CN216130955U - 一种煤矿智能风门互锁控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿智能风门互锁控制系统，包括控制器、第一风门装置、第二风门装置，第一风门装置的结构与第二风门装置的结构相同，均分别包括门本体、执行机构、开关装置、传感器，执行机构用于控制其所连门本体实现打开或关闭，开关装置用于经执行机构控制对应门本体的打开或者闭合，传感器用于感知门本体的打开或闭合状态，控制器用于保证同一时刻只有一道风门开启；该系统能避免因人员的操作失误使两道风门同时打开，导致井下通风系统短路危害矿井安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿用通信控制设备技术领域，具体是一种煤矿智能风门互锁控制系统。
背景技术
井下皮带巷和轨道巷之间的两道风门是人员频繁通过的场所，也是通风系统中最要的组成部分，如果两道风门同时打开会造成通风系统短路，部分区域无风流过，危害矿井安全。
在现有技术中，只能通过钢丝绳拴住两道风门，一道风门打开后另一道风门被钢丝绳拉到关闭状态，实现互锁。但是，在实际操作中，经常会发生一道风门开一半时，另一道风门正巧有人在开门，导致两道风门都打开一半，造成通风系统短路危害矿井安全。因此设计一种能够实现风门互锁的智能控制系统是很有必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的：在于提供一种能够实现煤矿风门互锁的智能控制系统，避免两道风门同时打开造成通风系统短路，提高矿井作业的安全性。
本实用新型设计一种煤矿智能风门互锁控制系统，包括控制器、第一风门装置、第二风门装置；
第一风门装置的结构与第二风门装置的结构相同，均分别包括门本体、执行机构、开关装置、传感器；
执行机构与对应的门本体相连，执行机构用于控制其所连门本体实现打开或闭合；
开关装置经控制器与对应的执行机构相连，开关装置用于经执行机构控制对应门本体的打开或者闭合，开关装置为常闭开关；
传感器设置在对应的门本体上，并与控制器相连，用于感知门本体的打开或闭合状态，并上传控制器；
控制器包括第一非门逻辑装置、第二非门逻辑装置、第一与门逻辑装置、第二与门逻辑装置、与非门逻辑装置；
第二风门装置里的开关装置分别与第一与门逻辑装置的一个输入端、与非门逻辑装置的一个输入端相连；第一风门装置里的开关装置分别与第二与门逻辑装置的一个输入端、与非门逻辑装置的一个输入端相连；与非门逻辑装置的输出端分别与第一与门逻辑装置的一个输入端、第二与门逻辑装置的一个输入端相连；第一非门逻辑装置的输入端与第一风门装置里的传感器相连，第一非门逻辑装置的输出端与第一与门逻辑装置的一个输入端相连；第二非门逻辑装置的输入端与第二风门装置里的传感器相连，第二非门逻辑装置的输出端与第二与门逻辑装置的一个输入端相连；第一与门逻辑装置的输出端与第二风门装置里的执行机构相连；第二与门逻辑装置的输出端与第一风门装置里的执行机构相连；
定义打开开关装置以及传感器感知风门为打开状态时，均对应于信号标记1，定义开关装置的常闭状态以及传感器感知风门为闭合状态时，均对应于信号标记0。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述开关装置包括内开关、外开关；内开关、外开关分别设置在对应门本体所设位置的内外两侧，并通过控制器与执行机构相连。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述传感器为接触传感器，设置在对应的门本体上，并与控制器相连，用于检测门本体是否与其闭合状态时所对接的物体相接触。
作为本实用新型的一种优选技术方案：煤矿智能风门互锁控制系统还包括矿用隔爆型音响；矿用隔爆型音响设置于门本体的预设范围内，并与控制器相连。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述执行机构由气缸与活塞杆组成；气缸工作端通过活塞杆与门本体相连，同时气缸的控制端与控制器相连。
有益效果：相对于现有技术，本实用新型的优点包括：
本实用新型设计了一种能够实现煤矿风门互锁的智能控制系统，包括控制器、第一风门装置、第二风门装置，第一风门装置的结构与第二风门装置的结构相同，均分别包括门本体、执行机构、开关装置、传感器，执行机构用于控制其所连门本体实现打开或关闭，开关装置用于经执行机构控制对应门本体的打开或者闭合，传感器用于感知门本体的打开或闭合状态，控制器用于保证同一时刻只有一道风门开启；该系统能避免因人员的操作失误使两道风门同时打开，导致井下通风系统短路危害矿井安全。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理框图；
图2是本实用新型中控制器的内部逻辑电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1，本实用新型实施例提供的煤矿智能风门互锁控制系统，包括控制器、第一风门装置、第二风门装置。所述第一风门装置的结构与第二风门装置的结构相同，均分别包括门本体、执行机构、开关装置、传感器。定义打开开关装置以及传感器感知风门为打开状态时，均对应于信号标记1，定义开关装置的常闭状态以及传感器感知风门为闭合状态时，均对应于信号标记0。所述执行机构与对应的门本体相连，执行机构用于控制其所连门本体实现打开或关闭。在实际应用中，执行机构由气缸与活塞杆组成，气缸工作端通过活塞杆与门本体相连，同时气缸的控制端与控制器相连。当控制器输出信号1时，气缸响应带动活塞运动从而实现风门打开或者闭合状态的切换；当控制器输出信号0时，气缸不响应，风门打开或者闭合状态保持不变。所述开关装置包括内开关、外开关，分别设置在对应门本体所设位置的内外两侧，并通过控制器与执行机构相连，用以控制门本体的打开或者闭合。开关装置为常闭开关，当开关装置为常闭状态时传输信号0给控制器；当打开开关装置时传输信号1给控制器。所述传感器为接触传感器，设置在对应的门本体上，并与控制器相连，用于感知门本体的打开或闭合状态，并上传控制器。当门本体在闭合状态时与其所对接的物体相接触，接触传感器输出信号0给控制器；当门本体在打开状态时与其所对接的物体不接触，接触传感器输出信号1给控制器。矿用隔爆型音响设置于门本体的预设范围内，并与控制器相连。
参照图2，所述控制器包括第一非门逻辑装置、第二非门逻辑装置、第一与门逻辑装置、第二与门逻辑装置、与非门逻辑装置；第二风门装置里的开关装置分别与第一与门逻辑装置的一个输入端、与非门逻辑装置的一个输入端相连；第一风门装置里的开关装置分别与第二与门逻辑装置的一个输入端、与非门逻辑装置的一个输入端相连；与非门逻辑装置的输出端分别与第一与门逻辑装置的一个输入端、第二与门逻辑装置的一个输入端相连；第一非门逻辑装置的输入端与第一风门装置里的传感器相连，第一非门逻辑装置的输出端与第一与门逻辑装置的一个输入端相连；第二非门逻辑装置的输入端与第二风门装置里的传感器相连，第二非门逻辑装置的输出端与第二与门逻辑装置的一个输入端相连；第一与门逻辑装置的输出端与第二风门装置里的执行机构相连；第二与门逻辑装置的输出端与第一风门装置里的执行机构相连。
将本实用新型结构运用于实践中，在初始状态，两道风门均为闭合状态，第一道风门和第二道风门的接触传感器感应到风门的闭合状态，分别输出信号0；第一道风门和第二道风门的开关装置均为常闭状态，分别输出信号0。
当两道风门都为闭合状态时，第一风门和第二风门的接触传感器感应到风门的闭合状态，分别输出信号0。打开第一道风门对应的开关装置，第一道风门对应的开关装置将信号1分别传输给与非门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；第二道风门对应的开关装置由于未进行打开操作仍为常闭状态，将信号0分别传输给与非门逻辑装置的另一个输入端和第一与门逻辑装置的一个输入端；与非门逻辑装置的输出端输出信号1分别传送给第一与门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；两道风门对应的接触传感器输出的信号0经过非门逻辑装置后变成信号1分别传输给第一与门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；综上第一与门逻辑装置的三个输入端信号分别为1、0、1，输出信号0传送给第二道风门对应的执行机构，该执行机构不响应，第二道风门仍然保持闭合状态；第二与门逻辑装置的三个输入端信号分别为1、1、1，输出信号1传送给第一道风门对应的执行机构，该执行机构响应，打开第一道风门。
当两道风门都为闭合状态时，第一风门和第二风门的接触传感器感应到风门的闭合状态，分别输出信号0。打开第二道风门对应的开关装置，同理。
当两道风门均为闭合状态，第一风门和第二风门的接触传感器感应到风门的闭合状态，分别输出信号0。同时打开两道风门对应的开关装置，第一道风门对应的开关装置将信号1分别传输给与非门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端，第二道风门对应的开关装置将信号1分别传输给与非门逻辑装置的另一个输入端和第一与门逻辑装置的一个输入端；与非门逻辑装置的输出端输出信号0分别传送给第一与门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；第一道风门和第二道风门的接触传感器输出的信号0经过非门逻辑装置后变成信号1分别传输给第一与门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；综上第一与门逻辑装置的三个输入端信号分别为1、1、0，输出信号0传送给第二道风门对应的执行机构，该执行机构不响应，第二道风门仍然保持闭合状态；第二与门逻辑装置的三个输入端信号分别为0、1、1，输出信号0传送给第一道风门对应的执行机构，该执行机构不响应，第一道风门仍然保持闭合状态。
当第一道风门为打开状态，第二道风门为闭合状态时，第一道风门的接触传感器感应到风门的打开状态，输出信号1；第二道风门的接触传感器感应到风门的闭合状态，输出信号0。打开第二道风门对应的开关装置，第二道风门对应的开关装置将信号1分别传输给与非门逻辑装置的一个输入端和第一与门逻辑装置的一个输入端；第一道风门对应的开关装置由于未进行打开操作仍为常闭状态，将信号0分别传输给与非门逻辑装置的另一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；与非门逻辑装置的输出端输出信号1分别传送给第一与门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；第一道风门的接触传感器输出的信号1经过第一非门逻辑装置后变成信号0传输给第一与门逻辑装置的一个输入端；第二道风门的接触传感器输出的信号0经过第二非门逻辑装置后变成信号1传输给第二与门逻辑装置的一个输入端；综上第一与门逻辑装置的三个输入端信号分别为0、1、1，输出信号0传送给第二道风门对应的执行机构，该执行机构不响应，第二道风门仍然保持闭合状态；第二与门逻辑装置的三个输入端信号分别为1、0、1，输出信号0传送给第一道风门对应的执行机构，该执行机构不响应，第一道风门仍然保持打开状态。
当第一道风门为打开状态，第二道风门为闭合状态时，第一道风门的接触传感器感应到风门的打开状态，输出信号1；第二道风门的接触传感器感应到风门的闭合状态，输出信号0。打开第一道风门对应的开关装置，第一道风门对应的开关装置将信号1分别传输给与非门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；第二道风门对应的开关装置由于未进行打开操作仍为常闭状态，将信号0分别传输给与非门逻辑装置的另一个输入端和第一与门逻辑装置的一个输入端；与非门逻辑装置的输出端输出信号1分别传送给第一与门逻辑装置的一个输入端和第二与门逻辑装置的一个输入端；第一道风门的接触传感器输出的信号1经过第一非门逻辑装置后变成信号0传输给第一与门逻辑装置的一个输入端；第二道风门的接触传感器输出的信号0经过第二非门逻辑装置后变成信号1传输给第二与门逻辑装置的一个输入端；综上第一与门逻辑装置的三个输入端信号分别为0、0、1，输出信号0传送给第二道风门对应的执行机构，该执行机构不响应，第二道风门仍然保持闭合状态；第二与门逻辑装置的三个输入端信号分别为1、1、1，输出信号1传送给第一道风门对应的执行机构，该执行机构响应，闭合第一道风门。
本实用新型提供的煤矿智能风门互锁控制系统，包括控制器、第一风门装置、第二风门装置，第一风门装置的结构与第二风门装置的结构相同，均分别包括门本体、执行机构、开关装置、传感器，执行机构用于控制其所连门本体实现打开或关闭，开关装置用于经执行机构控制对应门本体的打开或者闭合，传感器用于感知门本体的打开或闭合状态，控制器用于保证同一时刻只有一道风门开启；该系统能避免因人员的操作失误使两道风门同时打开，导致井下通风系统短路危害矿井安全。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种煤矿智能风门互锁控制系统，其特征在于，包括控制器、第一风门装置、第二风门装置；
所述第一风门装置的结构与第二风门装置的结构相同，均分别包括门本体、执行机构、开关装置、传感器；
所述执行机构与对应的门本体相连，执行机构用于控制其所连门本体实现打开或闭合；
所述开关装置经控制器与对应的执行机构相连，开关装置用于经执行机构控制对应门本体的打开或者闭合，开关装置为常闭开关；
所述传感器设置在对应的门本体上，并与控制器相连，用于感知门本体的打开或闭合状态，并上传控制器；
所述控制器包括第一非门逻辑装置、第二非门逻辑装置、第一与门逻辑装置、第二与门逻辑装置、与非门逻辑装置；
第二风门装置里的开关装置分别与第一与门逻辑装置的一个输入端、与非门逻辑装置的一个输入端相连；第一风门装置里的开关装置分别与第二与门逻辑装置的一个输入端、与非门逻辑装置的一个输入端相连；与非门逻辑装置的输出端分别与第一与门逻辑装置的一个输入端、第二与门逻辑装置的一个输入端相连；第一非门逻辑装置的输入端与第一风门装置里的传感器相连，第一非门逻辑装置的输出端与第一与门逻辑装置的一个输入端相连；第二非门逻辑装置的输入端与第二风门装置里的传感器相连，第二非门逻辑装置的输出端与第二与门逻辑装置的一个输入端相连；第一与门逻辑装置的输出端与第二风门装置里的执行机构相连；第二与门逻辑装置的输出端与第一风门装置里的执行机构相连。
2.根据权利要求1所述一种煤矿智能风门互锁控制系统，其特征在于，所述开关装置包括内开关、外开关；所述内开关、外开关分别设置在对应门本体所设位置的内外两侧，并通过控制器与执行机构相连。
3.根据权利要求1所述一种煤矿智能风门互锁控制系统，其特征在于，所述传感器为接触传感器，设置在对应的门本体上，并与控制器相连，用于检测门本体是否与其闭合状态时所对接的物体相接触。
4.根据权利要求1所述一种煤矿智能风门互锁控制系统，其特征在于，还包括矿用隔爆型音响；所述矿用隔爆型音响设置于门本体的预设范围内，并与控制器相连。
5.根据权利要求1所述一种煤矿智能风门互锁控制系统，其特征在于，所述执行机构由气缸与活塞杆组成；所述气缸工作端通过活塞杆与门本体相连，同时气缸的控制端与控制器相连。
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