基于PID对矿井局部通风机控制器的设计分析

在矿山开采作业中,局部通风系统在维护工作环境安全方面扮演着关键的角色,以确保安全性。随着矿山开发进度的推进,环境变得越发复杂,因此需要局部通风机进行内部调节。局部通风机的风量调节作为研究的重点,旨在探究其对于确保安全开采的重要性。本文对通风机的工作方式和PID原理进行详细分析的基础上,利用Simulink软件创建了PID和模糊PID控制算法对应的仿真模型。通过仿真实验,得出结论,在通风机的风量调节应用中,采用模糊PID控制系统能够迅速实现系统的稳定,从而达到更佳的调节性能。在矿山开采作业中,采用模糊PID控制系统进行局部通风机的风量调节具有重要意义。它能够快速适应复杂的矿山环境,并通过智能化的调节策略实现系统的稳定性,从而确保工作环境的安全性和高效性,这对于矿山开采的顺利进行具有重要的促进作用。

综合管廊电缆舱基于射流风机的局部通风方法研究

地下综合管廊长建设里程需求,廊内增设防火门使其电缆舱内的通风散热问题变得十分严峻.长度越长,管廊温度会逐渐升高,防火门增加会在管廊角落等狭小空间形成高温聚集区,均会阻碍管廊散热.采用局部通风的手段,目的是以较小的风量排除温度异常点,降低管廊全局通风换气量.运用数值模拟结合实验验证的手段对常规电缆舱与局部通风电缆舱在不同边界条件下进行比较,分析了局部通风策略的降温规律.结果表明:在同一总风量比例下增加换气次数可以强化风机控制区域的换热效果,且由于管廊总风量会与风机局部风量相互影响,一味增加总风量比例并不能明显改善管廊内温度分布.利用局部通风方法,电缆舱内降温幅度进一步增大,在局部区域会比常规电缆舱温度低2.58℃.局部通风方法能以较小的风量冷量达到与常规工况相似的降温效果,具备一定的节能优势.

PLC在矿井局部通风机变频调速系统中的应用研究

传统的矿井通风机采取调节风门来实现的,不仅能耗高,调节起来也不方便。镇城底矿作为高瓦斯矿井,针对传统风机在调速设计上存在的效率低、能耗高等问题,基于PLC变频调速控制技术设计了矿井通风机变频调速控制系统,并通过计算公式得知:当通风机风量缩减时,转速同步缩减,同时风机功率将以转速的三次方比值降低。利用该调速设计,得出了通风机运行最佳转速,通风效率大幅提升,节能效果显著,有效保证矿井安全生产。

局部通风机性能改进及其在煤矿通风系统中的应用

本文主要讨论了局部通风机性能的改进及其在煤矿通风系统中的应用。首先介绍了局部通风机的基本工作原理,并分析了局部通风机性能评价指标的选择与分析。然后探讨了局部通风机性能改进的方法与途径,包括设计优化、流动特性模拟与优化及材料选择与工艺改进。接着讨论了局部通风机在煤矿通风系统中的位置与配置优化,及对煤矿通风系统性能的影响。随后分析了局部通风机性能改进对煤矿安全生产的意义,并通过实际应用进行了分析。最后讨论了局部通风机性能改进的挑战与解决方案。

煤矿筒仓局部通风机节能降噪技术研究

近年来,随着技术的发展以及人们对绿色、低碳生产理念的追求,通过技术手段实现筒仓局部通风机的节能降噪成为研究热点。优化筒仓通风机的设计,减少能源浪费和环境污染,不仅可以提高煤矿的经济效益,还可以为矿工提供一个更为舒适和安全的工作环境。主要探讨了局部通风机的工作原理,同时针对其实际运行中存在的高能耗和噪声问题,探讨了变频技术、优化设计和采用节能材料等节能技术,以及采用吸声材料、采用隔音罩和动平衡技术等降噪技术,旨在为煤矿筒仓局部通风机节能降噪改造提供一定的思路。

变频局部通风机在长距离巷道中的研究与应用

长距离巷道存在瓦斯涌出量大且不稳定的现象,传统驱动方式下的局部通风机无法满足节能和监控的要求,为此开发了一套双变频器驱动的局部通风机系统。该系统在掘进面迎头处、掘进巷道回风流处、回风巷混合处布置了3套瓦斯传感器,变频器依据3处监测点瓦斯体积分数自动运行,实现自动排瓦斯和自动通风等功能。

煤矿井下局部通风机风筒保护装置研究

在煤矿生产中,掘进巷道通风很重要,对矿井安全生产有直接的影响。为了确保巷道通风的稳定性,需要以延长通风机风筒的使用寿命为切入点,降低局部通风机风筒损坏率及漏风系数。通过分析,设计了1套风筒保护装置,并对新型风筒保护装置进行了性能分析。该装置的应用能明显降低风筒的损坏率,延长风筒使用寿命,解决了掘进巷道风量不足的问题,取得了显著应用成效。

矿井局部通风机智能控制系统设计及应用分析

为实现通风机的智能调速,提升风机运行可靠性,设计了局部通风机智能控制系统,包括局部通风机控制系统、冗余供电系统,并应用Lab VIEW软件设计上位机监控系统远程控制通风机,实现自动化管理;并将该局部风机智能控制系统应用在巷道掘进期。实测数据结果表明,该智能控制系统不仅能够有效控制瓦斯浓度值,而且节约了大量电能。

煤矿局部通风机智能化管控系统研究

为进一步提升煤矿局部通风机管控水平,以模块化设计理念搭建煤矿局部通风机智能化管控系统的整体架构,分别从传感器、数据采集、控制逻辑等多个方面对系统的各个功能模块进行设计。通过实践表明,该系统在煤矿井下的表现符合设计预期,能够实现局部通风机不停机检修、减少人工操作量、自动生成报表和自动分析运行状态并调整等功能。系统促进局部通风机的管控工作效率和准确性大幅度提升,具有一定的实际应用价值。

煤矿FBD型对旋局部通风机叶片安装角对风机影响分析

为探究通风机叶片安装角对风机性能的影响,以煤矿FBD型对旋局部通风机为研究对象,分析其对风机关键部件叶轮的力学性能和振动特性的影响。结果显示,增大叶片安装角将导致叶轮应力和应变上升,同时对振动特性影响不显著。该研究可为后续的叶片安装工作提供一定的参考借鉴。

掘进巷道局部通风机智能控制系统应用研究

局部通风机可为矿井巷道掘进和生产提供新鲜的空气,调节瓦斯浓度,保证作业安全。局部风机控制系统具有纯滞后、非线性、多扰动等特征,传统的PID控制方法难以达到理想的控制效果。文章提出并应用了智能控制系统——模糊控制。实践表明,改进后的模糊控制器可以根据掘进工作面调节瓦斯浓度,确保井下作业环境安全,且节能效果显着。

723_(下)06掘进工作面长距离局部通风技术研究

本文研究枣庄矿业集团田陈煤矿723_(下)06掘进工作面长距离局部通风技术。为此,提出采用多种技术进行通风系统优化的建议。

矿井局部通风机智能集中控制系统方案设计

为解决人工管理通风机效能低的问题,设计一种矿井局部通风机智能集中控制系统方案,实现局部通风机远程启停、主备机切换、实时监测、按需给风、预警报警、历史查询等功能,以便技术人员及管理人员随时掌握局部通风机的运行状态、定期切换试验情况、人员操作情况及故障信息,第一时间消除通风机运行隐患,提高矿井通风安全的可靠性和有效性。

矿用FBD局部通风机二级叶轮气动载荷研究

以FBD NO5.6/2×11 k W局部通风机为例,介绍一种矿用FBD局部通风机二级叶轮气动载荷分析方法。该方法主要利用相关参数分别构建一级叶轮及二级叶轮有限元模型,然后以此为基础,根据FBD通风机运行情况设置相应条件,进而对一级叶轮、二级叶轮速度进行模拟分析。通过模拟分析,可准确了解两叶轮入口处的气体流动规律与出口速度分布情况,以此为通风机叶轮结构的优化提供支持。

煤矿JK25系列局部通风机作业状态下流体场分析

为进一步探究煤矿局部通风机流体场气动力的更多细节,以JK25系列局部通风机作为研究对象,在对其叶片部位进行建模的基础上,分析不同转速、不同风压下流体场中气动力的分布规律。分析对比叶片表面气动力分布情况;同时利用通风机流体场流线图分析不同参数下流体场内流体流动的变化规律,以初步分析JK25系列局部通风机需要优化的方向。

局部通风机后备电源在尚庄煤矿的应用

煤矿井下掘进工作面一旦发生无计划停电导致局部通风机停止运转,可能造成工作面矿井掘进工作面瓦斯高值超限,并将严重影响矿井生产安全。为从根本上杜绝矿井无计划停电导致的掘进工作面瓦斯超限事故,拟采用局部通风机后备电源加第三台风机的方法为掘进工作面提供可靠的后备电源并持续供风。将该技术应用在尚庄煤矿715顺槽煤巷掘进工作面现场,后备电源装置能在发生无计划停电情况下,使第三台风机维持正常工作2小时以上,有效地防止了瓦斯超限事故的发生,效果很好。

煤矿局部通风机智能控制保护器软硬件设计与实践

为进一步提升煤矿局部通风机的智能控制及保护效果,以TMS320F28335DSP芯片为核心,基于微机技术展开对煤矿局部通风机智能控制保护器的整体设计。首先对整体结构进行设计,而后在整体结构框架下,分别对硬件进行选型设计和对软件的运行逻辑进行设计。以上设计完成后,对保护器进行性能测试,测试结果表明,该保护器在通信、智能控制与保护方面均取得较为优异的性能,预计其在今后的煤矿开采工作中也具有潜在的应用价值。

煤矿局部通风机智能化管控系统的研发

为满足煤矿井下通风调节高精度的要求,设计了一套煤矿局部通风机智能化管控系统。该系统主要由数据层、业务逻辑层和界面层3层构成。一方面,它能监测井下环境和局部通风机的运行状态;另一方面,它能根据监测结果调控通风机,提升局部通风机的调控精确性,在确保井下通风量符合作业要求的同时,降低通风机的运行能耗,为煤矿企业创造了更高的经济效益。

矿用局部通风机分级变频控制策略及数值模拟

目前国内大多数煤矿并不具备先进的通风系统,局部通风机通常采用恒频运转的“一风吹”方式排放瓦斯,导致设备效率低,造成资源、能源的严重浪费。针对上述问题,以某矿为例深度剖析巷道瓦斯体积分数和需风量之间的关系,提出一种将风机频率划分为4个等级的分级变频控制策略,结合模糊控制理论制定系统升频和降频的运行条件,利用数值模拟的方法,分析了不同瓦斯体积分数状态下风机控制和瓦斯排放情况。结果表明:该控制策略能够使掘进工作面的瓦斯体积分数始终维持在0.5%~0.8%范围内,无需进行复杂的解耦运算,可以在一定程度上提高系统运行的稳定性,实现真正意义上的“按需通风”,提升通风效率并降低能耗。

煤矿局部通风机智能控制系统设计

通风机在保证矿井安全方面发挥着重要作用。利用先进的变频技术和智能算法程序,设计了局部通风机的智能控制系统。在已知当前矿井环境参数的基础上,利用Elman神经网络模型可以对矿井局部位置的需求通风量进行准确实时预测,精度可以控制在0.79%范围内。利用模糊PID控制技术对通风机的实际风量进行控制,经过模拟分析发现具有良好的控制精度,延时3~4 s。主控制器和变频器是系统中重要的硬件装置,选用的型号分别为STM32F103VB和BPJ96-660。将智能控制系统部署到工程实践中,经现场测试发现能够根据矿井环境对通风量进行实时智能化调整。经过6个月的现场应用,局部通风机设备每年可以节省192万kWh的电能,经济效益显著。