數(shù)據(jù)采集與傳輸

• 傳感器工作：百葉式調(diào)節(jié)風窗風速傳感器實時監(jiān)測調(diào)節(jié)風窗前方巷道的風速，由于巷道斷面上風速分布不均，系統(tǒng)會給定風速補償系數(shù)，將傳感器監(jiān)測值與人工測得的平均風速加以比較確定該系數(shù)，以此修正計算出巷道的平均風速，再結(jié)合巷道斷面積計算出風量。同時，旋轉(zhuǎn)編碼器檢測風窗活動窗扇的旋轉(zhuǎn)角度，進而算出單個窗扇的過風面積，最終換算為風窗的過風面積。此外，開關(guān)量傳感器監(jiān)測風窗運動機構(gòu)的極限位置，小門狀態(tài)傳感器監(jiān)測小門開關(guān)狀態(tài)，氣源壓力傳感器監(jiān)測壓縮空氣壓力值。

• 數(shù)據(jù)上傳：外圍傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過本安型輸入輸出隔離元件傳輸給井下電控主機中的 PLC 可編程控制器1。PLC 對數(shù)據(jù)進行處理和分析后，通過信息交換系統(tǒng)，利用井下環(huán)網(wǎng)上傳至地面主機。

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遠程控制與決策

• 地面主機接收與處理：地面主機安裝有上位機軟件，作為井下調(diào)節(jié)風窗控制管理平臺1。它接收井下上傳的傳感器數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)信息，在監(jiān)控界面上實時顯示巷道風速、風量、風窗開度等參數(shù)6。工作人員根據(jù)這些信息以及生產(chǎn)實際需求，在地面主機上進行參數(shù)設(shè)置和控制指令下達。

• 控制指令下達：例如，當需要增加或減少某條巷道的風量時，工作人員在上位機軟件中輸入相應(yīng)的目標風量值或風窗開度值，上位機軟件根據(jù)當前的實際風量和目標風量進行計算，生成控制指令。該指令通過井下環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)骄码娍刂鳈C1。

執(zhí)行與反饋

• 井下電控主機控制：井下電控主機的 PLC 可編程控制器接收到地面主機的控制指令后，根據(jù)指令控制相關(guān)的執(zhí)行機構(gòu)。如果是采用氣動控制，PLC 會控制電磁閥的開閉，調(diào)節(jié)壓縮空氣的流向和壓力，驅(qū)動氣動馬達轉(zhuǎn)動，進而帶動風窗的活動窗扇旋轉(zhuǎn)，改變風窗的開度；如果是電動控制，則通過控制電機的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)風窗開度的調(diào)節(jié)。

• 反饋與閉環(huán)控制：在風窗調(diào)節(jié)過程中，旋轉(zhuǎn)編碼器等傳感器會實時監(jiān)測風窗的實際開度和相關(guān)運行狀態(tài)，并將這些信息再次上傳至地面主機。地面主機將實際值與目標值進行對比，如果存在偏差，會進一步調(diào)整控制指令，形成閉環(huán)控制，直至風窗達到設(shè)定的開度，實現(xiàn)對風量的精確調(diào)節(jié)。