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专利名称：炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202310786085.X

专利申请（专利权）人：华亭煤业集团有限责任公司
权利人地址：甘肃省平凉市华亭市西华镇上亭社区莲湖路109号

专利发明（设计）人：发明人:冯家良,支永东,史庆科,李玉红,胡学瑞,张斌斌,杨云斌,南建龙,张晓刚,陈志泽

专利摘要：本申请提出了炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法，所述系统包括：CO采集模块、控制模块和喷洒模块；所述CO采集模块，用于采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；所述控制模块，用于根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令；所述喷洒模块，用于执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；其中，所述喷洒模块设置在距离巷道爆破工作面第一距离阈值的位置，且所述喷洒模块悬挂在巷道内的轨道上。本申请提出的技术方案，可以根据巷道内CO气体的浓度大小主动消除，有力保障作业人员的生命安全，提高作业效率。

主权利要求：
1.一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统，其特征在于，包括：CO采集模块、控制模块和喷洒模块；
所述CO采集模块，用于采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；
所述控制模块，用于根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令；
所述喷洒模块，用于执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；
其中，所述喷洒模块设置在距离巷道爆破工作面第一距离阈值的位置，且所述喷洒模块悬挂在巷道内的轨道上；
所述喷洒模块包括：控制进入旋转喷头的风速的第一电磁阀、控制带动搅拌扇转动的风速的第二电磁阀、控制药箱出药口的开启面积的第三电磁阀、药箱、旋转喷头、带动搅拌扇转动的风扇、搅拌扇和吹风装置，所述搅拌扇分为两个，一个在药箱中间，一个在药箱的出口上端处；
所述控制模块，还用于选取CO催化剂的喷洒方案，并基于喷洒方案生成控制指令，其中，所述喷洒方案包括第一喷洒方案和第二喷洒方案；
所述第一喷洒方案包括：
在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为1档、第二电磁阀的开启档位设定为1挡、第三电磁阀的开启档位设定为1挡；
所述第二喷洒方案包括：
在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为2档、第二电磁阀的开启档位设定为2挡、第三电磁阀的开启档位设定为2挡；
其中，所述第一电磁阀及第二电磁阀开启1挡时的风速小于其对应开启2挡时的风速；
所述第三电磁阀开启1挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口的二分之一，所述第三电磁阀开启2挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口全开；
所述第一电磁阀的开启档位是基于所述待消除CO区域的面积确定的；
所述第二电磁阀的开启档位及所述第三电磁阀的开启档位均是基于所述待消除CO区域内的CO浓度确定的。
2.如权利要求1所述的自动喷洒控制系统，其特征在于，所述系统还包括：网络信息交换模块；
所述网络信息交换模块，用于监控待消除CO区域内的CO浓度；
所述网络信息交换模块，还用于接收工作人员输入的控制信息，并将工作人员输入的控制信息发送到控制模块；
所述控制模块，还用于基于所述工作人员输入的控制信息，生成控制指令，并将所述控制指令发送到所述喷洒模块；
其中，所述网络信息交换模块，包括：网络交换机和操作终端；
所述网络交换机，用于实现控制模块与操作终端的信息交换；
所述操作终端，用于接收工作人员输入的控制信息，还用于展示待消除CO区域内的CO浓度信息。
3.如权利要求2所述的自动喷洒控制系统，其特征在于，所述系统还包括：报警模块；
所述报警模块，用于当待消除CO区域内的CO浓度大于预设的CO浓度第一阈值时，进行报警；
所述报警模块，还用于当喷洒模块内的CO催化剂的重量小于预设的重量阈值时，进行声光报警；
所述报警模块，还用于当喷洒模块内的CO催化剂凝固导致喷洒模块内的搅拌扇或风扇不发生转动时，进行声光报警；
所述CO采集模块，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于预设的CO浓度第一阈值时，进行报警。
4.如权利要求3所述的自动喷洒控制系统，其特征在于，所述药箱，用于放置CO催化剂；
所述旋转喷头，用于喷洒CO催化剂；
所述搅拌扇，用于对CO催化剂进行搅拌使CO催化剂不发生凝固；
所述吹风装置，用于提供风源。
5.如权利要求4所述的自动喷洒控制系统，其特征在于，所述控制模块，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第一阈值且小于等于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第一喷洒方案，并基于所述第一喷洒方案生成控制指令；
所述控制模块，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第二喷洒方案，并基于所述第二喷洒方案生成控制指令。
6.如权利要求5所述的自动喷洒控制系统，其特征在于，所述控制模块，还用于在喷洒CO催化剂之后所述待消除CO区域内的CO浓度小于等于所述CO浓度第一阈值时，生成依次关闭所述第二电磁阀、所述第三电磁阀及所述第一电磁阀的控制指令；
其中，在第三电磁阀关闭第一预设时间之后再关闭所述第一电磁阀及吹风装置。
7.一种基于上述权利要求1?6任一项所述的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统的炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制方法，其特征在于，所述方法包括：采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；
根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案；
基于所述CO催化剂的喷洒方案进行CO催化剂的喷洒。 说明书 : 炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法技术领域[0001] 本申请涉及巷道内CO气体消除领域，尤其涉及一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法。背景技术[0002] 爆破烟气中除了含有氧气、氮气之外还含有一氧化碳等有害物质。在炮掘作业过程中碳基材料的不完全燃烧会产生大量的一氧化碳气体，它极易与人体中的血红蛋白结合，损害人体的中枢神经，导致一线作业人员中毒昏迷甚至死亡。在煤矿井下爆炸事故中，70％以上遇难者都是由于一氧化碳中毒导致的。目前，现有炮掘工作面消除或者降低爆破产生的有毒气体的方式基本上都是增大新鲜风流，使风流带走CO气体，进而降低CO气体浓度，但是这种CO消除的技术，有毒气体消除速度较慢，效率较低，不利于巷道内炮掘一线人员作业。发明内容[0003] 本申请提供的炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法，以至少解决现有的巷道内CO消除速度慢效率低的技术问题。[0004] 本申请第一方面实施例提出一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统，包括：CO采集模块、控制模块和喷洒模块；[0005] 所述CO采集模块，用于采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；[0006] 所述控制模块，用于根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令；[0007] 所述喷洒模块，用于执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；[0008] 其中，所述喷洒模块设置在距离巷道爆破工作面第一距离阈值的位置，且所述喷洒模块悬挂在巷道内的轨道上。[0009] 优选的，所述系统还包括：网络信息交换模块；[0010] 所述网络信息交换模块，用于监控待消除CO区域内的CO浓度；[0011] 所述网络信息交换模块，还用于接收工作人员输入的控制信息，并将工作人员输入的控制信息发送到控制模块；[0012] 所述控制模块，还用于基于所述工作人员输入的控制信息，生成控制指令，并将所述控制指令发送到所述喷洒模块；[0013] 其中，所述网络信息交换模块，包括：网络交换机和操作终端；[0014] 所述网络交换机4?1，用于实现控制模块2与操作终端4?2的信息交换；[0015] 所述操作终端4?2，用于接收工作人员输入的控制信息，还用于展示待消除CO区域内的CO浓度信息。[0016] 进一步的，所述系统还包括：报警模块；[0017] 所述报警模块，用于当待消除CO区域内的CO浓度大于预设的CO浓度第一阈值时，进行报警；[0018] 所述报警模块，还用于当喷洒模块内的CO催化剂的重量小于预设的重量阈值时，进行声光报警；[0019] 所述报警模块，还用于当喷洒模块内的CO催化剂凝固导致喷洒模块内的搅拌扇或风扇不发生转动时，进行声光报警；[0020] 所述CO采集模块，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于预设的CO浓度第一阈值时，进行报警。[0021] 进一步的，所述喷洒模块包括：第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、药箱、旋转喷头、风扇、搅拌扇和吹风装置；[0022] 所述第一电磁阀，用于控制进入旋转喷头的风速；[0023] 所述第二电磁阀，用于控制带动搅拌扇转动的风速；[0024] 所述第三电磁阀，用于控制药箱出药口的开启面积；[0025] 所述药箱，用于放置CO催化剂；[0026] 所述旋转喷头，用于喷洒CO催化剂；[0027] 所述风扇，用于带动搅拌扇转动；[0028] 所述搅拌扇，用于对CO催化剂进行搅拌使CO催化剂不发生凝固；[0029] 所述吹风装置，用于提供风源。[0030] 进一步的，所述控制模块，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第一阈值且小于等于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第一喷洒方案，并基于所述第一喷洒方案生成控制指令；[0031] 所述控制模块，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第二喷洒方案，并基于所述第二喷洒方案生成控制指令。[0032] 进一步的，所述第一喷洒方案包括：[0033] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为1档、第二电磁阀的开启档位设定为1挡、第三电磁阀的开启档位设定为1挡；[0034] 所述第二喷洒方案包括：[0035] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为2档、第二电磁阀的开启档位设定为2挡、第三电磁阀的开启档位设定为2挡；[0036] 其中，所述第一电磁阀及第二电磁阀开启1挡时的风速小于其对应开启2挡时的风速；[0037] 所述第三电磁阀开启1挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口的二分之一，所述第三电磁阀开启2挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口全开；[0038] 所述第一电磁阀的开启档位是基于所述待消除CO区域的面积确定的；[0039] 所述第二电磁阀的开启档位及所述第三电磁阀的开启档位均是基于所述待消除CO区域内的CO浓度确定的。[0040] 进一步的，所述控制模块，还用于在喷洒CO催化剂之后所述待消除CO区域内的CO浓度小于等于所述CO浓度第一阈值时，生成依次关闭所述第二电磁阀、所述第三电磁阀及所述第一电磁阀的控制指令；[0041] 其中，在第三电磁阀关闭第一预设时间之后再关闭所述第一电磁阀及吹风装置。[0042] 本申请第二方面实施例提出一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制方法，所述方法包括：[0043] 采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；[0044] 根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案；[0045] 基于所述CO催化剂的喷洒方案进行CO催化剂的喷洒。[0046] 优选的，所述根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，包括：[0047] 当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第一阈值且小于等于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第一喷洒方案作为CO催化剂的喷洒方案；[0048] 当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第二喷洒方案作为CO催化剂的喷洒方案。[0049] 进一步的，所述第一喷洒方案包括：[0050] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为1档、第二电磁阀的开启档位设定为1挡、第三电磁阀的开启档位设定为1挡；[0051] 所述第二喷洒方案包括：[0052] 在进行CO催化剂喷洒时，并将依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为2档、第二电磁阀的开启档位设定为2挡、第三电磁阀的开启档位设定为2挡；[0053] 其中，所述第一电磁阀及第二电磁阀开启1挡时的风速小于其对应开启2挡时的风速；[0054] 所述第三电磁阀开启1挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口的二分之一，所述第三电磁阀开启2挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口全开；[0055] 所述第一电磁阀的开启档位是基于所述待消除CO区域的面积确定的；[0056] 所述第二电磁阀的开启档位及所述第三电磁阀的开启档位均是基于所述待消除CO区域内的CO浓度确定的。[0057] 本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：[0058] 本申请提出了一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法，所述系统包括：CO采集模块、控制模块和喷洒模块；所述CO采集模块，用于采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；所述控制模块，用于根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令；所述喷洒模块，用于执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；其中，所述喷洒模块设置在距离巷道爆破工作面第一距离阈值的位置，且所述喷洒模块悬挂在巷道内的轨道上。本申请提出的技术方案，可以根据巷道内CO气体的浓度大小主动消除，有力保障作业人员的生命安全，提高作业效率。[0059] 本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明[0060] 本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：[0061] 图1为根据本申请一个实施例提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统的第一种结构图；[0062] 图2为根据本申请一个实施例提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统的第二种结构图；[0063] 图3为根据本申请一个实施例提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统的第三种结构图；[0064] 图4为根据本申请一个实施例提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制方法的流程图；[0065] 附图标记[0066] CO采集模块1、控制模块2、喷洒模块3、网络信息交换模块4、网络交换机4?1、操作终端4?2、报警模块5、第一电磁阀3?1、第二电磁阀3?2、第三电磁阀3?3、药箱3?4、旋转喷头3?5、风扇3?6、搅拌扇3?7、吹风装置3?8。具体实施方式[0067] 下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。[0068] 本申请提出的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法，所述系统包括：CO采集模块、控制模块和喷洒模块；所述CO采集模块，用于采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；所述控制模块，用于根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令；所述喷洒模块，用于执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；其中，所述喷洒模块设置在距离巷道爆破工作面第一距离阈值的位置，且所述喷洒模块悬挂在巷道内的轨道上。本申请提出的技术方案，可以根据巷道内CO气体的浓度大小主动消除，有力保障作业人员的生命安全，提高作业效率。[0069] 下面参考附图描述本申请实施例的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统及方法。[0070] 实施例一[0071] 图1为根据本申请一个实施例提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统的结构图，如图1所示，所述系统包括：CO采集模块1、控制模块2和喷洒模块3；[0072] 所述CO采集模块1，用于采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；其中，所述CO采集模块1可以由CO传感器构成；[0073] 所述控制模块2，用于根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令；[0074] 所述喷洒模块3，用于执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；[0075] 其中，所述喷洒模块3设置在距离巷道爆破工作面第一距离阈值的位置，且所述喷洒模块3悬挂在巷道内的轨道上，所述第一距离阈值可以为20M。[0076] 需要说明的是，图1仅作为用于喷洒CO催化剂的自动喷洒控制系统的一种示意，并不对本发明的系统进行限制。[0077] 在本公开实施例中，如图2所示，所述系统还包括：网络信息交换模块4；[0078] 所述网络信息交换模块4，用于监控待消除CO区域内的CO浓度；[0079] 所述网络信息交换模块4，还用于接收工作人员输入的控制信息，并将工作人员输入的控制信息发送到控制模块2；[0080] 所述控制模块2，还用于基于所述工作人员输入的控制信息，生成控制指令，并将所述控制指令发送到所述喷洒模块3；[0081] 其中，所述网络信息交换模块4，包括：网络交换机4?1和操作终端4?2，如图3所示；[0082] 所述网络交换机4?1，用于实现控制模块2与操作终端4?2的信息交换。[0083] 所述操作终端4?2，用于接收工作人员输入的控制信息，还用于展示待消除CO区域内的CO浓度信息；[0084] 在本公开实施例中，如图2所示，所述系统还包括：报警模块5；[0085] 所述报警模块5，用于当待消除CO区域内的CO浓度大于预设的CO浓度第一阈值时，进行报警；其中，所述预设的CO浓度第一阈值可以为24ppm；[0086] 所述报警模块5，还用于当喷洒模块内的CO催化剂的重量小于预设的重量阈值时，进行声光报警；所述预设的重量阈值可以为300g；[0087] 所述报警模块5，还用于当喷洒模块内的CO催化剂凝固导致喷洒模块内的搅拌扇或风扇不发生转动时，进行声光报警；[0088] 所述CO采集模块1，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于预设的CO浓度第一阈值时，进行报警。[0089] 在本公开实施例中，如图3所示，所述喷洒模块3包括：第一电磁阀3?1、第二电磁阀3?2、第三电磁阀3?3、药箱3?4、旋转喷头3?5、风扇3?6、搅拌扇3?7和吹风装置3?8；[0090] 所述第一电磁阀3?1，用于控制进入旋转喷头3?5的风速；[0091] 所述第二电磁阀3?2，用于控制带动搅拌扇3?7转动的风速；[0092] 所述第三电磁阀3?3，用于控制药箱3?4出药口的开启面积；[0093] 所述药箱3?4，用于放置CO催化剂；[0094] 所述旋转喷头3?5，用于喷洒CO催化剂；[0095] 所述风扇3?6，用于带动搅拌扇3?7转动；[0096] 所述搅拌扇3?7，用于对CO催化剂进行搅拌使CO催化剂不发生凝固；[0097] 所述吹风装置3?8，用于提供风源。在本公开实施例中，所述控制模块2，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第一阈值且小于等于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第一喷洒方案，并基于所述第一喷洒方案生成控制指令；其中，所述CO浓度第二阈值可以为100ppm；[0098] 其中，所述第一喷洒方案包括：[0099] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置3?8、第一电磁阀3?1、第二电磁阀3?2和第三电磁阀3?3，并将第一电磁阀3?1的开启档位设定为1档、第二电磁阀3?2的开启档位设定为1挡、第三电磁阀3?3的开启档位设定为1挡；[0100] 所述控制模块2，还用于当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第二喷洒方案，并基于所述第二喷洒方案生成控制指令。[0101] 其中，所述第二喷洒方案包括：[0102] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置3?8、第一电磁阀3?1、第二电磁阀3?2和第三电磁阀3?3，并将第一电磁阀3?1的开启档位设定为2档、第二电磁阀3?2的开启档位设定为2挡、第三电磁阀3?3的开启档位设定为2挡；[0103] 需要说明的是，所述第一电磁阀3?1及第二电磁阀3?2开启1挡时的风速小于其对应开启2挡时的风速；[0104] 所述第三电磁阀3?3开启1挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口的二分之一，所述第三电磁阀3?3开启2挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口全开；[0105] 所述第一电磁阀3?1的开启档位是基于所述待消除CO区域的面积确定的；[0106] 所述第二电磁阀3?2的开启档位及所述第三电磁阀3?3的开启档位均是基于所述待消除CO区域内的CO浓度确定的。[0107] 需要说明的是，考虑在巷道炮掘工作面炮掘后导致空气中充满CO气体，假设CO充满的空间体积为VC，CO气体实时浓度为c，有毒气体初始浓度为c0。我们可以根据巷道内CO气体浓度c与CO催化剂的释放量 的关系式 来确定CO催化剂所需的释放量，式中，η为净化效率，在计算时CO气体实时浓度为c即为我们的目标CO浓度，即降低到这个浓度后，就不会对人体产生：。[0108] 在本公开实施例中，所述控制模块2，还用于在喷洒CO催化剂之后所述待消除CO区域内的CO浓度小于等于所述CO浓度第一阈值时，生成依次关闭所述第二电磁阀3?2、所述第三电磁阀3?3及所述第一电磁阀3?1的控制指令，其中，在第三电磁阀3?3关闭第一预设时间之后再关闭所述第一电磁阀3?1及吹风装置3?8，所述第一预设时间可以为1分钟。[0109] 进一步的，所述控制模块2由所述PLC控制器构成，所述PLC控制器内设置有CO浓度第一阈值、CO浓度第二阈值、重量阈值、第一喷洒方案对应的电磁阀控制指令和第二喷洒方案对应的电磁阀控制指令等。[0110] 需要说明的是。由于煤矿井下炮掘工作面在爆破掘进之后，会有大量的CO气体涌入巷道，当巷道内CO气体浓度超过24ppm，巷道内及煤矿调度室均会发生警报，频繁的警报会影响工作人员的工作进度，其次大量的CO气体对作业人员产生影响，当环境中CO浓度超过100ppm时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；当一氧化碳浓度超过600ppm时，短期内会引起窒息死亡。[0111] 基于上述问题，对本公开实施例的提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统进行详细说明如下：[0112] 1)将喷洒模块3设置在距离巷道爆破工作面20M的位置，并在控制模块2内设置CO浓度第一阈值、CO浓度第二阈值、重量阈值、第一喷洒方案对应的电磁阀控制指令和第二喷洒方案对应的电磁阀控制指令等。[0113] 2)利用CO采集模块1采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；[0114] 其中，当待消除CO区域内的CO浓度大于24ppm时，CO采集模块1进行报警。[0115] 3)根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，并基于所述CO催化剂的喷洒方案生成控制指令，然后执行所述控制指令，进行CO催化剂的喷洒；[0116] 其中，1.当待消除CO区域内的CO浓度大于24ppm且小于等于100ppm时：[0117] 控制模块2首先控制吹风装置3?8、第一电磁阀3?1打开，并将第一电磁阀3?1的开启档位设定为1档、风流从药箱3?4的出药口进入旋转喷头3?5，在未有CO催化剂进入时，可以起到对旋转喷头3?5清洗的作用；在CO催化剂粉末进入时，可以带动粉末进入旋转喷头3?5，从而使得CO催化剂粉末在巷道内均匀喷洒；[0118] 然后控制第二电磁阀3?2打开，并将第二电磁阀3?2的开启档位设定为1挡，风流从进风口进入药箱3?4，风流对风扇3?6产生冲击作用带动风扇3?6转动，风扇3?6的转动可以通过连接齿轮带动搅拌扇3?7的转动。其中搅拌扇3?7分为两个，一个在药箱3?4中间，一个在药箱3?4的出口上端2cm处，药箱3?4中间处的搅拌扇对CO催化剂粉末进行搅拌使CO催化剂粉末不发生凝固，药箱3?4出口处的搅拌扇对CO催化剂粉末进行二次搅拌，还可以使CO催化剂粉末向出药口排出。[0119] 最后控制第三电磁阀3?3打开，并将第三电磁阀3?3的开启档位设定为1挡，CO催化剂粉末从出药口被风流带动进入旋转喷头3?5从而均匀喷洒至巷道内，对巷道内的CO气体进行催化消除；[0120] 同时在检测到待消除CO区域内的CO浓度大于24ppm且小于等于100ppm时，利用报警模块5进行报警，并将所述巷道内的浓度信息发送到所述操作终端4?2进行显示；[0121] 2.当待消除CO区域内的CO浓度大于100ppm时：[0122] 控制模块2首先控制吹风装置3?8、第一电磁阀3?1打开，并将第一电磁阀3?1的开启档位设定为2档、风流从药箱3?4的出药口进入旋转喷头3?5，在未有CO催化剂进入时，可以起到对旋转喷头3?5清洗的作用；在CO催化剂粉末进入时，可以带动粉末进入旋转喷头3?5，从而使得CO催化剂粉末在巷道内均匀喷洒；[0123] 然后控制第二电磁阀3?2打开，并将第二电磁阀3?2的开启档位设定为2挡，风流从进风口进入药箱3?4，风流对风扇3?6产生冲击作用带动风扇3?6转动，风扇3?6的转动可以通过连接齿轮带动搅拌扇3?7的转动。其中搅拌扇3?7分为两个，一个在药箱3?4中间，一个在药箱3?4的出口上端2cm处，药箱3?4中间处的搅拌扇对CO催化剂粉末进行搅拌使CO催化剂粉末不发生凝固，药箱3?4出口处的搅拌扇对CO催化剂粉末进行二次搅拌，还可以使CO催化剂粉末向出药口排出。[0124] 最后控制第三电磁阀3?3打开，并将第三电磁阀3?3的开启档位设定为2挡，CO催化剂粉末从出药口被风流带动进入旋转喷头3?5从而均匀喷洒至巷道内，对巷道内的CO气体进行催化消除；[0125] 同时在检测到待消除CO区域内的CO浓度大于100ppm时，利用报警模块5进行报警，并将所述巷道内的浓度信息发送到所述操作终端4?2进行显示。[0126] 3.在喷洒CO催化剂之后，实时监测巷道内CO浓度，当所述待消除CO区域内的CO浓度小于等于所述CO浓度第一阈值时；[0127] 利用控制模块2依次关闭所述第二电磁阀3?2、所述第三电磁阀3?3及所述第一电磁阀3?1；其中，在第三电磁阀3?3关闭1分钟之后再关闭所述第一电磁阀3?1及吹风装置3?8，起到的作用为对旋转喷头进行冲洗，防治内部残留粉末对喷头堵塞，同时将所述巷道内的浓度信息发送到所述操作终端4?2进行显示。[0128] 需要说明的是，所述1、2、3在喷洒中若出现喷洒模块3内的CO催化剂的重量小于预设的重量阈值和/或CO催化剂凝固导致喷洒模块3内的搅拌扇或风扇不发生转动时，利用报警模块5进行声光报警。[0129] 综上所述，本实施例提出的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制系统，可以实现以下效果：(1)对巷道炮掘工程产生的CO气体快速降低至工程要求，减少传统的等待时间，增加工作效率；(2)可以根据巷道内CO气体浓度主动启动，由作业人员在终端监测，避免早期进入吸入过量的CO气体；(3)整套装置对巷道区域喷洒粉状CO催化剂，可以根据巷道内CO气体浓度的大小进行调控，实现矿井巷道的CO主动快速消除功能；(4)PLC控制器为整个系统的核心，可以执行在操作终端的命令，也可以在PLC内设置阈值和电磁阀的开启顺序，主动的降低CO气体浓度，对现代化智能矿山提供了技术支持。[0130] 实施例二[0131] 图4为根据本申请一个实施例提供的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制方法的流程图，如图4所示，所述方法包括：[0132] 步骤1：采集巷道内待消除CO区域内的CO浓度；[0133] 步骤2：根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案；[0134] 步骤3：基于所述CO催化剂的喷洒方案进行CO催化剂的喷洒。[0135] 在本公开实施例中，所述根据所述CO浓度确定CO催化剂的喷洒方案，包括：[0136] 当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第一阈值且小于等于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第一喷洒方案作为CO催化剂的喷洒方案；[0137] 当待消除CO区域内的CO浓度大于CO浓度第二阈值时，选取CO催化剂的第二喷洒方案作为CO催化剂的喷洒方案。[0138] 进一步的，所述第一喷洒方案包括：[0139] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为1档、第二电磁阀的开启档位设定为1挡、第三电磁阀的开启档位设定为1挡；[0140] 所述第二喷洒方案包括：[0141] 在进行CO催化剂喷洒时，依次开启吹风装置、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，并将第一电磁阀的开启档位设定为2档、第二电磁阀的开启档位设定为2挡、第三电磁阀的开启档位设定为2挡；[0142] 其中，所述第一电磁阀及第二电磁阀开启1挡时的风速小于其对应开启2挡时的风速；[0143] 所述第三电磁阀开启1挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口的二分之一，所述第三电磁阀开启2挡时出药口的开启面积为所述药箱出药口全开；[0144] 所述第一电磁阀的开启档位是基于所述待消除CO区域的面积确定的；[0145] 所述第二电磁阀的开启档位及所述第三电磁阀的开启档位均是基于所述待消除CO区域内的CO浓度确定的。[0146] 综上所述，本实施例提出的一种炮掘工作面消除CO气体的自动喷洒控制方法，可以根据巷道内CO气体的浓度大小主动消除，有力保障作业人员的生命安全，提高作业效率。[0147] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。[0148] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。[0149] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

专利地区：甘肃

专利申请日期：2023-06-29

专利公开日期：2024-10-22

专利公告号：CN116950712B