礦井風門風窗實時自動監測控制系統及控制方法，安裝于井下回風巷道內的風窗，所述風窗通過風窗控制器連接至數據中轉控制器；安裝在井下進回風巷之間的聯絡巷或回風順槽端頭的若干個風門，所述風門通過風門控制器連接至風門集中控制器，風門集中控制器與數據中轉控制器通信；數據采集器與數據中轉控制器的通訊；數據中轉控制器通過網絡上傳給服務器，并接收服務器下發的指令，轉發給相應的風窗控制器、風門控制器，實現相應的風窗、風門的控制。本發明實現礦井通風系統實時監測和控制，在地面上實時監測顯示井下巷道的風流狀態、遠程控制井下的通風設施，準確進行風量調節，保證礦井通風系統安全可靠。

隨著采礦技術的發展，礦井生產能力越來越大，礦井需風量也越來越大，通風路線越來越長，礦井通風系統結構也越來越復雜，因此對通風系統安全管理要求也就越來越高。 [0003] 風量監測和調節控制是煤礦井下通風技術管理中的一項經常性的重要工作，它對保障礦井安全生產極其重要的作用。

目前國內井工煤礦通風系統主要存在以下問題：

 1)風量調節、系統調整不及時、不合理：隨著采據變化，巷道風阻及網絡結構不斷的變化，巷道風量的自然分配往往不能滿足風量需求，需要對井下系統進行微調。但是對于需要進行的一些微調整實現風量的控制缺乏相應的執行設備；井下風量或系統調整時，一般只采用增阻調節，增阻調節精度一般較低，不能滿足需求。

 2)風量調節自動化程度低：調節風窗通風面積是調節風量的最基本手段，但對于調節風窗風流參數的監測，及斷面積的調節基本還是人工操作，尤其多個設施的同步調節，調節過程費時費力，效率低且可靠性和穩定性都很差。

3)部分礦井安裝了自動控制風門，但是自動風門只能在風門安裝處進行開關控制，不能遠程控制。

4)風量及有害氣體監測、風量調節和風門的控制都是相對獨立的人工或自動系統，沒有實現風網監測、智能決策和遠程控制一體化。

可見目前礦井風量監測、風流調節和自動控制等方面存在的諸多問題，制約著礦井的安全生產。

 

 

 

為了解決現有技術的不足，和利隆提供了一種礦井風門風窗實時自動監測控制系統，實現了對礦井通風系統的關鍵位置(采煤工作面)進行實時監測、控制，在地面上實時監測顯示井下監測巷道的風流狀態、準確進行風量調節。

一種礦井風門風窗實時自動監測控制系統，包括安裝于井下回風巷道內的風窗，所述風窗通過風窗控制器連接至數據中轉控制器；安裝在井下進回風巷之間的聯絡巷或回風順槽端頭的若干個風門，所述風門通過風門控制器連接至風門集中控制器，風門集中控制器與數據中轉控制器通信；數據采集器實現對井下風道內傳感器設備信號的采集，數據采集器與數據中轉控制器的通訊；數據中轉控制器實現對風窗運行狀態信息、風門運行狀態信息、傳感器信息的匯集，通過網絡上傳給服務器，并接收服務器下發的指令，轉發給相應的風窗控制器、風門控制器，實現相應的風窗、風門的控制。

所述風窗為百葉式自動風窗或單葉式自動風窗，，能夠通過服務器遠程發布命令以壓縮空氣為動力，通過窗葉的角度變化完成過風斷面的快速精確調節，百葉式自動風窗包括百葉風窗本體，所述百葉風窗本體包括設置在左側的一組左側風葉及設置在右側的一組右側風葉，左側風葉及右側風葉由驅動總成驅動，左側風葉及右側風葉設置在風窗外框內，風窗外框與風葉之間還設置有風窗內框，左側風葉及右側風葉通過固定板固定在風窗外框上，左側風葉及右側風葉通過連桿機構相連，風窗內框包括平行設置的內框下板及內框上板，內框下板及內框上板的兩端通過內框側板相連，構成方形框體，內框側板通過自攻螺釘與風窗外框進行固定，內框上板通過第一連接螺栓與風窗外框進行固定，內框下板通過第二連接螺栓與風窗外框進行固定，所述風葉包括頁片，頁片的一端設置有軸套，用于與風窗內框相連，頁片的另一端設置有軸，軸上設置有搖柄。通過搖柄的轉動實現對頁片旋轉角度的設置，所述風門由前后兩道門體組成，正常通風情況下，兩道門體間具有氣路閉鎖，實現進回風之間的有效隔離，一旦礦井發生火災，數據采集器將相應的數據傳輸至服務器，通過服務器下發控制命令遠程將兩道風門全部打開，將煙流引入回風巷，所述風門包括底部基板，底部基板上設置有風門外框，風門外框的中部兩側對稱設置有側支腳，風門外框包括風門上板、風門下板、兩個風門側板，其中，風門下板與兩個風門側板之間的通過連接板A相連，風門上板與兩個風門側板之間的通過連接板B相連，風門外框內設置有兩個門體，風門外框與門體之間設置有風門內框，其中一個風門側板與一個門體之間設置有活頁，門體上還設置有門把手及觀察口，風門外框的風門上板設置有氣缸支座，氣缸支座與氣缸的一端相連，氣缸的另一端分別連接至驅動桿及從動桿，驅動桿驅動從動桿帶動門體旋轉開啟或關閉，所述單葉式自動風窗安裝在風門上方的兩個矩形通道內，單葉式自動風窗用于控制風門的過風量，兩道門體之間的風量信息傳輸至服務器，當風量數值小于設定值時，服務器下發控制命令給風窗控制器，風窗控制器調節單葉式自動風窗增大風量防止前后兩道門體之間風量過小，造成瓦斯積聚，所述百葉式自動風窗包括百葉風窗本體，位置傳感器、氣動控制總成、紅外傳感器、風壓傳感器、風速傳感器、燈光報警裝置均連接至控制器，氣動控制總成與百葉風窗本體連接，所述風門包括平衡門，氣動控制總成、位置傳感器、紅外傳感器、燈光報警裝置均連接至風門控制用控制器，氣動控制總成與氣缸相連，氣缸帶動平衡門調節，所述數據采集器實現對井下風道內傳感器設備信號的采集，其中井下風道內傳感器設備包括風速傳感器、風壓傳感器、甲烷傳感器、溫度傳感器、煙 3/7頁霧傳感器，上述傳感器設備用于監測井下的環境參數，并實時傳輸至井上的服務器，通過上位機進行參數顯示，井下每道風門均設有一個風門控制器對其的直接控制，一組門設有一個風門集中控制器，風門集中控制器實現對本組內各個門之間的聯動控制，風門集中控制器通過485總線實現與數據中轉控制器的通訊，每道風窗設有一個風窗控制器實現對其直接控制；風窗控制器通過485總線實現與數據中轉控制器的通訊。

 

礦井風門風窗實時自動監測控制方法包括：數據采集器實現對井下風道內風速、風壓、溫度、CH4、CO信號的采集，上述信號通過相應的數據傳感器進行采集，數據采集器通過485總線實現與數據中轉控制器的通訊；數據中轉控制器同風門集中控制器、風窗控制器、數據采集器之間通過485進行通訊；服務器和數據中轉控制器之前通過網絡進行通訊；數據中轉控制器實現對風窗信息、風門信息、傳感器信息的匯集，通過網絡上傳給服務器，服務器計算得出采煤工作面需風量，并通過數據中轉控制器轉發給相應的控制器，實現相應的風窗、風門的控制。

與現有技術相比

礦井風門風窗監控系統有益效果是：實現礦井通風系統實時監測和控制，在地面上實時監測顯示井下巷道的風流狀態、遠程控制井下的通風設施，準確進行風量調節，保證礦井通風系統安全可靠。