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煤矿调整通风系统设计方案及安全技术措施负责人：编制人：编制日期：xx年3月4日***煤矿调整通风系统设计及安全技术措施根据矿安排，井下所有采掘头面计划将于xx年3月10日复工，复工前，需将主要通风机改为抽出式通风，并将井下辅助通风机停运，为保证调整通风系统期间的安全和调整通风系统后通风系统稳定，特制定如下调整通风系统设计及安全技术措施。
一、调整前通风系统状况及情况说明1、调整前通风系统状况调整前，井下为一台辅助通风机抽出式通风，矿井通风系统为回风立井和副斜井并联进风，主斜井回风。
矿井总进风量为3600m3/min，矿井总回风量在3200m3/min。
（见附图1、调整前通风系统示意图）矿井目前有一个备用工作面，工作面过风量在600m3/min左右，通风路线为：回风立井进风→+820m水平回风大巷进风→102回风顺槽进风→切眼→102主、辅运顺槽回风→+820m水平胶运大巷、+820m水平辅运大巷回风→主斜井回风→地面。
二、调整方案及设计1、组织措施为了保证调整工作的顺利进行，成立调整通风系统工作领导小组。
组长：总工程师成员：安检科科长通防科科长机运科科长调度室主任通修队队长方大公司负责人富昌公司负责人2、各单位职责通防科及通修队：全面负责井下通风瓦斯观测及通风系统调整工作，包括调风前后的风量测定、瓦斯检查、通风设施构筑施工及控风设施稳定性检查。
机运科:主要通风机开启前，对井下机电设备进行全面检查，杜绝失爆。
负责将全井下所有非本质安全型电器设备停电闭锁。
调度室:负责各种信息的上传下达，协调各部门工作。
安检科：参与井下调风实施工作，并在各井口设置警戒，杜绝与调风无关的人员入井。
在调风前开展一次安全大检查，对检查中发现的问题及时督促进行整改，监督检查各部门安全技术措施贯彻落实情况。
方大公司及富昌公司：调整通风系统前，负责撤出本单位井下所有人员，确保与调风无关的人员全部出井。
3、调整方案及设计内容将井下辅助通风机抽出通风改为矿井主要通风机抽出式通风，矿井通风系统由原回风立井、副斜井并联进风，主斜井回风改为由主、副斜井并联进风，回风立井回风。
矿井总风量调节方法我折腾了好久矿井总风量调节方法，总算找到点门道。
其实一开始我完全是瞎摸索的。
我最先尝试的方法就是调节通风机的转速。
这就好比咱们家里给电扇调速似的。
但是这里边有很多门道，我开始以为只要降低转速就能减少风量，结果发现转得太慢了根基会出现空气流通不畅的问题，就像电扇转得太慢根本就没有啥风。
而且转速降低太多会影响矿井整体的气压平衡，这是我没考虑到的，最后导致局部空气堵塞啥的，这可算是个失败教训。
后来我又试着改变通风机的叶片角度，我想着就像调整船帆的角度一样能控制风量，但是我不确定具体转过多少角度风量才会达到我想要的效果。
我只能一点点地试，有时候增加一点角度，结果风量过大，有时候又过小，真的特别麻烦。
这个尝试我花了好多的时间。
再后来我还尝试弄过风窗调节。
这个比较容易理解，就像咱们窗户开多大风进来多少一样。
我开始安装风窗的时候没考虑风流的方向和压力，结果风窗安装的那一块周围的空气流动都乱套了，经常出现风能在那打转，就是不按我想的方向走的情况。
现在我知道了，想要调节矿井总风量，得把这些方法综合起来看。
不是只单看哪一个方法就可以的。
调节通风机转速的时候，得同时注意矿井内的气压状况；调整叶片角度要依据以往的经验数据来事先大致估算，然后再慢慢调整；设置风窗的时候要精确地计算风流情况，还要参考周围的巷道布局啥的。
虽然有时候我还是不能一次性确定到底用什么参数最合适，但是我摸索这么久的经验告诉我，一定要多监测矿井内的实际风量风压数据，根据这些数据不断调整方案，千万不能凭感觉瞎定啊。
我还明白一个特别重要的事儿，就是每次调整之后，不能立马就进行下一个调整，要等一段时间看整个矿井通风系统稳定的状态，然后把每个调整阶段的数据都记录下来，这样后面就可以参考改进了。
这矿井总风量调节真不是个容易事儿，不过只要愿意摸索肯总结失败教训，慢慢就有经验了。
贵州马幺坡矿业有限公司马幺坡煤矿矿井通风系统调整方案及安全技术措施二○一六年十一月三十日矿井通风系统调整方案及安全技术措施1、矿井现状马幺坡煤矿按照黔能源审[2016]36号批准的《关于贵州马幺坡矿业有限公司马幺坡煤矿开采方案设计（变更）的批复》进行矿井建设，即：改造新施工的回风斜井为副斜井；将原设计的副斜井、行人斜井（经改造后为平硐）在接近地表位置通过联络巷沟通合并改造作回风井；主斜井不变；将原设计四个井筒（主斜井、副斜井、回风斜井、行人斜井）为三个井筒（主斜井、副斜井、回风平硐）；首采工作面位于M8煤层运输上山1段东侧+1345.0m标高至+1328.8m标高之间；10802接替掘进工作面位于M8煤层1#回风上山1段、2段西侧+1320m标高至+1310m标高之间；采区主要硐室，集中布置于副斜井与1#回风上山1段之间的巷道中，巷道标高+1292.6m标高至+1287.7m 标高之间。
截止至2016年11月30日止，矿井除10802接替掘进工作面尚未竣工外，其他井巷工程改造已基本完成，具备矿井通风系统调整条件。
2、目前矿井通风概况矿井目前的通风方式为中央分列抽出式通风，三个井筒进风（主斜井、原副井、新风井），一个井筒回风，矿井总进风量3172.2m3/min （见通风系统示意图图1）二采区回风斜井主扇风机技术参数如下表（表1）：主扇编号型号电机型号电机额定功率叶片角度转速1#FBDNO－8－YBFe355S2－8 2×250K+5 740r/m250 W2#FBDNO－8－250 YBFe355S2－82×250KW+5 740r/m二采区回风斜井现排风量4285m3/min，风压为2345Pa。
矿井总进风量4115m3/min，其中一采区主斜井进风1895m3/min，二采区副斜井进风2150m3/min，可以满足二采区矿井目前各个用风地点的风流情况见下表（表2）。
矿井各用风地点风流分配表（表2）地点风量（m3/min）备注主斜井1895副斜井2150二采区矿井总回风量4284二采区运输巷上山582二采区轨道上山巷1042南回风巷4156 包括转载巷临时进风量二采区20912回风巷625二采区20912回风底板抽放巷411 单机运行二采区变电所1232045避难硐室85二采区第二移变处134二采区第四联络巷水泵房215二采区中部车场307二、组织措施为了保证调整工作的顺利进行，成立通风系统调整工作领导小组组长：田奎国（矿总工程师）副组长：王凤臣（机电副经理）、宴扬雯（安全副经理）谭显友（通防副总工程师）成员：文臣（通防部主任）陈臣（通防部主管）薛云贵（机电副总工程师）王居臣（调度室负责人）刘明（安环部主任）胡能（通风工区区长）职责：1、组长：通风系统调整的全权指挥者，统一协调指挥矿井通风系统调整工作，负责通风系统调整工作人员的调动，负责向董事长、经理汇报工作进展情况和召集领导组成员及相关人员现场研究。
基于Delphi的矿井空气热力参数计算系统设计鲁维娟;蔡康旭;熊炜【摘要】矿井空气热力参数是分析热害研究的重要指标,为了能模拟井下空气状态,准确快速地算出井下空气的热力参数,开发了一套适合于矿井特点的计算机程序.本程序借助于国内外成熟的矿井热力参数计算理论,通过Delphi软件的强大计算功能,并以福建省邵武煤矿为例,对其地面至六采区三水平的8个测点进行了风流参数的计算与分析,本计算机程序有助于分析空气干球温度t,焓H,含湿量d,相对湿度ψ的变化规律,可作为矿井技术人员从事热害研究和通风降温系统设计时的动态工具.【期刊名称】《矿业工程研究》【年(卷),期】2010(025)004【总页数】2页(P10-11)【关键词】空气热力参数;空气干球温度;焓含湿量;相对湿度;Delphi法【作者】鲁维娟;蔡康旭;熊炜【作者单位】湖南科技大学,能源与安全工程学院,湖南湘潭,411201;湖南科技大学,能源与安全工程学院,湖南湘潭,411201;湖南科技大学,能源与安全工程学院,湖南湘潭,411201【正文语种】中文【中图分类】TD724在设计矿井通风降温系统治理矿井热害过程中,为确定热源分布状况和采掘工作面热害状况,需要对矿井空气状态进行分析.目前对矿井中的湿空气,很多分析和计算还不得不借助于诸如湿度表、饱和水蒸气表、焓湿图之类的图表进行,未充分利用电子计算机强大的计算功能,过程烦琐而又易出错.因此,基于上述存在的问题,设计一套适合于矿井特点的计算机程序,模拟井下空气状态,十分方便、快捷地算出井下空气的热力参数是非常有必要的[1].描述矿井空气状态往往需要这些热力参数：大气压力p,干空气的分压力pDA,水蒸气分压力pv,饱和水蒸气分压力psv,空气干球温度t,空气湿球温度tw,相对湿度φ,空气含湿量d,空气的焓H,空气密度ρ,比容υ[2].式中,R：气体常数;T：绝对温度,K.由于湿空气为干空气和水蒸气组成的混合气体,两者混合均匀占据着相同的容积,因而湿空气的密度ρ就是干空气的密度和水蒸气密度之和[3],即程序框图如图1所示.程序实现的功能有：1)输入t,φ,p或t,tw,p,计算出该测点的其他空气参数值[4];2)打印所有测点空气的9个参数值：干球温度t,湿球温度tw,相对湿度φ,空气含湿量d,大气压力p,水蒸气分压力pv,饱和水蒸气分压力psv,空气的焓H,空气密度ρ.以福建省邵武煤矿为例,应用本程序对其风流热力参数计算与分析[5],从地面至六采区三水平(-315 m),共布8个点,沿程采集风流干球温度、湿球温度、大气压力.测点布置如图2所示.表1列出实测值干球温度、相对湿度和大气压力以及利用上述程序的计算结果. 根据各测点风流参数计算结果,可得出风流在沿程流动过程中干球温度、焓、含湿量和相对温度的变化,用以定性分析风流沿程的热源分布、湿源分布状态和环境空气的恶化状况[6].1)通过实例运行表明,利用常规的干湿球温度计和气压计,采用本文程序就可以快速准确地计算出所有矿井空气热力参数值.2)本程序可为矿井热源分布与采掘工作面热害状况分析提供基础数据,同时对于地面建筑工程热湿环境控制系统的设计与节能技术的研究也是适用的.【相关文献】[1]严家騄,王永青.工程热力学[M].北京：高等教育出版社,2001. YAN Jialu,WANG Yongqing.Engineering thermodynamics[M].Beijing：Higher Education Press,2001. [2]杨胜强.高温矿井风流热力参数程序设计及分析[J].煤矿现代化, 1994(1)：18-19. YANGShengqiang.Programdesign and analysis of romantic thermodynamic parameters on high temperature and humiditymine[J].Coal Mine Modernization, 1994(1)：18-19. [3]胡春胜.吴志雄.欧阳广斌.矿井空气热力参数数字化平台的开发[J].矿业安全与环保,2006(6)：49-50. HU Chunsheng,WU Zhixiong,OUYANG Guangbin.Mining Safety& Environmental Protection,2006(6)：49-50.[4]沈斐敏,刘绍权,陈文礼.矿井通风微机程序设计与应用[M].北京：煤炭工业出版社,1995. SHEN Peimin,LIU Shaoquan,CHEN Wenli.Microcomputer program design anda pplication on mine ventilation[M].Beijing：China Coal Industry Publishing House,1995.[5]汪峰,王雷,于宝海.高温矿井风流热力参数测定及其变化规律和热湿源的分析[J].煤矿现代化,2004(3)：51-53. WANG Feng,WANG Lei,YU Baohai.Determination and variation of romantic thermodynamic parameters and analysis of heat and moisture sources on high temperature and humiditymine[J]. Coal Mine Modernization, 2004(3)：51-53.[6]向立平,王汉青.高温高湿矿井人体热舒适数值模拟研究[J].矿业工程研究,2009,24(3)：66-69. XIANG Liping,WANG Hanqing.Numerical simulation study of thermal comfort on high temperature and humidity mine[J].Mineral Engineering Research,2009,24(3)：66-69.。
基于大数据分析的煤矿通风自动控制系统摘要：煤矿行业作为我国能源工业的重要组成部分，必须始终保持高度的安全生产意识。
通风系统在煤矿安全生产中起着至关重要的作用。
传统的煤矿通风控制主要依靠人工手动操作，存在效率低下、误判和延迟等问题。
为了提高煤矿通风系统的效率和安全性，强调智能化和自动化已成为当今煤矿行业的必然趋势。
关键词：大数据分析；煤矿通风；自动控制系统引言如今，在煤矿行业安全生产中，通风是至关重要的一环。
为了提高煤矿通风系统的智能化和自动化水平，文章提出了一种基于大数据分析的煤矿通风自动控制系统。
该系统通过收集和分析各种传感器获取的数据，包括二氧化碳浓度、瓦斯浓度、温湿度等，以实现对煤矿通风系统的实时监测和控制。
通过大数据分析，可以对煤矿通风系统进行预测性维护，及时发现故障并采取相应的措施。
1.煤矿通风自动控制系统存在的问题1.1数据可信性问题煤矿通风自动控制系统依赖于传感器采集的数据来作出决策和控制。
然而，传感器可能存在误差或故障，导致数据的准确性和可信性受到影响。
因此，需要对数据进行准确性验证和校正，以确保系统的可靠性和稳定性。
1.2预测准确性问题基于大数据分析的煤矿通风自动控制系统的核心是对通风系统状态的预测，以便及时采取相应的控制措施。
然而，预测准确性可能受到多种因素的影响，如数据质量、模型选择和参数调优等。
因此，需要不断优化预测模型，提高准确性和响应能力。
1.3故障诊断和维护问题煤矿通风系统中的设备故障可能对安全生产造成严重影响。
通过大数据分析，可以实现对通风系统的故障诊断和预测性维护，以减少故障发生和停机时间。
然而，故障诊断和维护的准确性和及时性是一个挑战，需要改进算法和技术，提高系统的可靠性。
1.4安全性和隐私保护问题大数据分析涉及大量的数据处理和存储，其中可能包含与煤矿安全相关的敏感信息。
在设计和实现煤矿通风自动控制系统时，需要确保数据的安全性和隐私保护，防止数据泄露和滥用。
1.5技术应用问题煤矿行业特殊的工作环境和条件对通风自动控制系统的技术应用提出了一定的要求。
矿井通风智能化管控系统设计摘要：对于矿井通风智能化管控系统，为实现需求，设计模块化通风智能化管控系统，这能实现通风系统智能化管控和专人巡检运行，进而提高了安全性、可靠性和风量调控的精准性，并降低了通风能耗，减少了管理人员工作量。
关键词：矿井通风；矿井通风智能化管控系统；智能化调风引言：智能矿山建设是将数字化、智能化以及信息化等技术综合应用到矿井生产系统中，提高煤炭生产效率以及安全保障能力。
现阶段矿井智能化建设仍处于初期阶段，部分矿井已构建智能化综采工作面，在一定程度提升采煤工作面效率及工作面作业人员数量。
通风是煤炭生产系统重要组成单元，将现代化控制技术以及信息处理技术等融合到通风系统中，依据井下需要调整供风量并在异常情况下提供调整策略，对提升矿井通风系统效率具有一定促进作用。
文中就结合山西某矿生产现状及现有通风设备水平，针对性提出智能化改造技术方案，以期能在一定程度提升矿井通风效率。
1.智能通风系统构架构建的智能通风系统应用智慧矿山结合，实现通风隐患判别、通风参数感知以及通风构筑物协同控制等功能。
当前，随着智能化煤矿建设步伐的加快，智能化矿井的建设已朝着构建功能较为完备且可靠性较强的通风监控系统前进，但未能实现智能化控制，现场应用时存在的主要问题包括有：通风系统监测设备较少、监控精度较低，井下风窗、风门等通风构筑物未能实现远程控制；采用的安全监控系统无法实现自动分析及预警等功能；风网解算以及风量分配等均通过人工方式实现，存在准确率底、效率不高等问题；通风图纸无法实现自动生产。
以矿井井下各监测设备监测参数为基础，构建矿井通风三维可视化平台及三维模型，实现通风监控及决策智能化控制。
综合使用遥测感应、超声波等技术对井下通风巷道内风压、风速、相对湿度及温度等参数进行实时测定，当监测参数变化幅度超过预先设定值后，监控中心会自动发出预警信息，并向通风系统智能决策平台传输报警点位置及报警原因；从而构建井下通风监测、通风状态识别、通风系统优化、远程控制等闭环。
矿井通风系统优化调节分析矿井通风系统在矿山生产中起着至关重要的作用，它不仅影响到矿工的健康和安全，还直接影响到矿井内部的气氛和工作环境。
对矿井通风系统进行优化调节分析是经济效益和安全生产的必然要求。
本文将从通风系统的结构、优化调节方法及其影响因素等方面展开论述，为矿山企业提供一些有益的参考。
一、通风系统的结构矿井通风系统是由风井、采风、回风、分支风管、主风管、副风机、管道泵站及配套设备等组成的。
在煤矿开采中，通风系统主要通过抽排瓦斯、调节矿井内部温度和氧气含量、净化矿井空气等功能来保证矿工的健康和安全。
风井是通风系统的核心部分，它通过主风机将新鲜空气送入矿井，让空气流动起来，将瓦斯、粉尘、有害气体以及工业粉尘排出矿井外。
采风口是输送新鲜空气和排放废气的通道，回风井则是将矿井内的废气排出去的通道，分支风管、主风管、副风机和管道泵站则构成了通风系统的骨架和基础设施。
二、优化调节方法1. 系统设计优化：在矿井通风系统设计阶段，应根据矿井深度、瓦斯含量、矿岩岩层、气压等因素，科学合理地设计通风系统的结构和布局。
通过合理地设置主风井、回风井及采风口位置，保证矿井内部的空气流通畅通，有效排除废气和有害气体。
2. 风量调节优化：通过对主风机和副风机的风量进行控制和调节，合理分配风压和风量，保证各个采掘面的通风充足，并在不同的矿井工作状态下进行自动调节和变频控制，以保证通风系统的高效运行。
3. 瓦斯抽采优化：对煤层中的瓦斯进行有效地抽采和利用是通风系统优化调节的关键环节。
通过对矿井内瓦斯含量的监测和分析，采用适当的瓦斯抽采设备和技术手段，保证矿井内部瓦斯达到安全浓度以下的水平。
4. 保护设备优化：通风系统中的保护设备如风流监测仪、瓦斯浓度监测仪、风压监测仪等也需要进行优化调节，保证其精度和灵敏度，提高设备自动报警的准确率，确保矿井内部的环境监控工作。
5. 运行管理优化：对矿井通风系统的运行管理进行优化调节，建立科学合理的通风系统运行管理制度和流程，提高设备和人员的运行效率和管理水平，确保通风系统的高效运行。
矿井通风系统调整方案及措施一、调整背景随着矿业行业的不断发展，矿井设备、技术等方面的进步也日益显著。
然而，由于矿井深度增加、地质条件变化、气体环境复杂等原因，矿井通风系统的调整变得愈发重要。
矿井通风系统是保障矿工安全、提高矿工生产效率的关键因素，因此，适当调整矿井通风系统，成为推进矿业可持续发展的重要举措。
二、调整方案1. 安装尾矿导流器尾矿导流器是现代矿业生产中常用的设备，它可以有效改善采矿面的通风质量，防止采煤面灰尘过大，增加矿工的舒适度。
在现有矿井通风系统中，引入尾矿导流器，可以提高矿井通风系统的效率，为整个煤矿生产提供更良好的通风环境。
2. 设置隔板在现代矿业生产过程中，由于矿井深度加深，随之而来的是矿井中的压力增加和气体环境的复杂化。
在此背景下，采用设置隔板的方式，将矿井空间划分成不同的区域，以有针对性地进行矿井通风调整。
通过调整隔板的位置和数量等因素，实现对不同区域的通风调整，为矿工安全生产提供有效保障。
3. 整合通风系统矿井通风系统在不断变化和升级的过程中，往往存在矿井内部因素和外部因素之间的不协调性，从而导致通风系统的效率低下。
因此，在进行矿井通风系统的调整过程中，需要适当整合系统资源。
通过对矿井通风系统的合理搭配和调配，使系统的资源得到充分利用，将矿井的通风质量和效率提高到一个更高的水平。
三、调整措施1. 建立调整机制为了保证矿井通风系统的有效调整，需要建立起一套行之有效的调整机制。
建立调整机制首先需要确定调整的目标，进而制定出具体的调整措施。
在矿井通风系统的调整过程中，需要不断地评估和调整措施，确保调整效果的实际实现。
2. 加强监测监测是有效调整矿井通风系统的重要手段。
通过对矿井内空气的监测，及时掌握矿井内部的环境和质量变化情况，为矿井通风系统的调整提供科学依据。
在监测过程中，应加强矿井内部和外部的空气质量监测，做好监测数据的记录和整理，为矿井通风系统调整提供有力支持。
3. 做好安全措施矿井通风系统的调整过程中，需要充分考虑矿工安全。
目录1 引言 (1)2 设计方案的拟定 (1)3 系统的结构及工作原理 (1)3。
1 系统的结构 (1)3.2 系统的控制原理 (2)3.3 系统的运行方式 (3)3.4 变频调速原理 (3)3.5 PID调节原理介绍 (4)4 提高通风机装置综合效率 (6)4.1 风机调速 (6)4。
2 调整轴流风机叶片安装角度 (7)4.3 更换电机 (7)4.4 采用“子母”风机 (8)5 硬件的设计 (8)5.1 PLC类型的选用 (8)5。
2 变频器类型的选用及接线方式 (9)5.3 瓦斯传感器的选择 (9)5。
4 压力传感器的选择 (10)5。
5 变送器的选择 (10)5。
6 电机的选择 (11)5.6 电源的供电方式 (11)5.7 故障处理及保护功能 (12)6 软件的实现 (13)6.1 PLC的I/O分配 (14)6。
2 PLC接线图 (14)6。
3 程序控制流程图 (15)6.4 程序的调试、测试和监控 (16)6。
5 上位机联机调试 (17)6。
6 软件操作应注意事项 (17)7 结束语 (18)谢辞 (18)参考文献 (18)附录1 程序清单 (20)1 引言矿井通风控制是井下采、掘行业必不可少的环节，特别是在瓦斯浓度要求严格的作业面，井内的通风状态以及瓦斯气体含量对工作人员来说非常重要。
因此，矿井通风的控制具有重要的理论意义与实际意义，近年来受到格外关注。
所谓通风控制，主要是针对矿井风流的控制，通过对通风机进行调速来控制风流状态。
在通常状况下，井下环境恶劣且风流压力受各种扰动影响而变化无常、难以把握。
原先用人工进行通风控制，由于无法每时每刻对矿井的风量进行准确的定位监测，很难准确控制风机的启停；并且出现故障多，可靠性差，给维修带来很大的麻烦。
以往通风控制系统中有很大一部分通风电机是不变速拖动，不变速电机的电能大多消耗在适应风量的变化而频繁的开停风机中，这样不但使电机工作在低效区、减短电机的使用寿命,而且电机的频繁开停使设备故障率很高，系统的维护、维修工作量较大；另一方面,由于风量的随机性，所使用的风量是动态的，采用传统方法难以保证通风的实时性。
第2期(总第165期)2011年4月机械工程与自动化M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.2Apr.文章编号:1672-6413(2011)02-0048-02基于Delphi 的矿井风量调节系统吴纪春,周建平,梁楚华(新疆大学机械工程学院,新疆 乌鲁木齐 830046)摘要:把面向对象的编程语言Delphi 应用到矿井风量调节系统的开发,并着重介绍了利用第三方控件实现串行通信控制变频器以及通过调用运动控制器自带函数实现步进电机控制的编程,是D elphi 与工控领域的一次有机结合。
关键词:D elphi ;通风;串行通信;运动控制器中图分类号:T P273.5∶T D724 文献标识码:A收稿日期:2010-09-21;修回日期:2010-11-18作者简介:吴纪春(1982-),男,山东聊城人,在读硕士研究生,研究方向:数控系统与微机控制。
0 引言Delphi 是美国Borland 公司发布的软件,因其功能强大而被广泛应用于工控领域[1]。
本文以新疆煤炭科学研究所开发的矿井通风自动调节系统模型为例,对Delphi 在矿井风量调节系统中数据采集、监控等方面的应用进行论述。
1 矿井风量调节系统矿井风量调节系统是由向井下各作业点供给新鲜空气、排除污浊空气的通风网络和通风动力以及通风控制设施等构成的工程体系[2]。
它是一个集监测、计算、调控于一体的大型复杂关联系统[3],可利用风速传感器、甲烷传感器等对通风状态参数进行远距离监测,然后通过中央处理机进行综合分析,发出相应的控制指令自动调节风机和风门等风量调节装置,实现对风量的自动再分配,系统组成框图如图1所示。
图1 矿井风量调节系统框图2 系统硬件实现本系统硬件包括CO 2传感器、压差传感器、风速传感器等矿井环境参数监测分系统,以及风机、风门等风量调节监控分系统[4]。
各传感器及分系统间没有数据传输和通信,只与工控机产生数据交换。
传感器将采集到的数据通过运动控制卡传递给上位机,控制中心根据采集到的环境参数发送相应控制命令来控制步进电机和变频器,达到通过调整风门和风机改变矿井风量的目的。
该系统采用的固高GE-400-PV -PCI-A 型运动控制器,具有良好的位置速度规划曲线,可实现高速运行和快速定位,可对4轴进行点位控制。
工控机需具有PCI 插槽,用户将控制器自带的函数库调入应用程序即可实现对步进电机的运动控制。
工控机与变频器通过RS 485总线进行串口通信,工作在半双工工作方式。
3 系统软件设计Delphi 作为一种面向对象的可视化快速开发语言,以其界面友好、代码执行速度快等优点在构架企业信息系统方面发挥着重要作用。
本系统主要实现如下3个功能:获取传感器参数并显示,对风机的控制,对风门的控制。
环境参数的获取与显示只要调用GT -GetAdc 函数并利用iSevenSegm entAnalo g 控件即可实现,本文着重介绍对风机与风门的控制。
3.1 利用SPComm 控件实现上位机与变频器通信本应用系统中串口通信使用的SPCom m 控件,具有丰富的与串口通信密切相关的属性及事件,提供了对串口的各种操作,支持多线程,且其本身是免费的PAS 文件,不依赖Delphi 的具体版本,通过对控件的属性、方法、函数、事件进行编程,即可实现数据的收发[5]。
该系统中与上位机通信的SANKEN 通用型变频器SAM CO-e,通信的电文格式主要有两种: ASCII 码形式:以文字代码构成电文的一种形式。
BIN ARY 形式:以16进制数据构成变频器的编号及数据部分的一种形式。
ASCII 形式电文可实现强大的通信功能,较为常用[6]。
调整变频器频率的部分代码如下:procedure TForm4.frequcechange(speed :integer);//调整变频器的频率var Tx :s tring; Tx Len ,S um ,i :integer ; Tx :=inttos tr (speed );//转换为字符串形式 Tx len :=Length (T x);//传送数据的长度校验和检查 if T xlen=2th en begin Tx :='0'+Tx+'00'; end else if T xlen=1then begin Tx :='00'+Tx +'00'; end else begin show mess age('出错'); exit; end ; Tx :='*01O'+T x ; Tx Len :=Length (T x ); Sum :=0;//传送校验和的计算 for i:=1to T xLen do begin Sum :=S um +byte (Tx [i ]); end ; sum :=((0-s um)and 127)or 64; Tx:=Tx +chr (sum )+ch r(13)+chr (10);//在传送数据上添加校验和停止位代码Comm1.W riteComm Data(PChar(T x),Length(T x));//向串口输出缓冲区发送数据end ;3.2 调用运动控制器自带函数控制步进电机在Delphi 编程中要控制GE 系列运动控制器,首先要安装控制器配套的驱动程序。
本系统所使用的GE-400-PV -PCI-A 型运动控制器为点位运动,其动态链接库文件名为gep.dll 。
将动态链接库和函数声明文件引用到工程后,即可在代码编辑窗口调用相应函数编程。
当系统中上位机获得传感器所测得的环境参数,即可根据要求利用所编控制程序实现对风机和风门的控制,从而达到矿井巷道风量调节的目的。
图2为矿井风量自动调节过程中巷道各环境参数的变化曲线。
图2 矿井风量自动调节过程中各环境参数的变化曲线4 结束语该系统利用Delphi 相应控件实现了环境参数的获取与显示,并通过调入函数与串行通信对风门、风机实时控制。
实验证明,当巷道中有害气体含量超出正常范围时,该系统能有效改善矿井巷道工作环境,使其各项环境参数趋于正常。
(参考文献和英文摘要转第54页)・49・ 2011年第2期 吴纪春,等:基于D elphi 的矿井风量调节系统降到85kg,车身骨架减轻了20.5%。
图5 改进后的车体设计表1 优化前后车体的性能对比工况极限弯曲工况极限扭转工况优化前优化后优化前优化后位移(mm )0.510.467.527.03应力(M Pa)2081962392293 结论本文采用基于加权应变能的拓扑优化方法,结合optistruct 结构优化软件,对某AT V 车身骨架进行重新优化设计,得到了清晰的车身加筋设计;优化后,车体加筋的质量降低了20.5%,车体的整体性能也得到一定的提高,该方法为AT V 车身骨架设计开发提供了一定的参考。
参考文献:[1] 许佩霞,蔡炳芳.全地形车车架早期失效原因分析与结构改进[J ].机械设计与制造,2008(11):53-55.[2] 许佩霞,蔡炳芳.基于A N SYS 的全地形车车架结构优化设计[J ].机械设计,25(12):56-58.[3] 朱茂桃,蔡炳芳,束荣军,等.全地形车车架结构有限元分析与轻量化设计[J ].拖拉机与农用运输车,2008,35(3):47-52.[4] 张胜兰,郑东黎,郝琪,等.基于Hy per wo rks 的结构优化设计技术[M ].北京:机械工业出版社,2007.ATV Body Topology Optimization Design Based on Weighted ComplianceLU Jian -zhi ,YANG Shi -wen(Sch ool of M echatron ic Engineering ,Nor th U nivers ity of Ch ina,T aiyuan 030051,China)Abstract :A mo del of to polog y optimizatio n based o n w eig hted co mpliance is pr oposed in t his paper.T he model is studied w ith theminimum co mpliance as objective and t he v olume fraction of the design ar ea as co nstr aints ;A s an ex ample ,a body fr ame of A T V is optimized ,the r esult show s that the pro posed met ho d is feasible .Key words :w eig hted co mpliance ;topo lo gy optimiza tio n ;A T V body fr ame(上接第49页)参考文献:[1] 谢志辉.Delphi 在工业测控系统中的应用[J].电工技术,2001(8):19-20.[2] 赵以蕙.矿井通风与空气调节[M ].徐州:中国矿业大学出版社,1989.[3] 杨瑞霞.矿井通风智能监控系统研究[D ].沈阳:东北大学,2007:14-16.[4] 郭国政,陆明心.煤矿安全技术与管理[M ].北京:冶金工业出版社,2006.[5] 赵兰涛,苏彦华.Delphi 串口通信技术与工程实践[M ].北京:人民邮电出版社,2003.[6] 张选正.变频器应用经验[M ].北京:中国电力出版社,2006.Air Volume Adjustment System Based on Delphi for MineWU Ji -chun ,ZHOU Jian -ping ,LIANG Chu -hua(School of M echanical Engin eering,Xinjian g U nivers ity,Urumqi 830046,China)Abstract :In t his paper ,o bject-o rient ed languag e Delphi w as applied to the design and implementatio n of a mine air volumeadjustment system ,and the paper put emphasis o n the use of thir d-par ty contr ol t o co mpile serial communication pr og ram to contr olthe inver ter ,at the same time ,the pa per int ro duced the pr og ramming to contr ol the stepping mo tor by calling the funct ion of motion contr oller.Key words :Delphi;ventilation;serial co mmunicat ion;mo tio n co nt ro ller(上接第51页)Optimization Design of Helical Gear ReducerDU Hai -xia(S chool of M echan ical Engineering ,S haanx i U nivers ity of T echnology ,Hanzh ong 723003,Ch ina)Abstract :A n o pt imal desig n metho d ba sed o n co mplex met ho d fo r helical gear r educer w as discussed in this paper .A ccor ding to the needs of o ptimization design ,taking minimum v olume as objective function ,the paper g ave the optimal model .A t last ,the method w as v er ified to be accurate by an ex ample .Key words :r educer ;o pt imal desig n ;co mplex metho d・54・ 机械工程与自动化 2011年第2期 。
