前言

山東華睿電氣有限公司與英國劍橋大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)合作成立的高新科技企業(yè)，是濟寧市兗州高新區(qū)智能電氣研發(fā)平臺，物聯(lián)網(wǎng)與智能制造實驗基地，注冊資本2300萬元。

公司以推動中國煤礦安全數(shù)字化的發(fā)展為己任，緊緊圍繞國家對煤礦行業(yè)提出的數(shù)字化建設(shè)要求，研發(fā)設(shè)計高、精、尖數(shù)字化礦山設(shè)備與系統(tǒng)，涵蓋煤礦使用的無線通訊、監(jiān)測監(jiān)控、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)環(huán)網(wǎng)、煤礦無人值守系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。

**

井下粉塵綜合治理的迫切需求

煤塵起火事故：

2019年5月24日11時40許，河北龍成煤綜合利用有限公司發(fā)生火災(zāi)。截止下午5時，河北龍成煤綜合利用有限公司火情已撲滅。經(jīng)初步調(diào)查核實，火災(zāi)系該公司809號傳送帶處煤粉自燃引發(fā)。

2019年5月24日11時40許，河北龍成煤綜合利用有限公司發(fā)生火災(zāi)。截止下午5時，河北龍成煤綜合利用有限公司火情已撲滅。經(jīng)初步調(diào)查核實，火災(zāi)系該公司809號傳送帶處煤粉自燃引發(fā)。

曹妃甸區(qū)全力組織救治傷員，做好善后工作，保障火災(zāi)現(xiàn)場安全、避免次生災(zāi)害發(fā)生。對此次火災(zāi)，主管部門將繼續(xù)深入調(diào)查事故原因，依法依規(guī)追究相關(guān)人員責(zé)任。同時，將在全區(qū)迅速開展安全隱患排查，防止此類事故再度發(fā)生。

肺吸塵預(yù)防：

消除粉塵危害的主要途徑，工藝改革、革新生產(chǎn)設(shè)備；

濕式作業(yè)，采用井下運輸噴霧灑水、濕式碾磨石英、耐火材料，礦山濕式鑿巖；

密閉、抽風(fēng)、除塵，對不能采取濕式作業(yè)的場所，應(yīng)采用密閉抽風(fēng)除塵辦法，防止粉塵飛揚；

個人防護，佩戴防塵護具，如防塵安全帽、送風(fēng)頭盔、送風(fēng)口罩等；

接塵工人健康檢查，就業(yè)前和定期健康檢查，脫離粉塵作業(yè)時還應(yīng)做脫塵作業(yè)檢查。

政策重視程度：

推進煤礦職業(yè)健康基礎(chǔ)建設(shè)，督促煤礦企業(yè)落實主體責(zé)任，加強煤礦職業(yè)病危害防治責(zé)任體系、規(guī)章制度、現(xiàn)場管理、工程防護、個體防護、教育培訓(xùn)、健康監(jiān)護等方面基礎(chǔ)建設(shè)；

強化重點職業(yè)病危害治理，推動淘汰煤礦職業(yè)病危害防治落后工藝、材料和設(shè)備，組織研發(fā)典型職業(yè)病危害作業(yè)預(yù)防控制關(guān)鍵技術(shù)與裝備。以采掘工作面為防治重點，大力推進清潔生產(chǎn)技術(shù)，降低工作環(huán)境粉塵濃度。推進煤礦噪聲、高溫等職業(yè)病危害治理，不斷改善作業(yè)環(huán)境。加強對井下作業(yè)人員個體防護監(jiān)督檢查；

生態(tài)文明建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略，黨中央、國務(wù)院把生態(tài)文明建設(shè)擺在更加重要的戰(zhàn)略位置，納入“五位一體”總體布局，作出一系列重大決策部署，出臺《生態(tài)文明體制改革總體方案》，實施大氣、水、土壤污染防治行動計劃；

生態(tài)環(huán)境法治建設(shè)不斷完善，環(huán)境保護法、大氣污染防治法、放射性廢物安全管理條例、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等完成制修訂，生態(tài)環(huán)境損害責(zé)任追究辦法等文件陸續(xù)出臺，生態(tài)保護補償機制進一步健全。

2

行業(yè)降塵方式

01

傳統(tǒng)方式：

手動噴霧降塵；

液壓閥控制傳統(tǒng)支架噴霧；

127V有線噴霧降塵；

電控箱有線傳感器無線噴霧降塵

02

新型方式：

全無線一體化自動噴霧降塵系統(tǒng)

3

傳統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用缺陷

傳感器無線，主機有線

全無線充電:一個月送井上充電一次很麻煩

水量大影響生產(chǎn)

純機械:靠自覺不靠譜

綜采液控閥:串液漏液

線纜問題：失爆

工作效率：規(guī)范化操作帶來的工作量大

液控閥控制傳統(tǒng)架間噴霧

液控閥控制系統(tǒng)存在竄液、漏液、管路復(fù)雜、壽命短、維修量大等問題，還容易引起支架泄壓自降，有較大安全隱患，礦工因其霧化效果不好會打濕衣服不會主動開啟等等使用上的局限性等種種因素基本已經(jīng)煤礦所摒棄。

127V全有線噴霧降塵

傳統(tǒng)電控箱的噴霧使用127V電源供電，主機電動球閥使用控制電纜，雖然達(dá)到了自動化的目的，但經(jīng)常因電纜拉斷、產(chǎn)生失爆、液壓支架線纜混亂、同時也增加了維護人員的維護量和安全隱患，增加了維護與安全達(dá)標(biāo)的難度，因此該使用方式逐漸被淘汰。

電控箱有線傳感器和球閥無線噴霧降塵

該技術(shù)是由全無線到全無線降塵應(yīng)用發(fā)展的中間過度產(chǎn)品，也是大部分企業(yè)現(xiàn)在的應(yīng)用方式，因其電控箱為127V有線供電球閥分體式設(shè)計導(dǎo)致在綜采工作面綜掘工作面等工作面特殊場所因工作面會隨著采掘進度不斷變化該應(yīng)用方式產(chǎn)品還是需要接線和布置電動球閥導(dǎo)致增加工作難度和工作量。不適用于綜采工作面、掘進工作面等應(yīng)用場合。

4

華睿聚力創(chuàng)新

產(chǎn)品設(shè)計理念：三易以及優(yōu)勢

易安裝，易操作，易維護

全無線連接方式，技術(shù)**，安裝方便快捷

無電源線的連接,無控制線的連接,無傳感線的連接,只需放好位置,連接好水路,即可完成主機的安裝。

傳感器只需根據(jù)具體地點的要求，放置或吊掛固定即可。然后根據(jù)使用地點的要求遙控智能設(shè)置參數(shù)。

靈活性

可以根據(jù)客戶的實際需求和井下現(xiàn)場情況,使用無線編程遙控器直接對主機與傳感器進行無線編程與設(shè)定,如下風(fēng)向攔截水幕與采煤機的距離,水幕數(shù)量,移架放頂煤時噴灑時間等。

全自動

系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序進行全自動運行,自動選擇噴灑點,自動執(zhí)行噴灑時間,**終在無人干預(yù)的情況下,將煤塵降低到要求范圍內(nèi)。

智能性

本系統(tǒng)所有設(shè)備都遵循統(tǒng)一的通訊協(xié)議,每臺設(shè)備都具有自己獨立和**的ID,可以方便靈活的進行自主組網(wǎng),使設(shè)備**的協(xié)調(diào)工作,為靈活多變的工作方式提供基礎(chǔ)和保障。

易維護

每年設(shè)備維護只需三分鐘

本套設(shè)備中主機、操縱閥傳感器內(nèi)置電源**使用時間可達(dá)十二個月,無需維護。當(dāng)電池耗盡時,自動提示,只需關(guān)斷電源,將耗盡電池取出,更換新電池。每套設(shè)備的維護時間不超過三分鐘。

全無線一體化單雙閥門電控箱采用的微型處理器，可內(nèi)置電池或外接電源及傳感器，可現(xiàn)場或遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)，也可設(shè)置自動關(guān)閉。電控箱具有5G通訊功能，可實現(xiàn)相關(guān)功能模塊與地面監(jiān)控主機和其他單元聯(lián)網(wǎng)通訊

5

三易如何實現(xiàn)配合5G無線萬物互聯(lián)通訊與智能傳感器？

5G是什么？

指第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動通信技術(shù)，是4G之后的延伸，其峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，這比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成

4G與5G的差別

傳輸速度將達(dá)到4G的100倍（1Gbps），和Google Fiber相同，峰值速率達(dá)到20Gbps。意味著用戶下載8GB的HD

電影只需要6秒，而3G網(wǎng)絡(luò)下需要70分鐘，4G網(wǎng)絡(luò)需要7分鐘。

5G萬物無線互聯(lián)：井下灑水降塵應(yīng)用的革新

傳輸速度更快的5G：

我們的降塵系統(tǒng)通過5G萬物無線互聯(lián)技術(shù)，使井下傳感器的傳感點更多，傳輸速度更快，極大的提高了傳輸信號源的穩(wěn)定性。

功率低更安全：

我們的降塵系統(tǒng)通過5G萬物無線互聯(lián)技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)備的低功耗需求，極大的提高了產(chǎn)品運行的安全系數(shù)。

6

5G技術(shù)特點

7

礦井全無線智能噴霧降塵系統(tǒng)

 

大巷自動灑水噴霧降塵系統(tǒng)

采用單閥一體化設(shè)計，內(nèi)置電池、定時系統(tǒng)，可智能設(shè)定噴霧時間，內(nèi)置5G無線物聯(lián)系統(tǒng)，可與內(nèi)置5G無線物聯(lián)系統(tǒng)的**相互通信，預(yù)留實現(xiàn)地面有線或無線數(shù)據(jù)上傳功能，并可通過地面計算機控制設(shè)備的開關(guān)和對設(shè)備參數(shù)的遠(yuǎn)程更改，全面實現(xiàn)在線實時監(jiān)測，無線物位傳感器內(nèi)置電池、紅外熱釋電傳感探頭、也同時具備5G無線物聯(lián)系統(tǒng)。

設(shè)備安裝簡單、方便、快捷，直接吊掛固定電控箱連接供水管及噴霧管路，無線物位傳感器兩套，分別吊掛噴霧的上下風(fēng)口處即可。降塵過程中，當(dāng)在有人員經(jīng)過時，紅外熱釋電探頭感應(yīng)到人體信號，并通過無線的方式將控制信號傳遞給電控箱，執(zhí)行噴霧的關(guān)閉操作，當(dāng)人員經(jīng)過后延時一段時間(可調(diào))再自動開啟噴霧進行降塵。

 

皮帶轉(zhuǎn)載點自動灑水噴霧降塵系統(tǒng)

皮帶轉(zhuǎn)載點自動灑水降塵電控箱采用單閥一體化設(shè)計，內(nèi)置電池?zé)o需外接電源，內(nèi)置5G無線物聯(lián)系統(tǒng)，可與其他該標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的傳感器進行數(shù)據(jù)通訊，并預(yù)留地面控制接口。無線觸控傳感器內(nèi)置電池?zé)o需外接電源電纜，內(nèi)置觸控，同時具備標(biāo)準(zhǔn)5G無線物聯(lián)通訊系統(tǒng)。

該設(shè)備安裝簡單、方便、快捷，可直接吊掛固定電控箱連接供水管及噴霧管路，無線觸控傳感器直接吊掛到皮帶上方即可。皮帶機開啟，有物料經(jīng)過時，觸碰桿震動，無物料時，觸碰桿靜止，**檢測到震動或靜止信息后發(fā)射相應(yīng)無線指令，控制閥門開關(guān)，實現(xiàn)有煤噴灑，無煤停止全智能化生產(chǎn)。

 

礦用綜采一體化無線控制降塵系統(tǒng)

本系統(tǒng)由無線采煤機傳感器、無線壓力（位移）傳感器、KXH12礦用本安型無線自動灑水降塵雙閥門電控箱三個主要設(shè)備組成。當(dāng)電控箱接收到無線采煤機傳感器的無線指令時，打開前噴霧閥門，并發(fā)射無線信號給其它支架上的電控箱，關(guān)閉已開噴霧閥門。當(dāng)移動支架和放頂煤時，無線壓力（位移）傳感器發(fā)出無線指令，同組的主機打開相應(yīng)的前、后噴霧閥門。

以**組為例，當(dāng)放頂煤操作時，放頂煤操縱閥手柄下拉，無線壓力傳感器1A檢測到液壓管路內(nèi)壓增大，發(fā)出無線指令給降塵主機1，（或無線位移傳感器檢測到操縱手柄下拉動作，發(fā)出無線指令給降塵主機1），打開后噴A閥，后噴霧噴頭開始噴霧降塵。

當(dāng)移架時，移架操縱閥手柄下拉，同理，無線壓力（位移）傳感器1B發(fā)出無線指令給降塵主機1，打開前噴B閥，前噴霧噴頭開始噴霧降塵。

當(dāng)閥門打開后，對應(yīng)的指示燈閃爍，并且延遲一段時間關(guān)閉（時間可以自行設(shè)置）。當(dāng)接受到無線采煤機傳感器信號后，打開前噴B閥，對應(yīng)的指示燈閃爍，同時關(guān)閉無線采煤機傳感器打開的其它主機前噴B閥。若三分鐘后未收到關(guān)閉信號，閥門將自動關(guān)閉

 

掘進放炮噴霧系統(tǒng)

該系統(tǒng)的配置相對簡單，只需一臺KXH12礦用隔爆型自動灑水降塵電控箱。電控箱一體化設(shè)計，隔爆型殼體、內(nèi)置電動球閥、執(zhí)行機構(gòu)、聲控振動傳感器及控制電路。該設(shè)備內(nèi)置電池可正常使用一年無需外接電源及控制線纜，安裝方便，直接連接供水管和噴霧管路。當(dāng)放炮時產(chǎn)生的沖擊波，被電控箱內(nèi)的聲控、振動傳感器同時接收到，電控箱會自動進行噴霧降塵，到達(dá)延時后電控箱自動關(guān)閉噴霧管路，并自動進入下一次放炮噴霧監(jiān)測狀態(tài)。內(nèi)置的振動和聲控兩種傳感器同時作用，杜絕了誤動作噴霧的發(fā)生。

全無線聯(lián)動降塵系統(tǒng)安裝示意圖

1、一體化電控箱內(nèi)置：外接電源或內(nèi)置電池，電池可持續(xù)工作10-12個月，內(nèi)置ARM9嵌入式處理器和時鐘模塊，可自由設(shè)定噴霧時間，也可實現(xiàn)不同地點的噴霧開啟和關(guān)閉。礦用球閥兩套，一路控制水，一路控制壓縮空氣。

2、**：可根據(jù)實際噴霧地點配置不同的傳感探頭或模塊，實現(xiàn)無線遙控及傳輸功能，該傳感器可內(nèi)置電池或外接電控箱電源。

3、聯(lián)動噴霧水幕：長度2-3米，內(nèi)含4-6個不銹鋼聯(lián)動噴頭及配件。

 

全無線聯(lián)動降塵系統(tǒng)原理圖

二流體空氣霧化噴嘴產(chǎn)生的霧粒非常細(xì)微，可以達(dá)到5-100微米。具備極佳的霧化效果，也可通過增加氣體壓力或液體壓力得到更細(xì)微的霧化效果。二流體噴嘴可以根據(jù)實際需要進行調(diào)節(jié)噴霧霧粒大小及流量，以獲得**噴霧效果

 

礦用自動灑水降塵系統(tǒng)全無線集控

1、本系統(tǒng)根據(jù)噴霧用途的不同，可以分為大巷噴霧、皮帶轉(zhuǎn)載點噴霧及綜采面支架噴霧界面。

2、顯示系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢，對噴霧主控箱進行工作控制，滿足煤礦日?？刂菩枰?，系統(tǒng)集中分散式控制，在井上服務(wù)器不加干預(yù)的情況下，井下噴霧主控箱可以獨立完成各種噴霧要求，包括各種特殊時間段的噴霧和循環(huán)模式噴霧。

 

皮帶巷降溫防隔火系統(tǒng)

1）能在線連續(xù)遠(yuǎn)程檢測與監(jiān)控，具有井下粉塵自動凈化水噴霧、水噴霧防隔火、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

2）設(shè)備具有一鍵開停功能，可一鍵開啟噴霧點及停止噴霧點，避免水源的浪費及噴霧臨界點的頻繁開閉。

3）主機智能判別行人狀態(tài)功能，實現(xiàn)人過停噴，避免多人通過時被淋水現(xiàn)象。

4）系統(tǒng)具有多種噴霧方式供甲方自行選擇設(shè)定：全自動噴霧方式、定時噴霧方式。

5）降塵電控箱具有用提示功能，可通過指示燈實時顯示降塵電控箱設(shè)備狀態(tài)。

6）降塵電控箱信號接入井下 PLC 控制柜，PLC 控制柜通過光纜與環(huán)網(wǎng)交換機連接，利用綜合自動化平臺環(huán)網(wǎng)線路，并將降塵電控箱狀態(tài)及各種數(shù)據(jù)信息上傳至監(jiān)控系統(tǒng)，并實現(xiàn)對風(fēng)流凈化水幕降塵電控箱的自動控制。

7）降塵電控箱可對接礦方風(fēng)流凈化水幕的電控閘閥、水噴霧防隔火閥門，使用我司降塵電控箱實現(xiàn)對電動閘閥、水噴霧防隔火閥門的自動化控制，利用礦方已安裝的供水管路、風(fēng)流凈化水幕，水噴霧防隔火水幕。

 

 

 

 

華睿煤礦無線降塵無線噴霧全自動降塵