授为组长的专家评审
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增频区（排瓦斯）
T1、T2=1.0%
挂 起
0
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依据风机吸风口处瓦斯浓度传感器T4控制过程
T4 浓 度
停风断电
0.5%
响应区
0
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智能控制器面板
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参数设置画面
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工作状态显示
人工调速方式 自动调速方式 正常通风状态 自动切换状态 排瓦斯状态 故障 无故障
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系统配套方案
风机型号
叶轮 直径 mm 560 600
风量 m3/min
全压 Pa
效率 %
比A 声级 [dB(A)]
配套变频器 额定功 率KW 额定 电压 Ve
配套智能开关 额定 电压 V 额定 电流 A 控制功率 KW
型号
型号
FBDY-No5.6/2×11 FBDY-No6.0/2×15 FBDY-6.0/2×18.5 FBDY-No6.3/2×22
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流道式变频器组成
整流部分 滤波部分 逆变部分 控制电路 输入输出滤波器
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流道式变频器特点
降低了输出高次谐波造成的漏电流 谐波污染小、不影响其他通讯及电网质量 一体式结构，体积小，可独立拆装 设置本地操作面板，方便操作 有利于变频器散热 与监控系统兼容，系统安全可靠
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实 测 参 数 优 于 国 家 标 准 值
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变频器主要元器件
序号
1 2 3 4
编码
5-04-37-075 1-01-32-141 1-02-72-720 1-04-46-011
名称
非标CHV100矢量变频器;CHV100-075G-6含包 装 两单元IGBT模块;200A;1700V 整流二极管模块;100A;2400V 成品板;通讯卡;ASY-1202-002
1个远程跟踪监视系统 及时掌握用户系统运行状况，确保系统运行可靠
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系统原理图
矿井监测系统 （瓦斯浓度、 风速、风门开 关状态等） 矿井通风分析 决策系统
局部通风机 控制
远程跟踪监测
通风网络风 门风窗控制
主通风机在线 监测与 故障诊断
主通风机 控制
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规格
CHV100-075G-6 FF200R17KE3 MDC100B-24 ASY-1202-002
单位用量
2 3 3 1
备注
5
6 7 8 9
1-07-00-220
2-20-11-201 2-20-15-201 2-23-29-086 2-68-06-100
单极直流接触器;DC24V/200A
电压型HALL传感器;200A/4V 电压型HALL传感器;200A/4V 三相交流输出电抗器; 三相输入滤波器;660V/150A；NFI-150H 直流电抗器;100A/0.5mH/DCL-0100-EIDH1804A