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摘要
针对传统局部风机工况点随掘进巷推进而实时产生偏移的生产安全问题,为研究多环境参数(粉尘浓度、甲烷浓度、温湿度等)对掘进巷风速的影响、探究智能控制技术指导局部风机变频运行的途径,实现对掘进面通风状态的实时监测、协同预测、变频控制,设计了一种掘进面智能变频通风控制系统。基于智能控制理论,采用灰色关联分析算法提取影响掘进巷道需风量的关键因素,以关键因素作为输入层建立了遗传—神经网络风速预测优化模型,开发了组态王上位机监控程序及远程控制界面,并运用S7-200 SMART PLC搭建了基于比例—积分—微分(PID)风量闭环调控技术的掘进面智能变频通风控制系统。研究结果表明:遗传—神经网络风速预测优化模型可根据掘进面不同工况环境参数协同预测风速。智能变频通风控制系统能够通过组态界面实时监测井下掘进面环境参数,还提供自动和手动2种远程控制方式。相比于恒定电源频率调控风机风量,采用PID风量闭环调控技术能远程智能变频控制风机风量,从而使巷道实际风速持续稳定逼近预测值。所研发的智能变频通风控制系统可以广泛应用于不同类型的矿井,实现通风设备自适应调控响应。
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