• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于模糊理论的局部通风机变频控制系统设计
  • 作者

    贾天毅徐立军陈志峰唐佳

  • 单位

    新疆农业大学机电工程学院新疆工程学院新疆煤矿机电工程技术研究中心新疆工程学院安全科学与工程学院中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院

  • 摘要
    现有局部通风机变频控制方法缺少对瓦斯突变量的预判,当大量瓦斯异常涌出时,调节存在一定滞后性,易导致瓦斯积聚。针对该问题,设计了基于模糊理论的局部通风机变频控制系统。采用瓦斯模糊控制器和风量模糊控制器实现模糊控制,对2个模糊控制器输出的控制量进行比较,根据较大值确定通风机变频情况,当两者相等时以瓦斯模糊控制为主。采用基于瓦斯涌出量的等级划分方法,以最远工况点对应风量为辅助,将通风机频率划分为4个等级。将掘进工作面瓦斯体积分数达到0.8%设置为升频条件,将瓦斯体积分数不大于0.6%或0.5%设置为降频条件,同时设定通风机降频后的供风量为达到降频条件时将回风流瓦斯体积分数控制在0.7%或0.6%所需的供风量。当大量瓦斯异常涌出时,通风机升频以降低瓦斯浓度,同时,通风机供风量可满足更大的瓦斯排放需求,为调整提供一定缓冲,克服变频控制滞后的缺点。试验结果表明:降频条件中瓦斯体积分数为0.5%,降频后供风量为达到降频条件时将回风流瓦斯体积分数控制在0.6%所需供风量,该条件下控制效果较好,但I级供风量略小于最远掘进距离处所需的最小供风量,可新设一个介于I级和II级之间的频率等级I*级,通过提高通风机频率来增加供风量,满足最远掘进距离处最小风量需求。
  • 关键词

    矿井通风局部通风机智能通风模糊控制变频等级瓦斯涌出供风量

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金地区科学基金项目(52064046);新疆维吾尔自治区高校科研计划项目(XJEDU2019I026);新疆维吾尔自治区科技厅科技支疆项目(2020E0258);
  • 文章目录
    0 引言
    1 局部通风概况
    1.1 局部通风机布置
    1.2 局部通风机通风特性
    2 局部通风机变频控制系统设计
    2.1 系统原理
    2.2 系统流程
    2.3 硬件设计
    3 模糊控制方法
    3.1 模糊量化处理
    3.2 模糊推理决策
    3.3 模糊判决
    4 通风机频率等级划分
    5 试验分析
    5.1 试验平台
    5.2 最小供风量计算
    5.3 试验结果
    5.3.1 第1种降频条件下(c1≤0.6%)的试验结果
    5.3.2 第2种降频条件下(c1≤0.5%)的试验结果
    5.3.3 结果分析
    6 结论
  • 引用格式
    贾天毅,徐立军,陈志峰,唐佳.基于模糊理论的局部通风机变频控制系统设计[J].工矿自动化,2022,48(10):88-96+106.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.2022060087.
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