Présentation du système

Le système intelligent de ventilation locale pour mines de charbon est un dispositif de contrôle automatique polyvalent et économe en énergie conçu pour la sécurité de la production minière. Il intègre le système de contrôle de la ventilation locale et les ventilateurs locaux. Le système est équipé de ventilateurs locaux spécialement conçus, de capteurs de surveillance correspondants et d'autres signaux de surveillance qui sont connectés au système de contrôle automatique PLC pour une commande en boucle fermée. Cela modifie la situation actuelle en Chine où le fonctionnement des ventilateurs locaux n'est pas efficacement surveillé, combinant efficacement la gestion des mines et le fonctionnement sûr et efficace des équipements. Cela réduit les risques liés au grisou dans les chantiers d'exploitation minière, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité de la production minière.

Ce système est composé d'un ordinateur hôte, d'un ventilateur local, d'un dispositif de variation de vitesse, d'un système de contrôle intelligent et d'un distributeur d'air.

Composition et fonctionnalités

(1) Composition du produit

L'appareil est composé d'un variateur de fréquence, d'un PLC, de composants de commutation, d'un capteur de concentration de méthane, d'un capteur de température, d'un capteur de vitesse du vent, d'un capteur de monoxyde de carbone, d'un capteur de poussière, d'un système de diffusion et d'un système réseau, ainsi que du corps du ventilateur. (Voir la figure 2).

Le commutateur antidéflagrant est placé au point de distribution électrique souterrain et connecté au commutateur de réseau en anneau souterrain, garantissant ainsi l'alimentation sans interruption et la fluidité du réseau principal. Pour le commutateur antidéflagrant vers le variateur de fréquence intelligent, un câble réseau ou une fibre optique peut être choisi. Pour les courtes distances, un câble réseau est choisi (moins de 100 mètres), pour les longues distances, une fibre optique est utilisée. Le variateur de fréquence intelligent dispose d'une interface Ethernet et d'une interface fibre optique intégrées. Les données vidéo et des capteurs sont transmises via Ethernet à l'ordinateur hôte de la salle de contrôle.

Figure 2 Structure du système réseau intelligent

(2) Fonctionnement et principe

Modes de fonctionnement du dispositif de réglage de vitesse : le mode de contrôle est défini en fonction des signaux de méthane, de température, de vitesse du vent, de CO et de poussière collectés.

Conformément au « règlement de sécurité », la régulation de vitesse conventionnelle est basée sur la concentration de méthane et comporte trois modes de fonctionnement : « mode de ventilation automatique », « mode d'évacuation automatique du méthane » et « mode de définition manuelle de la fréquence ».

Mode de ventilation automatique

Pour les mines à faible teneur en méthane, lorsque la concentration de méthane à l'extrémité du front de taille et dans la zone de retour d'air ne dépasse pas la valeur définie, le dispositif de réglage de vitesse fonctionne en mode de ventilation automatique. Il bascule alors sur un contrôle combiné de la vitesse du ventilateur en fonction du débit d'air dans la galerie, de la température, de la teneur en CO et de la teneur en poussière. Si l'un des points de mesure du débit d'air dans la galerie, de la température, de la teneur en CO ou de la teneur en poussière dépasse la valeur définie, le dispositif de réglage de vitesse augmente automatiquement la vitesse de rotation, augmentant le débit d'air (fréquence maximale) jusqu'à ce que le signal de dépassement de seuil revienne en dessous de la valeur de sécurité définie. La vitesse de rotation du ventilateur diminue alors (fréquence minimale). Pendant ce processus, la concentration de méthane doit rester en dessous de la valeur de sécurité ; tout dépassement déclenche immédiatement le passage au mode d'évacuation automatique du méthane.

—— Plage de définition de la fréquence maximale : 30 à 50 Hz

—— Plage de définition de la fréquence minimale : 20 à 45 Hz

—— Plage de réglage de vitesse du dispositif de réglage de vitesse en mode de ventilation automatique : entre la valeur définie de la fréquence minimale et la valeur définie de la fréquence maximale.

L'emplacement et le nombre de signaux de débit d'air, de CO, de poussière et de température sont déterminés en fonction des conditions réelles du travail souterrain.

Le système intelligent de ventilation locale peut être associé aux systèmes de localisation des personnes et des véhicules existants dans la mine pour ajuster la vitesse et contrôler automatiquement le débit d'air en fonction des mouvements des personnes et des véhicules.

Évacuation automatique du méthane

Le dispositif de réglage de vitesse fonctionne normalement en mode de ventilation automatique. Lorsque la concentration réelle à l'extrémité du front de taille est ≥ à la valeur définie à l'extrémité du front de taille ou lorsque la concentration réelle dans la zone de retour d'air est ≥ à la valeur définie dans la zone de retour d'air, il passe automatiquement en mode d'évacuation automatique du méthane et ajuste automatiquement la vitesse de rotation du ventilateur en fonction de la concentration de méthane à l'extrémité du front de taille. Si la concentration à l'extrémité du front de taille augmente, la vitesse de rotation du ventilateur diminue ; inversement, si la concentration à l'extrémité du front de taille diminue, la vitesse de rotation du ventilateur augmente également, ajustant le débit d'air du ventilateur pour éviter tout dépassement de la limite de méthane.

Lorsque la concentration réelle à l'extrémité du front de taille ≥ 1,5 %, le dispositif de réglage de vitesse s'arrête automatiquement. Lorsqu'elle descend à la valeur de redémarrage définie, le dispositif de réglage de vitesse redémarre automatiquement. Lorsque la concentration réelle à l'extrémité du front de taille < valeur définie à l'extrémité du front de taille et la concentration réelle dans la zone de retour d'air < valeur définie dans la zone de retour d'air, le système passe automatiquement en mode de ventilation automatique après 10 minutes.

(3) Mode de fonctionnement « double machine en veille »

La « double machine en veille » est une fonction de commutation entre le dispositif de réglage de vitesse principal et le dispositif de secours. Le dispositif de réglage de vitesse commande la commutation automatique de deux ventilateurs locaux alimentés par deux sources d'alimentation indépendantes et possède les fonctions suivantes :

(1) Lorsque le ventilateur principal démarre automatiquement, le ventilateur de secours est en mode veille ;

(2) Lorsque le ventilateur principal s'arrête ou est hors tension, le ventilateur de secours démarre automatiquement en mode automatique ;

(3) Lorsque le ventilateur principal fonctionne, si le ventilateur principal tombe en panne, le ventilateur de secours démarre immédiatement automatiquement. Une fois la panne du ventilateur principal réparée, vous pouvez appuyer sur le bouton de démarrage du ventilateur principal. Le ventilateur principal démarre automatiquement lorsque la fréquence de sortie du ventilateur de secours descend à 0 Hz.

(4) Verrouillage électrique vent-méthane et description des fonctions

Verrouillage électrique vent : Lorsque le dispositif de réglage de vitesse principal démarre et que la fréquence de sortie atteint 20 Hz, le nœud de sortie se ferme. Lorsque le dispositif de réglage de vitesse principal s'arrête, le nœud de sortie s'ouvre. (Remarque : ce nœud sert à contrôler l'alimentation des équipements d'entraînement).

Verrouillage électrique méthane : Lorsque le dispositif de réglage de vitesse est en mode « automatique », si la concentration de méthane en entrée (zone de retour d'air ≥ 1,5 %) ou (extrémité du front de taille ≥ 1,0 %), le nœud de sortie s'ouvre. (Remarque : ce nœud sert à contrôler l'alimentation des équipements d'entraînement).

Affichage : Le logiciel de configuration de l'unité principale doit surveiller simultanément le fonctionnement des ventilateurs locaux de chaque front de taille. En cas d'alarme de panne ou d'alarme d'intrusion sur l'un des fronts de taille, le voyant d'alarme clignote et un signal sonore retentit. En cliquant sur ce voyant d'alarme, vous pouvez afficher des informations détaillées sur l'alarme. En cas d'alarme d'intrusion, en cliquant sur l'icône de la caméra, vous pouvez ouvrir la caméra de ce front de taille pour visualiser les informations vidéo. Si vous souhaitez diffuser un message aux personnes travaillant sur ce front de taille, vous pouvez cliquer sur l'icône de contrôle de la diffusion pour ouvrir la page de contrôle de la diffusion.

Pour contrôler ou configurer un ventilateur local d'un front de taille donné, cliquez sur les icônes de contrôle et de configuration pour ouvrir la page de contrôle et de configuration correspondante. Le contrôle et la configuration nécessitent une connexion en tant qu'administrateur.

Détection de la température et des vibrations des paliers du ventilateur : Le système comporte également des fonctionnalités supplémentaires en fonction des conditions sur site du ventilateur du client, telles que la détection de la température et des vibrations des paliers du ventilateur. Les paliers du moteur du ventilateur, la partie la plus susceptible de tomber en panne, sont surveillés. Lorsque la température du palier dépasse la température définie, une alarme est déclenchée, ce qui permet au personnel de maintenance d'effectuer les réparations nécessaires et d'éviter les pannes urgentes.

Fonction de rappel d'entretien du ventilateur : Ce système intègre une fonction de rappel d'entretien du ventilateur. Le temps d'utilisation du ventilateur est enregistré et calculé. Il est possible de définir un calendrier d'entretien en fonction du manuel d'entretien du fabricant. Un rappel est envoyé à échéance, ce qui permet d'éviter les oublis ou les retards d'entretien, d'améliorer considérablement la durée de vie du ventilateur et de rendre son entretien plus convivial.

Schéma de configuration du ventilateur intelligent séparé

L'appareil est composé d'un système de ventilation locale à double ventilateur, d'un distributeur d'air à commutation automatique, d'un support de ventilateur, d'un variateur de fréquence, d'un automate programmable (PLC), de composants de commutation, d'un capteur de concentration de gaz, d'un capteur de température, d'un capteur de vitesse de l'air, d'un capteur de monoxyde de carbone, d'un capteur de poussière, d'un système de diffusion sonore, d'un système réseau et du ventilateur lui-même. Les fonctionnalités peuvent être ajoutées ou supprimées en fonction des besoins.

Schéma de configuration du ventilateur intelligent intégré

Le ventilateur intelligent intégré est un nouveau produit développé par notre société. Il intègre le variateur de fréquence et le ventilateur de ventilation locale. Le radiateur du dispositif de régulation de vitesse à variation de fréquence de type conduit du ventilateur de ventilation locale est installé dans le conduit du ventilateur de ventilation locale. Lorsque le ventilateur de ventilation locale fonctionne, le flux d'air à grande vitesse traverse la surface du radiateur et le carter du moteur, ce qui améliore l'efficacité de dissipation thermique du radiateur et du moteur.

Distributeur d'air à trois voies

Tuyau d'évent en Y et en T pour ventilateur de ventilation locale

Tuyau d'évent à trois voies à commutation en Y ou en T pour ventilateur axial de ventilation locale

Domaine d'application

Lors de l'exploitation et de l'extraction minières, des ventilateurs locaux sont utilisés pour la ventilation, le dépoussiérage et la dilution des gaz nocifs lors du creusement de galeries, de l'extraction du charbon dans les galeries et de la ventilation à pression égale. Conformément aux règles de sécurité minières, les ventilateurs locaux sont utilisés pour la ventilation des chantiers de creusement. La ventilation ne doit jamais être interrompue, que ce soit pendant le travail ou les changements d'équipe. Toutefois, en cas de réparation, de panne de courant ou d'autres raisons nécessitant une coupure de courant, le personnel doit être évacué et l'alimentation électrique coupée, ce qui entraîne des pertes économiques dues à l'arrêt de la production et peut également entraîner des problèmes de sécurité tels que des concentrations excessives de gaz dans les zones locales de la mine. C'est pourquoi notre société a spécialement conçu un système de ventilation à double ventilateur avec commutation automatique pour la prévention des risques liés au grisou, à la poussière et aux gaz nocifs, avec un tuyau d'évent à trois voies en Y et en T. Les clients peuvent choisir le modèle qui convient à leurs besoins.

Structure extérieure

Commutation automatique à trois voies en Y Le système de commutation automatique à trois voies en Y est connecté au tuyau d'évent et est souvent utilisé avec des ventilateurs locaux à double ventilateur ou des ventilateurs intelligents. Il est conçu pour permettre une commutation rapide entre les deux ventilateurs en mode de secours. Le système de commutation automatique à trois voies en Y conçu par notre société présente une structure simple et rationnelle, une forte linéarité, une installation facile et un poids léger. Il est équipé d'une languette de commutation automatique qui permet une commutation automatique en fonction de la pression du conduit d'air du ventilateur. Il est hermétique et ne présente aucune fuite. Des raccords à bride ou des raccords souples sont prévus aux points de connexion du ventilateur pour faciliter le raccordement et l'installation. Il peut également être personnalisé en fonction des besoins du client. Les modèles de tuyaux d'évent en Y couramment utilisés sont : Y-FT-№4.5, Y-FT-№5.0, Y-FT-№5.6, Y-FT-№6.0, Y-FT-№6.3, Y-FT-№6.7, Y-FT-№7.1, Y-FT-№7.5, Y-FT-№8.0, Y-FT-№10.0, etc.

Commutation à trois voies en T Le tuyau d'évent à trois voies en T peut être utilisé pour la détection de gaz ou la distribution d'air. Un dispositif de vanne de commutation est installé à l'extrémité courte. L'utilisateur peut l'ouvrir ou le fermer selon ses besoins. Le tuyau d'évent à trois voies en T conçu par notre société peut être conçu à 90 degrés ou à 45 degrés selon les besoins du client. Des encoches de positionnement ouvert et fermé sont prévues au niveau de la vanne pour assurer une étanchéité parfaite et éviter les fuites. Des raccords à bride ou des raccords souples sont prévus aux points de connexion du ventilateur pour faciliter le raccordement et l'installation. Il peut également être personnalisé en fonction des besoins du client. Lors de la personnalisation, le client doit fournir les dimensions du tuyau d'évent et de la sortie du ventilateur.

Mode de fonctionnement

L'activité principale de l'entreprise est la conception, la recherche et le développement, et la fabrication de divers ventilateurs et de leurs produits associés pour les mines, les mines non charbonnières et le transport ferroviaire. Les produits comprennent 38 séries de produits de ventilateurs, plus de 3 000 spécifications, notamment les séries FB(D), FBC(D)Z, FKZ, les séries SDS de transport ferroviaire, les séries SDF de tunnel, etc. ; les produits associés comprennent les arbres, les portes anti-explosion à réinitialisation automatique à arbre incliné, les portes d'air à régulation automatique de type persienne, les portes d'air à régulation automatique à ouverture latérale (verticale), les vannes papillon, les silencieux, les systèmes de détection en ligne et de diagnostic de pannes des ventilateurs principaux, les systèmes de renversement de ventilateurs sans arrêt et les systèmes d'injection d'huile intelligents, qui peuvent répondre pleinement aux besoins de ventilation des mines et sont vendus à divers domaines nationaux et marchés internationaux tels que la Russie et le Canada.

Ces dernières années, l'entreprise a successivement remporté les titres honorifiques de "Centre technologique des entreprises de Yuncheng", "Entreprise excellente de Yuncheng", "Entreprise de démonstration de propriété intellectuelle de Yuncheng" et "Petite et moyenne entreprise innovante". L'entreprise a passé la "Certification du système de management de la qualité ISO9001", la "Certification du système de management environnemental ISO14001", la "Certification du système de management de la santé et de la sécurité au travail ISO45001", et ses produits ont passé la "Certification nationale obligatoire des produits en Chine". Elle a également obtenu un certain nombre de brevets. Avec des équipements de processus avancés, une forte force technique, une excellente qualité de produit et un système de service parfait, elle a remporté la reconnaissance et les éloges unanimes des utilisateurs. En particulier, les ventilateurs verts, écologiques et peu bruyants qui ont été mis sur le marché ces dernières années ont connu un développement rapide, devenant une entreprise bien connue dans l'industrie des ventilateurs avec une technologie de pointe.