一种基于PLC控制的煤矿用全自动喷淋系统的制作方法

本技术属于煤矿喷淋系统，具体涉及一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统。

背景技术：

1、煤矿在采掘、运输和装卸过程中会产生大量煤尘，这些煤尘不仅影响井下空气质量和能见度，还会对作业人员的身体健康造成长期危害。当空气中的煤尘浓度达到爆炸极限时，还可能引发燃烧或爆炸事故，因此粉尘治理一直是煤矿安全生产中的重点环节，为了降低粉尘浓度，煤矿通常设置喷淋系统，通过喷射雾化水流对空气进行降尘，从而改善巷道环境并减少安全隐患。

2、然后现有煤矿喷淋系统多采用人工开关或定时器控制，虽然结构简单、成本较低，但存在着自动化程度低、响应滞后、监测单一和可靠性不足的问题，现有的煤矿喷淋系统仅依靠单一传感信号触发喷淋，无法根据粉尘浓度、巷道湿度及水位变化进行动态调节，导致喷淋范围与强度无法匹配实际粉尘分布，而对应的控制单元与执行单元之间缺乏统一逻辑联动，难以实现实时反馈与远程管理，部分设备防护等级较低，电气接口易受潮短路，影响系统安全性与使用寿命，所以无法满足现有的需求。

3、因此，亟需一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，以克服传统喷淋装置在控制精度、环境监测与防护可靠性方面的不足，实现煤矿粉尘治理的智能化与自动化控制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，应用于煤矿喷淋系统技术领域，解决现有控制精度不高、环境监测效果不好与防护可靠性差的技术问题。

2、为了达到上述技术目的，本实用新型所采用的具体技术方案为：

3、一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，包括plc控制柜、人机交互界面、传感单元、执行单元和水路供给单元，plc控制柜内部设置有plc模块、输入输出模块、网络通信模块和控制模块，plc控制柜的外侧设置有用于地面监控的上位机，人机交互界面包括工业触摸屏和与上位机连接的控制软件平台，plc控制柜的前侧壁上设置有接插件，工业触摸屏通过接插件与plc模块电气连接，传感单元包括粉尘传感器、红外传感器和液位传感器，传感单元对应检测区域的上方一侧设置有固定支架，粉尘传感器安装在固定支架上，检测区域的上方设置有巷道和位于巷道内部的顶板，顶板上设置有安装基座，红外传感器通过安装基座固定在顶板位置，执行单元包括雾化喷嘴、导流风扇、变频水泵和电磁阀，水路供给单元包括水箱、给水栓和防倒流软管，水箱的出水端依次连接有电磁阀、变频水泵和雾化喷嘴，水箱通过防倒流软管与给水栓相连，液位传感器垂直安装于水箱的内壁上。

4、进一步的，plc控制柜为矿用隔爆兼本安型结构，plc控制柜的内部设置有接地端子、防尘通风孔和检修门，plc控制柜的上部设置有光纤接入口和线缆出线口，用于实现电缆与通信光纤的防护连接。

5、进一步的，红外传感器设置在监测区域的上方，水箱的内壁上设置有支撑架，液位传感器通过支撑架固定在水箱内壁上，以检测水位高度。

6、进一步的，雾化喷嘴沿巷道的横断面成排布置，雾化喷嘴的喷射方向与导流风扇的出风方向相交，雾化喷嘴的下风侧位置设置有支撑框架，导流风扇安装在支撑框架上，用于在喷淋时引导气流方向。

7、进一步的，水箱与变频水泵之间设置有进水管路，电磁阀安装在进水管路上，变频水泵通过法兰连接的方式与进水管路连接，进水管路上设置有柔性接头，用于缓冲管路振动。

8、进一步的，水箱的顶部设有用于维护的检修口，水箱的底部设有排水口，水箱的外壁设有加强筋板，防倒流软管外覆有金属编织保护层，且在防倒流软管的两端设置有限位卡箍，用于防止高压回流造成松脱。

9、进一步的，网络通信模块通过工业光纤与上位机相连接，工业光纤接口采用金属螺纹固定结构，网络通信模块与plc模块之间设置有屏蔽连接线以防电磁干扰。

10、进一步的，plc控制柜、人机交互界面、传感单元和执行单元之间也采用屏蔽电缆连接，plc控制柜的侧壁上设置有防水接头，屏蔽电缆通过防水接头引入plc控制柜的内部，防水接头与plc控制柜的连接处设置有密封圈，用于防止潮气进入柜体内部。

11、进一步的，执行单元中的雾化喷嘴与导流风扇组合形成喷淋组件，喷淋组件沿巷道方向分段布置，形成连续的喷淋区域，巷道的壁面上设置有安装支架，用于固定喷淋组件，不同的喷淋组件之间设置有连接管路，连接管路的两端均设置有快速接头，相邻喷淋组件之间通过快速接头连通，实现模块化安装与拆卸。

12、采用上述技术方案，本实用新型还能够带来以下有益效果：

13、1、本实用新型提到一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，通过在煤矿喷淋系统中引入plc控制技术，实现了喷淋作业的自动化与智能化管理，=plc控制柜为核心控制单元，配合上位机与人机交互界面，对喷淋参数进行实时监测与远程调节，其中传感单元包括粉尘传感器、红外传感器和液位传感器，能够对煤尘浓度、巷道环境和水位状态进行综合检测，实现多信号数据采集与自动控制指令输出，通过、输入输出模块及网络通信模块的协同工作，能够根据监测数据动态判断喷淋启停时机，从而有效避免人工控制滞后和喷淋过度的问题，显著提高系统响应速度与运行可靠性，具有自动化程度高、实时响应快和除尘效率稳定的优点。

14、2、本实用新型提到一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，通过采用雾化喷嘴、导流风扇、变频水泵和电磁阀的协同控制结构，能够根据不同巷道段的粉尘浓度自动调整喷淋范围与强度，水路供给单元中设置有防倒流软管、柔性接头及金属编织保护层结构，以提高系统的密封性与耐用性，巷道壁面上设置安装支架，不同喷淋组件通过连接管路和快速接头实现模块化连接，既便于安装拆卸，又便于分区维护，能够适应煤矿复杂多变的作业环境，具有结构设计合理、维护方便、安全防护性能强的优点。

1.一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，包括plc控制柜、人机交互界面、传感单元、执行单元和水路供给单元，其特征在于：所述plc控制柜内部设置有plc模块、输入输出模块、网络通信模块和控制模块，所述plc控制柜的外侧设置有用于地面监控的上位机，所述人机交互界面包括工业触摸屏和与上位机连接的控制软件平台，所述plc控制柜的前侧壁上设置有接插件，所述工业触摸屏通过接插件与plc模块电气连接，所述传感单元包括粉尘传感器、红外传感器和液位传感器，所述传感单元对应检测区域的上方一侧设置有固定支架，所述粉尘传感器安装在固定支架上，所述检测区域的上方设置有巷道和位于巷道内部的顶板，所述顶板上设置有安装基座，所述红外传感器通过安装基座固定在顶板位置，所述执行单元包括雾化喷嘴、导流风扇、变频水泵和电磁阀，所述水路供给单元包括水箱、给水栓和防倒流软管，所述水箱的出水端依次连接有电磁阀、变频水泵和雾化喷嘴，所述水箱通过防倒流软管与给水栓相连，所述液位传感器垂直安装于水箱的内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述plc控制柜为矿用隔爆兼本安型结构，所述plc控制柜的内部设置有接地端子、防尘通风孔和检修门，所述plc控制柜的上部设置有光纤接入口和线缆出线口，用于实现电缆与通信光纤的防护连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述红外传感器设置在监测区域的上方，所述水箱的内壁上设置有支撑架，所述液位传感器通过支撑架固定在水箱内壁上，以检测水位高度。

4.根据权利要求3所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述雾化喷嘴沿巷道的横断面成排布置，所述雾化喷嘴的喷射方向与导流风扇的出风方向相交，所述雾化喷嘴的下风侧位置设置有支撑框架，所述导流风扇安装在支撑框架上，用于在喷淋时引导气流方向。

5.根据权利要求4所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述水箱与变频水泵之间设置有进水管路，所述电磁阀安装在进水管路上，所述变频水泵通过法兰连接的方式与进水管路连接，所述进水管路上设置有柔性接头，用于缓冲管路振动。

6.根据权利要求5所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述水箱的顶部设有用于维护的检修口，水箱的底部设有排水口，水箱的外壁设有加强筋板，所述防倒流软管外覆有金属编织保护层，且在防倒流软管的两端设置有限位卡箍，用于防止高压回流造成松脱。

7.根据权利要求6所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述网络通信模块通过工业光纤与上位机相连接，所述工业光纤接口采用金属螺纹固定结构，所述网络通信模块与plc模块之间设置有屏蔽连接线以防电磁干扰。

8.根据权利要求7所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述plc控制柜、人机交互界面、传感单元和执行单元之间也采用屏蔽电缆连接，所述plc控制柜的侧壁上设置有防水接头，所述屏蔽电缆通过防水接头引入plc控制柜的内部，所述防水接头与plc控制柜的连接处设置有密封圈，用于防止潮气进入柜体内部。

9.根据权利要求8所述的一种基于plc控制的煤矿用全自动喷淋系统，其特征在于：所述执行单元中的雾化喷嘴与导流风扇组合形成喷淋组件，喷淋组件沿巷道方向分段布置，形成连续的喷淋区域，所述巷道的壁面上设置有安装支架，用于固定喷淋组件，不同的喷淋组件之间设置有连接管路，所述连接管路的两端均设置有快速接头，相邻喷淋组件之间通过快速接头连通，实现模块化安装与拆卸。