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煤礦粉塵在線監(jiān)測及智能噴霧降塵系統(tǒng)

一、摘要:簡要介紹以GCG1000 粉塵濃度傳感器為核心的粉塵濃度在線監(jiān)測及智能噴霧降塵技術(shù)，該技術(shù)在粉塵濃度在線監(jiān)測的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置粉塵濃度報警值和上限值，實現(xiàn)了超限自動噴霧降塵，使噴霧降塵與粉塵濃度有機地結(jié)合起來，使其在降低粉塵濃度的同時，實現(xiàn)防塵設(shè)施的經(jīng)濟運行。

二、煤礦粉塵在線監(jiān)測和智能噴霧降塵系統(tǒng)主要功能

實現(xiàn)煤礦井下粉塵濃度在線監(jiān)測監(jiān)控；

具有井下濃度超標(biāo)報警、自動凈化噴霧降塵、遠程監(jiān)控等功能；

可以與其他設(shè)備聯(lián)動，實現(xiàn)井下多點多面系統(tǒng)檢測；

可以與KJ66、KJ31、KJ91、KJ90、KJ70等安全檢測系統(tǒng)兼容；依托煤礦現(xiàn)有的安全監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)煤礦粉塵在線監(jiān)測及智能噴霧監(jiān)測和控制。

可實現(xiàn)自動保存歷史記錄、實現(xiàn)顯示測試結(jié)果和系統(tǒng)保護功能；

不僅適用于煤礦井下礦塵監(jiān)測監(jiān)控、噴霧降塵，同時適用于冶金、水泥、隧道、地鐵等場所的監(jiān)測監(jiān)控。

三、性能指標(biāo)

礦塵檢測濃度測量范圍：0mg/m3～1000mg/m3 ，測量相對誤差：±10℅，采樣流量誤差：18L/min±2.5℅，報警濃度為Xng/m3（-X根據(jù)需要設(shè)定）；

當(dāng)粉塵濃度大于設(shè)定值時能控制噴霧系統(tǒng)自動噴霧，直到粉塵濃度降到報警濃度以下，自動噴霧停止，報警解除；

根據(jù)對產(chǎn)塵點的粉塵濃度進行在線監(jiān)測，并控制該地點的粉塵濃度超過粉塵濃度傳感器的粉塵設(shè)定（可利用遙控器進行人工設(shè)定）值時，風(fēng)水噴霧系統(tǒng)將自動啟動，降低改作業(yè)地點的粉塵，一旦粉塵濃度低于粉塵濃度傳感器的粉塵設(shè)定值時時，停止噴霧。

噴霧系統(tǒng)自動噴霧時，如有人通過噴霧灑水區(qū)域，熱釋電傳感器探測到人體信號，將信號傳遞到主控箱，主控箱即控制電動球閥關(guān)閉，停止噴霧灑水；當(dāng)人離開灑水區(qū)域后，熱釋光控傳感器無信號輸出，延時所設(shè)定的時間后，電動球閥開啟繼續(xù)噴霧。

上位機能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、存儲、打印、曲線繪制等。

四、智能噴霧降塵組成

1、粉塵濃度在線監(jiān)測及智能噴霧降塵系統(tǒng)組成

 粉塵濃度在線監(jiān)測及智能噴霧降塵系統(tǒng)由礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)、粉塵濃度傳感器、噴霧裝置主控箱、熱釋電傳感器、電動球閥、水幕組成。

系統(tǒng)中的粉塵濃度傳感器是采用光散射原理直接測量總粉塵濃度，測定數(shù)據(jù)就地顯示；同時輸出礦井監(jiān)測系統(tǒng)相適應(yīng)的頻率信號、供檢測系統(tǒng)進行地面監(jiān)測：通過在監(jiān)測系統(tǒng)中設(shè)置粉塵濃度報警值和斷電值，當(dāng)粉塵濃度超過設(shè)定值時，自動報警，這時控制箱控制電動閥的打開與關(guān)閉，實現(xiàn)噴霧的自動控制，降低巷道內(nèi)的粉塵濃度，改善工作環(huán)境，從而達到粉塵濃度的在線監(jiān)測監(jiān)控

2、智能噴霧降塵系統(tǒng)  

智能噴霧降塵系統(tǒng)主要由噴霧裝置主控箱、熱釋電傳感器、電動球閥、水質(zhì)過濾器、手動閥、水幕組成。該噴霧系統(tǒng)智能自動化控制，無需人員值守。水幕是由可調(diào)噴嘴組成，該種水幕是依據(jù)霧化降塵機理而設(shè)計的。為了適應(yīng)不同巷道的斷面情況，設(shè)計的水幕由1個或多個噴嘴組合而成，噴霧方向可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)可調(diào)噴嘴，使每個噴嘴霧粒粒度分布可以根據(jù)塵源點的粉塵粒度分布情況進行調(diào)節(jié)，以達到佳降塵效果。

3、噴霧降塵系統(tǒng)噴霧霧粒粒徑范圍及降塵效果

噴霧降塵系統(tǒng)的霧粒粒徑分布對系統(tǒng)的降塵效率影響極大，為此，在噴霧降塵系統(tǒng)組裝完成后、在實驗系統(tǒng)內(nèi)用馬爾文霧粒粒度測試儀器對智能噴霧降塵系統(tǒng)噴霧霧粒粒徑范圍進行測試，測試結(jié)果表明單個噴嘴的霧粒粒徑可以從20~150pm可調(diào)，噴霧降塵系統(tǒng)的噴霧霧粒粒徑越接近所要捕集粉塵顆粒粒徑越接近所要捕集粉塵的顆粒粒徑的中位徑，降塵效率越高。

五、煤礦粉塵在線監(jiān)測和智能噴霧降塵系統(tǒng)產(chǎn)品特點

（1）該降塵技術(shù)實現(xiàn)了粉塵在線監(jiān)測和超限自動噴霧兩大功能，使噴霧與粉塵大小有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)智能化噴霧，降低粉塵濃度，避免煤塵爆炸，預(yù)防礦工塵肺病。

（2）通過設(shè)置智能系統(tǒng)的粉塵濃度報警值和上限控制值，控制防塵設(shè)置，在有效降低粉塵濃度的同時，實現(xiàn)防塵設(shè)施的經(jīng)濟運行，另外也可進一步通過各類執(zhí)行機構(gòu)控制其他各種除塵設(shè)備，從而大大降低工人的勞動強度，節(jié)約人力、物力、防止水資源浪費，降低巷道內(nèi)的粉塵沉淀積強度，降低作業(yè)環(huán)境的粉塵濃度，改善作業(yè)環(huán)境的工作條件。

（3）水幕使用可調(diào)噴嘴，大大提高噴嘴的霧化效果，使霧粒粒度可以控制，，可根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)并采用電動球閥代替電磁閥，效果很好，解決了電磁閥通電發(fā)熱結(jié)堿易堵塞的問題。