应用模糊控制的煤矿通风机节能控制装置研制

针对掘进工作面瓦斯突涌通风量滞后,掘进前期通风机电能效率低、风量大、煤尘严重,以及瓦斯排放“一风吹”问题,课题组研究了瓦斯浓度等变量与通风量的关系,设计了风量闭环和瓦斯闭环两个控制闭环。风量闭环采用定值闭环模糊控制方式,能够在低瓦斯浓度下优化通风量,解决了掘进初期风量过大,且随着掘进距离延长通风量变化问题。瓦斯闭环采用随动闭环模糊控制方式,解决因瓦斯变化;系统及时调整风量、稀释瓦斯,以防止瓦斯超限和瓦斯排放问题。对温度、CO2、粉尘浓度设计为通风量的开环控制,对风量实施限定性控制。采用变结构的模糊控制控制算法,用微控制器对输入变量进行分析运算,优化通风量,在符合《煤矿安全规程》条件下,对局部通风机进行变频节能控制,并进行风量调速控制。该装置可及时调节巷道有害气体浓度,减少了电能浪费,改善了煤矿掘进工人的工作环境。