專利名稱：智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵 裝置，同時(shí)還涉及一種智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
粉塵危害主要有兩方面一是對(duì)人體的危害，如果人的肺部長(zhǎng)期吸入大量的礦塵， 就可患?jí)m肺病，塵肺病是目前危害較大的一種礦工職業(yè)病。二是煤塵爆炸危害，煤塵爆炸是 煤礦的嚴(yán)重災(zāi)害之一，它嚴(yán)重威脅著礦井安全。近幾年來(lái)，瓦斯煤塵爆炸事故仍時(shí)有發(fā)生， 嚴(yán)重影響了礦井安全生產(chǎn)和職工生命。因此，搞好礦井粉塵綜合治理已迫在眉睫。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中粉塵主要來(lái)源于采掘工作面，尤其是采掘機(jī)械的迅速發(fā)展，使煤 礦機(jī)械化程度大為提高，采掘能力也隨之加大，促進(jìn)煤炭產(chǎn)量成倍增長(zhǎng)。但是，在這種生產(chǎn) 條件下煤礦的產(chǎn)塵強(qiáng)度也隨之增大，采掘工作面的粉塵濃度大幅度增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在地質(zhì)條 件和通風(fēng)狀況基本相同情況下，不同的采掘方法其粉塵濃度相差很大。例如，在無(wú)防塵措施 條件下，炮采時(shí)的粉塵濃度為300 500mg/m3，而機(jī)采時(shí)的粉塵濃度可達(dá)1000 3000mg/ m3，綜采則高達(dá)4000 8000mg/m3。因此，對(duì)現(xiàn)代化礦井采掘防塵技術(shù)的研究與應(yīng)用是很有 必要的，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的粉塵濃度監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)，及時(shí)了解作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度并對(duì)粉塵進(jìn)行 控制，不僅是塵害防治和科學(xué)管理的要求，也是有效預(yù)防控制重大惡性爆炸事故(特別是 瓦斯煤塵爆炸)的要求?！笆濉逼陂g，煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院研制了實(shí)現(xiàn)粉塵遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控的 關(guān)鍵部件——GCG500型粉塵濃度傳感器，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，為實(shí)現(xiàn)粉塵濃度在線監(jiān)測(cè)提供 了條件。但是，目前我國(guó)煤礦在降塵方面，主要使用常規(guī)的灑水裝置，這些灑水裝置不管粉 塵濃度高低都進(jìn)行噴霧，嚴(yán)重浪費(fèi)水資源，導(dǎo)致巷道內(nèi)積水過(guò)多，給工作帶來(lái)不便。因此，有 必要進(jìn)行粉塵濃度在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控及智能噴霧降塵系統(tǒng)的相關(guān)研究。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，通 過(guò)控制單元的作用，能夠根據(jù)粉塵濃度自動(dòng)調(diào)整噴霧時(shí)間，從而解決了原有噴霧灑水裝置 不管粉塵濃度高低而一直噴霧的缺點(diǎn)，避免了水資源的浪費(fèi)和巷道積水，具有良好和廣泛 的推廣應(yīng)用價(jià)值；在目的之一的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的目的之二是提供一種智能化粉塵濃度設(shè) 限噴霧降塵系統(tǒng)，通過(guò)地面監(jiān)控主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)在線粉塵濃度的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控；本發(fā)明的 目的之三是提供一宗智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵方法。本發(fā)明的目的之一是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。該智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置包括控制單元、粉塵濃度傳感器、高壓電磁 閥和水幕噴頭，所述粉塵濃度傳感器的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，所述 控制單元的控制信號(hào)輸出端與電磁閥的控制信號(hào)輸入端相聯(lián)接，所述控制單元通過(guò)控制電 磁閥的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)水幕噴頭的噴霧控制。
進(jìn)一步，所述裝置還包括熱釋電紅外探頭，所述熱釋電紅外探頭的輸出信號(hào)至控 制單元，所述控制單元通過(guò)繼電器控制電磁閥的電源，控制其打開(kāi)或關(guān)閉；進(jìn)一步，所述高壓電磁閥包括防爆殼體、電磁線圈、閥體、閥芯和主活塞，所述防爆 殼體的軸向上設(shè)置有閥芯安裝通道，所述閥芯以滑動(dòng)配合的方式設(shè)置在閥芯安裝通道上， 所述電磁線圈圍繞閥芯安裝通道進(jìn)行設(shè)置；所述閥體安裝在防爆殼體的下部，包括依次連 接的上閥體、中閥體和下閥體，其中，所述中閥體與下閥體之間設(shè)置有用于安裝主活塞的活 塞安裝通道，所述主活塞與閥芯軸線重合，所述活塞安裝通道的兩側(cè)分別連通進(jìn)水通道和 出水通道，電磁閥能在水壓高達(dá)IOMPa下可靠工作；進(jìn)一步，所述裝置還包括聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器與控制單元相聯(lián)接；進(jìn)一步，所述裝置還包括變壓裝置，所述變壓裝置的輸出電壓分為三路，經(jīng)過(guò)整流 濾波后分別作為粉塵濃度傳感器電源、熱釋電紅外探頭電源和電磁閥電源；進(jìn)一步，所述裝置還包括顯示屏，所述顯示屏的信號(hào)輸入端與控制單元的信號(hào)輸 出端相聯(lián)接；進(jìn)一步，所述裝置還包括控制箱體，所述控制箱體分為上、下兩層，所述上層為本 安結(jié)構(gòu)，下層為防爆結(jié)構(gòu)，所說(shuō)顯示屏設(shè)置于上層頂面，所述控制單元和變壓裝置設(shè)置在下 層，所述控制箱體的上層結(jié)構(gòu)還設(shè)置有多個(gè)接口，用于控制單元和變壓裝置與外部器件之 間的信號(hào)傳遞、控制聯(lián)接和供電。本發(fā)明的目的之二是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵系統(tǒng)，包括如前所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧 降塵裝置，還包括地面監(jiān)控主機(jī)以及井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站，所述井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站 用于聯(lián)接分設(shè)在礦井各處的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，并將粉塵濃度傳感器采集 到的各處濃度數(shù)據(jù)、運(yùn)行工況傳輸至地面監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)粉塵濃度的在線監(jiān)控。本發(fā)明的目的之三提出的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵方法，包括以下步驟1)將粉塵濃度傳感器設(shè)置在礦井內(nèi)的相關(guān)位置，采集該處的粉塵濃度信號(hào)并傳送 至控制單元；2)控制單元內(nèi)部寫入數(shù)據(jù)，設(shè)定粉塵濃度的上限值和下限值；3)判斷粉塵濃度信號(hào)是否超過(guò)上限值，當(dāng)粉塵濃度超過(guò)上限值時(shí)，控制單元控制 電磁閥的打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)噴霧；當(dāng)粉塵濃度信號(hào)低于下限值時(shí)，控制單元控制電磁閥的關(guān)閉，停
止噴霧。進(jìn)一步，該方法采用分布式架構(gòu)，通過(guò)采用地面監(jiān)控主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)全局管理，地面監(jiān) 控主機(jī)下設(shè)井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站，所述井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站以一一對(duì)應(yīng)的方式分別聯(lián) 接設(shè)置在礦井各處的控制單元和粉塵濃度傳感器，并將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至地面監(jiān)控 主機(jī)并可通過(guò)地面監(jiān)控主機(jī)向控制單元內(nèi)部寫入粉塵濃度的上限值和下限值數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程控 制其運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明的裝置屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，將噴霧與否與粉塵濃度大小關(guān)聯(lián)起來(lái)，從而可以人 為設(shè)定粉塵濃度限制，當(dāng)超過(guò)上限值時(shí)才噴霧，當(dāng)?shù)陀谙孪拗禃r(shí)停止噴霧，從而避免了水資 源的無(wú)謂浪費(fèi)，減少了巷道內(nèi)的積水，改善了工作條件，保證了礦井工人的健康安全；2.本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的粉塵濃度遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，為整個(gè)礦井工作的全面良好運(yùn)行提供了更好的保障；3.本發(fā)明采用了改進(jìn)的高壓防爆電磁閥，同時(shí)還采用了高靈敏度的粉塵濃度傳感 器，監(jiān)測(cè)的粉塵濃度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，灑水裝置的動(dòng)作可靠，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性好。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并 且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可 以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書和權(quán)利要 求書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步的詳細(xì)描述，其中圖1為本發(fā)明的裝置連接示意圖；圖2為控制箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例 僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示，本發(fā)明的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，包括控制單元1、粉塵 濃度傳感器2、電磁閥3和水幕噴頭4，粉塵濃度傳感器2的信號(hào)輸出端與控制單元1的信 號(hào)輸入端相聯(lián)接，控制單元1的控制信號(hào)輸出端與電磁閥3的控制信號(hào)輸入端相聯(lián)接，控制 單元1通過(guò)控制電磁閥3的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)水幕噴頭4的噴霧控制。通過(guò)在控制單元中設(shè)置粉 塵濃度噴霧控制的上、下限值，。當(dāng)粉塵濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，粉塵濃度傳感器將監(jiān)測(cè)到的信 號(hào)傳輸給控制箱，單片機(jī)接收到信號(hào)后給電磁閥發(fā)出指令，電磁閥控制水幕灑水。本實(shí)施例中使用的GCG500型粉塵濃度傳感器是煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院研 制成功的，該儀器采用光散射原理直接測(cè)量總粉塵濃度，主要由光源、光電轉(zhuǎn)換器、粉塵測(cè) 量系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、粉塵過(guò)濾器和控制電路組成。該傳感器固定安裝在作業(yè)場(chǎng)所，測(cè)定數(shù)據(jù) 就地顯示，同時(shí)輸出與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)相適應(yīng)的頻率、電流信號(hào)(兩種信號(hào)任選一種)供 監(jiān)控系統(tǒng)處理。其特點(diǎn)是測(cè)量快速準(zhǔn)確、靈敏度高、性能穩(wěn)定、各段粉塵散射比例系數(shù)可設(shè) 定、直接顯示粉塵質(zhì)量濃度，工作電壓范圍寬(9 24VDC)，工作電流低((120mA)。為實(shí)現(xiàn)有人通過(guò)時(shí)停止噴霧、人員離開(kāi)后繼續(xù)噴霧的效果，本裝置還包括熱釋電 紅外探頭9，熱釋電紅外探頭9的輸出信號(hào)至控制單元1，控制單元1通過(guò)繼電器控制電磁 閥3的電源，控制其打開(kāi)或關(guān)閉。本實(shí)施例采用的熱釋電傳感器通過(guò)選用雙靈敏元的熱釋 電紅外探頭和設(shè)計(jì)新的信號(hào)放大集成電路，提高光控傳感器的靈敏度，控制距離提高到IOm 以上，選用的熱釋電紅外探頭只感應(yīng)人體輻射的紅外波段，對(duì)其他波段不輸出信號(hào)，提高其 抗干擾性能。熱釋電紅外探頭采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測(cè)紅外輻射，采用雙靈 敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化，靈敏度高，使其只感應(yīng)人體輻射的紅外波段，不受其他輻射
6的干擾，提高傳感器的抗干擾性能。其輸出電信號(hào)> 2. 0V，工作溫度-20°C 60°C，視場(chǎng) 155X145°。信號(hào)放大電路將熱釋電探頭輸出的微弱電信號(hào)經(jīng)放大后輸出至控制箱的主控 電路板進(jìn)行調(diào)制，放大，延時(shí)處理。無(wú)需調(diào)整即可正常工作。本裝置的供電是通過(guò)變壓裝置6來(lái)實(shí)現(xiàn)的，接入電源采用36VAC和127VAC兩種， 但為了實(shí)驗(yàn)方便以及考慮該套裝置在地面推廣，故增加一組220VAC，電源經(jīng)過(guò)變壓裝置6， 變?yōu)?種電源輸出，即36VAC/23VAC/12VAC，36VAC經(jīng)過(guò)全波整流，供電磁閥使用，23VAC經(jīng)整 流、穩(wěn)壓和過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱保護(hù)電路后，供粉塵濃度傳感器使用，12VAC經(jīng)整流、穩(wěn)壓和安全 柵，供熱釋電紅外探頭使用。為便于直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和觀察，本裝置還包括顯示屏7，顯示屏7的信號(hào)輸入 端與控制單元1的信號(hào)輸出端相聯(lián)接。另外，為實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警，本裝置還包括聲光報(bào)警器5， 聲光報(bào)警器5與控制單元相聯(lián)接。如圖2所示，本裝置還包括控制箱體8，箱體8分為上、下兩層，上層為本安結(jié)構(gòu)，下 層為防爆結(jié)構(gòu)，所說(shuō)顯示屏7設(shè)置于上層頂面，控制單元1的電路板和變壓裝置6設(shè)置在下 層，控制箱體8的上層結(jié)構(gòu)還設(shè)置有多個(gè)接口，用于控制單元1和變壓裝置6與外部器件之 間的信號(hào)傳遞、控制聯(lián)接和供電。整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安全可靠。如圖3所示，本實(shí)施例采用的電磁閥3包括防爆殼體31、電磁線圈32、閥體、閥芯 33和主活塞34，防爆殼體31的軸向上設(shè)置有閥芯安裝通道，閥芯33以滑動(dòng)配合的方式設(shè) 置在閥芯安裝通道上，電磁線圈32圍繞閥芯安裝通道進(jìn)行設(shè)置；閥體安裝在防爆殼體31的 下部，包括依次連接的上閥體35、中閥體36和下閥體37，其中，中閥體36與下閥體37之間 設(shè)置有用于安裝主活塞34的活塞安裝通道，主活塞34與閥芯33軸線重合，活塞安裝通道 的兩側(cè)分別連通進(jìn)水通道和出水通道，電磁閥能在水壓高達(dá)IOMPa下可靠工作。當(dāng)電磁線圈通電后，形成磁場(chǎng)，吸起閥芯，卸壓孔打開(kāi)，上腔和下腔的水從卸壓孔 流走，使作用在主活塞上部的壓力降低，從而依靠壓差將主活塞推向上方，使管路暢通；當(dāng) 電磁線圈斷電后，閥芯因自重及彈簧作用下落，關(guān)閉卸壓孔，與此同時(shí)進(jìn)水通過(guò)連通孔流進(jìn) 下腔和上腔，使主活塞上表面形成壓力，加上主活塞壓簧及自重，使主活塞下落至閥口，從 而截?cái)喙芸凇ｋ姶砰y3采用先導(dǎo)式的結(jié)構(gòu)，該閥用不銹鋼活塞代替通用的先導(dǎo)式電磁閥的皮 碗，使閥的承壓能力大大提高；不銹鋼活塞上有一活塞環(huán)，該環(huán)是可伸縮的氟橡膠圈，由于 氟橡膠圈在工作中同時(shí)受到徑向壓力，改變了以往活塞的受力狀況，徹底解決了先導(dǎo)式電 磁閥使用水壓范圍小以及高壓關(guān)不住、低壓打不開(kāi)的問(wèn)題，在0.2 6. 3MPa范圍內(nèi)，活塞伸 展自如，同時(shí)提高了閥密封性能，延長(zhǎng)閥的使用壽命。如圖4所示，本發(fā)明的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵系統(tǒng)，包括智能化粉塵濃度 設(shè)限噴霧降塵裝置，還包括地面監(jiān)控主機(jī)10以及井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站，各井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站11用于聯(lián)接分設(shè)在礦井各處的智能化粉塵濃度設(shè)限噴 霧降塵裝置，并將粉塵濃度傳感器采集到的各處濃度數(shù)據(jù)傳輸至地面監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)粉塵 濃度的遠(yuǎn)程在線監(jiān)控。本發(fā)明的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵方法，包括以下步驟1)將粉塵濃度傳感器設(shè)置在礦井內(nèi)的相關(guān)位置，采集該處的粉塵濃度信號(hào)并傳送 至控制單元；
7
2)控制單元內(nèi)部寫入數(shù)據(jù)，設(shè)定粉塵濃度的上限值和下限值；3)判斷粉塵濃度信號(hào)是否超過(guò)上限值，當(dāng)粉塵濃度超過(guò)上限值時(shí)，控制單元控制 電磁閥的打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)噴霧；當(dāng)粉塵濃度信號(hào)低于下限值時(shí)，控制單元控制電磁閥的關(guān)閉，停
止噴霧。其中，本方法還可以采用分布式架構(gòu)，是通過(guò)采用地面監(jiān)控主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)全局管理， 監(jiān)控主機(jī)下設(shè)井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站，所述各井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站以一一對(duì)應(yīng)的方式分 別聯(lián)接設(shè)置在礦井各處的控制單元和粉塵濃度傳感器，并將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控 主機(jī)并可通過(guò)監(jiān)控主機(jī)向控制單元內(nèi)部寫入粉塵濃度的上限值和下限值數(shù)據(jù)。本課題研制的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置實(shí)現(xiàn)了超限噴霧降塵功能，由其 組成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了粉塵濃度的遠(yuǎn)程在線監(jiān)控功能，其監(jiān)測(cè)的粉塵濃度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，灑水裝置 的動(dòng)作可靠，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的空白，查新結(jié)論表明該產(chǎn)品的 各項(xiàng)技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述裝置包括控制單元(1)、粉塵濃度傳感器(2)、電磁閥(3)和水幕噴頭(4)，所述粉塵濃度傳感器(2)的信號(hào)輸出端與控制單元(1)的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，所述控制單元(1)的控制信號(hào)輸出端與電磁閥(3)的控制信號(hào)輸入端相聯(lián)接，所述控制單元(1)通過(guò)控制電磁閥(3)的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)水幕噴頭(4)的噴霧控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述裝置 還包括熱釋電紅外探頭(9)，所述熱釋電紅外探頭的輸出信號(hào)至控制單元(1)，所述控制單 元(1)通過(guò)繼電器控制電磁閥(3)的電源，控制其打開(kāi)或關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述 電磁閥⑶包括防爆殼體(31)、電磁線圈(32)、閥體、閥芯(33)和主活塞(34)，所述防爆 殼體(31)的軸向上設(shè)置有閥芯安裝通道，所述閥芯(33)以滑動(dòng)配合的方式設(shè)置在閥芯安 裝通道上，所述電磁線圈(32)圍繞閥芯安裝通道進(jìn)行設(shè)置；所述閥體安裝在防爆殼體(31) 的下部，包括依次連接的上閥體(35)、中閥體(36)和下閥體(37)，其中，所述中閥體(36) 與下閥體(37)之間設(shè)置有用于安裝主活塞(34)的活塞安裝通道，所述主活塞(34)與閥芯 (33)軸線重合，所述活塞安裝通道的兩側(cè)分別連通進(jìn)水通道和出水通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述裝置 還包括聲光報(bào)警器(5)，所述聲光報(bào)警器(5)與控制單元相聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述裝置 還包括變壓裝置(6)，所述變壓裝置(6)的輸出電壓分為三路，經(jīng)過(guò)整流濾波后分別作為粉 塵濃度傳感器電源、熱釋電紅外探頭電源和電磁閥電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述裝置 還包括顯示屏(7)，所述顯示屏(7)的信號(hào)輸入端與控制單元(1)的信號(hào)輸出端相聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，其特征在于所述裝置 還包括控制箱體(8)，所述箱體(8)分為上、下兩層，所述上層為本安結(jié)構(gòu)，下層為防爆結(jié) 構(gòu)，所說(shuō)顯示屏(7)設(shè)置于上層頂面，所述控制單元(1)和變壓裝置(6)設(shè)置在下層，所述 控制箱體(8)的上層結(jié)構(gòu)還設(shè)置有多個(gè)接口，用于控制單元(1)和變壓裝置(6)與外部器 件之間的信號(hào)傳遞、控制聯(lián)接和供電。
8.智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求1所述的智能化 粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，所述系統(tǒng)還包括監(jiān)控主機(jī)(10)以及多個(gè)系統(tǒng)分站，所述系統(tǒng) 分站(11)用于聯(lián)接分設(shè)在礦井各處的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，并將粉塵濃度 傳感器采集到的各處濃度數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)粉塵濃度的在線監(jiān)控。
9.智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵方法，其特征在于包括以下步驟1)將粉塵濃度傳感器設(shè)置在礦井內(nèi)的相關(guān)位置，采集該處的粉塵濃度信號(hào)并傳送至控 制單元；2)控制單元內(nèi)部寫入數(shù)據(jù)，設(shè)定粉塵濃度的上限值和下限值；3)判斷粉塵濃度信號(hào)是否超過(guò)上限值，當(dāng)粉塵濃度超過(guò)上限值時(shí)，控制單元控制電磁 閥的打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)噴霧；當(dāng)粉塵濃度信號(hào)低于下限值時(shí)，控制單元控制電磁閥的關(guān)閉，停止噴霧。
10.如權(quán)利要求9所述的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵方法，其特征在于所述方法采用分布式架構(gòu)，是通過(guò)采用地面監(jiān)控主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)全局管理，地面監(jiān)控主機(jī)下設(shè)多個(gè)系統(tǒng)分 站，所述系統(tǒng)分站以一一對(duì)應(yīng)的方式分別聯(lián)接設(shè)置在礦井各處的控制單元和粉塵濃度傳感 器，并將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至地面監(jiān)控主機(jī)并可通過(guò)地面監(jiān)控主機(jī)向控制單元內(nèi)部寫 入粉塵濃度的上限值和下限值數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵裝置，包括控制單元、粉塵濃度傳感器、電磁閥和水幕噴頭，粉塵濃度傳感器的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端相聯(lián)接，控制單元的控制信號(hào)輸出端與電磁閥的控制信號(hào)輸入端相聯(lián)接，控制單元通過(guò)控制電磁閥的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)水幕噴頭的噴霧控制，本發(fā)明的裝置通過(guò)人為設(shè)定粉塵濃度限制，當(dāng)超過(guò)上限值時(shí)才噴霧，當(dāng)?shù)陀谙孪拗禃r(shí)停止噴霧，從而避免了水資源的無(wú)謂浪費(fèi)，減少了巷道內(nèi)的積水，改善了工作條件，保證了礦井工人的健康安全；另外，本發(fā)明還公開(kāi)了一種智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)粉塵濃度的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控，同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵方法。
文檔編號(hào)E21F5/04GK101915116SQ20101022929
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者李德文, 李智, 李愛(ài)菊, 王杰, 王自亮, 趙恩彪, 隋金君, 黃衛(wèi) 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院