自動風門三種控制方式的設計 

 

光控自動無壓風門是由紅外傳感器采集信號控制。當紅外探頭出現故障時，風門就不能實現自動開啟。如果增加一個本安型按鈕，在紅外探頭出現意外故障時，行人可以通過操作按鈕打開風門。增加一種本地控制方式，加強了風門的可靠性與穩定性。另外，監測監控系統在礦井通風中的具有著重要作用。監測監控系統要求操作人員在地面控制機房能夠實時了解井下被監測監控對象的狀態及變化過程，并能夠對對象進行控制。風門作為通風系統中控制風流流向的重要構筑物，若將風門的控制系統接入監測監控系統，地面操作人員不僅能夠監測到井下風門的開啟關閉狀態，豐富“可視化”內容，還能實施遠程控制，某些特殊情況下在地面就能控制井下風門的開啟關閉。 

紅外傳感器工作原理 

紅外線傳感器有熱釋電型和光子型兩種，本文中用到的是熱釋電紅外線傳感器，它是80年代發展起來的一種新型高靈敏度探測元件。探測元件能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉化為微弱的電壓信號，經裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出，并可驅動控制電路。 

光控自動無壓風門將紅外探頭裝在風門兩側距離5m左右的地方，當探頭的檢測區域內有行人或車輛活動時，它就會處理并輸出信號，接通外部電路，實現風門自動打開。 

 

本安型按鈕工作原理 

本安型按鈕接線原理VCC接電源正端，GND為公共端，發光二極管正向串聯在VCC端和GND端兩端，S端的作用相當于紅外傳感器中的信號端，1、2、3、4為四個靜觸點。當按鈕未按下時，與按鈕相連的動接觸片與常閉開關1、2觸點相連，發光二極管正向導通發光，表明VCC端和GND端處于導通狀態；按下按鈕后，動接觸片與常開開關3、4觸點相連，S端和GND端導通，向外輸出低電平給控制器，驅動電磁換向閥改變氣體流向，風門自動打開。同時VCC端和GND端斷開，發光二極管不發光。當松開按鈕后，動接觸片在彈簧的壓力下恢復原狀

 

遠程控制實現方法 

遠程控制指的是從地面監控中心控制井下設備。風門的自動控制是結合天津中煤電子公司開發的KJ86N監測監控系統來實現的。KJ86N監測監控系統采用工業以太環網和CANBUS現場總線傳輸控制技術，充分發揮各自的優勢，實現井下作業場所風量、風速、瓦斯濃度等參數的實時監測。 

 

工業以太網，是指技術上與商用以太網（即IEEE802.3標準）兼容，但在產品設計時，在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等方面都能滿足工業現場的需要。項目中采用環網冗余技術，可以使網絡在中斷后300ms

之內自行恢復，增加了數據交換的可靠性。CAN全稱為Controller Area Network，即控制器局域網，是國際上應用最廣泛的現場總線之一，是一種特別適合于組建互連的設備網絡系統或子系統。CAN總線采用串行數據通信協議，具有高度的可靠性和數據完整性。 

 

根據礦井工業以太網與CAN總線的快速、高可靠性網絡傳輸的思想，結合最先進的計算機網絡技術，在煤礦綜合信息網絡平臺的Intranet管理+工業以太冗余環網+設備層網絡的三層結構模式上，構建風網監控設備信息傳輸與實時控制網。風速、瓦斯濃度等傳感器傳輸的是模擬量，多功能監控器既可以傳輸開關量，又可以傳輸模擬量，和其它傳感器一起連接到設備層網絡的。風門開關控制需要開關量，可以連接到多功能監控器上。

 

礦井下風門的自動控制，是一個較為簡單的控制系統。它的控制系統、控制形式可以是多樣的。但如何能可靠、安全地用好這一控制系統，除了有賴于煤礦井下的安全防范意識和管理水平外，很重要的一點就是自動控制系統本身的可靠性。以上介紹的這一控制系統，可以實現井下風門的自動控制，并探討以改善我國煤礦井下風門控制中存在的問題為最終目的。