1 概述
KHCG500 礦用采煤機塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)），是根據(jù)采煤工作面采煤機的采煤工藝特點開發(fā)的智能化采煤機高效自動噴霧降塵系統(tǒng)。
系統(tǒng)的執(zhí)行標準為：GB 3836.1-2010 《爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備 通用要求》、GB 3836.4-2010《爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護的設(shè)備》、Q/HRC 131-2016《KHCG500礦用采煤機塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)》。
1.1 產(chǎn)品特點
a)系統(tǒng)可實現(xiàn)對采煤機滾筒割煤塵源的自動跟蹤噴霧，保證采煤機前、后滾筒及下風流始終處于高壓噴霧的控制范圍之內(nèi)，從而實現(xiàn)采煤機的高效噴霧降塵，改善工作面的勞動衛(wèi)生條件。
b)系統(tǒng)采用遙控發(fā)送器對所有聯(lián)機控制箱統(tǒng)一進行參數(shù)設(shè)置，無需對每個控制箱分別進行參數(shù)設(shè)置。參數(shù)的設(shè)置可根據(jù)工作面長度、采煤機長度及運行速度在一定范圍內(nèi)調(diào)整，也可根據(jù)用戶需要，在參數(shù)設(shè)定范圍內(nèi)自行設(shè)定。
c)將電動球閥、紅外信號接收、控制電路、通信電路、顯示功能集成為一體，即為電動球閥，安裝使用方便。
d)系統(tǒng)可采用無線通訊方式，接線非常少。大大減小了安裝與維護工作量。
e)系統(tǒng)中的電動球閥適應水壓高（10MPa），可實現(xiàn)噴霧系統(tǒng)的高壓噴霧降塵，提高噴霧降塵的效率。
f)系統(tǒng)各控制箱具有設(shè)定參數(shù)的存儲功能，斷電后恢復供電，系統(tǒng)仍按原存儲的參數(shù)進行工作。
g)主機采用高分辨率漢字液晶顯示，顯示直觀，應用方便。
1.2 主要用途
該系統(tǒng)主要用于煤礦綜采（綜放）工作面的采煤機自動化高效噴霧降塵，尤其是在配風量大、產(chǎn)塵強度高的綜采工作面，可顯著降低采煤機割煤時的粉塵濃度，改善工作面的勞動衛(wèi)生條件。
1.4 環(huán)境條件
系統(tǒng)中用于機房、調(diào)度室的設(shè)備，應能在下列條件下正常工作。
a) 環(huán)境溫度：15 ℃～30 ℃；
b) 相對濕度：40 %～70 %；
c) 溫度變化率：小于 10 ℃/h，且不得結(jié)露；
d) 大氣壓力：80 kPa～110 kPa；
e) GB/T 2887 規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。
系統(tǒng)中用于煤礦井下的設(shè)備應在下列條件下正常工作：
a) 環(huán)境溫度：0 ℃～40 ℃；
b) 平均相對濕度：不大于 95 %；
c) 大氣壓力：80 kPa～110 kPa；
d) 含有瓦斯和煤塵爆炸危險的場所，但無顯著震動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體的煤礦井下。
2系統(tǒng)組成
2.1 礦用本安型采煤機塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)主控箱
a）工作電壓：18V.DC，工作電流：≤150mA；
b）電源輸出：輸出電壓：18V.DC，最大輸出電流：1A；
c）模擬量采集：頻率范圍：（200-1000）Hz；
d）主控箱與監(jiān)控分站通信：通信方式：RS485，傳輸速率2400bps；
e) 主控箱與電動球閥、壓力傳感器通信：傳輸方式：無線同頻異步半雙工，工作頻率：（2.4G±0.8）GHz，接收靈敏度：≤-60dbm,傳輸距離：≤200m（無阻擋）。
2.2 礦用隔爆兼本安型直流電源
a）輸入電源電壓：36V.AC/127V.AC/660V.AC,50Hz；
b）電源輸出：兩路18V.DC,900mA。
2.3 礦用本安型電動球閥閥
a）電源電壓：12V.DC, ≤300mA；
b）傳輸性能：通信方式：無線同頻異步半雙工，工作頻率：（2.4G±0.8）GHz，接收靈敏度：≤-60dbm,傳輸距離：≤200m（無阻擋）；
c）動作時間：6~15秒；
d）公稱壓力：10MPa。
2.4 礦用本安型紅外發(fā)射器
a）工作電壓：電池供電7.2V.DC (鎳氫電池 1.2V/3.5Ah*6節(jié) 串聯(lián))，工作電流：≤100mA；
b）發(fā)射距離：≤10 m；
c）載波頻率：38kHz；
d）發(fā)射功率：≤150mW。
2.5 礦用本安型壓力傳感器
a）工作電壓：電池供電7.2V.DC (鎳氫電池 1.2V/3.5Ah*6節(jié) 串聯(lián))，工作電流：≤100mA；
b）測量范圍：（0～60）MPa；
c）分辨率：1.5MPa；
d）傳輸性能：通信方式：無線同頻異步半雙工，工作頻率：（2.4G±0.8）GHz，接收靈敏度：≤-60dbm,傳輸距離：≤200m（無阻擋）；
2.6 礦用遙控器
a）工作電壓：紐扣電池供電3V.DC,工作電流：≤30mA；
b）發(fā)射距離：≤10m；
c）載波頻率：38kHz；
d）發(fā)射功率：≤100mW。
2.7 粉塵濃度傳感器
a）工作電壓：18V.DC,工作電流：≤300mA；
b）信號輸出：（200-1000）Hz。
2.8 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)
a）供電電源：地面設(shè)備：220VAC，檢測設(shè)備：220VAC、380VAC、660VAC 任選；
b）通信方式：
粉塵監(jiān)控系統(tǒng)到塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)：RS485，波特率：2400bps；
c）基本功能：數(shù)據(jù)采集，控制功能，顯示功能，打印功能，人機對話功能，自診斷功能，雙機切換功能，數(shù)據(jù)備份功能，備用電源功能；
3 主要技術(shù)指標
3.1 系統(tǒng)基本功能要求
3.1.1 一般要求
應具有參數(shù)設(shè)置、參數(shù)存儲、顯示、通信、跟蹤及噴霧控制等基本功能。
3.1.2 參數(shù)設(shè)置功能
應具有通過主控箱對系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)置的功能。
3.1.3 參數(shù)存儲功能
應具有參數(shù)存儲功能。斷電后恢復供電，系統(tǒng)仍能按原設(shè)置的參數(shù)進行工作。
3.1.4 顯示功能
應具有顯示系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)及相關(guān)信息的功能。
3.1.5 通信功能
電動球閥之間，主控箱與電動球閥之間應具有數(shù)據(jù)通信功能。
3.1.6 跟蹤及噴霧控制功能
傳感器檢測到采煤機位置信號后，系統(tǒng)應能按設(shè)置的參數(shù)，開啟對應的電動球閥。隨采煤機位置移動，系統(tǒng)應能按采煤機移動方向，順次開啟和關(guān)閉對應的電動球閥。
3.2 主要技術(shù)指標
3.2.1 系統(tǒng)容量：500。
3.2.2 發(fā)射器的發(fā)射距離：不大于11.5m。
3.2.3 動作響應時間：開啟動作響應時間不大于2s,關(guān)閉動作響應時間不大于5s。
3.2.4 動作維持時間：在設(shè)計范圍5s-600s內(nèi)可調(diào)，允許誤差為每分鐘±2s。
3.2.5 同時開啟的電動球閥數(shù)量：設(shè)計最大數(shù)量為14，同時開啟的電動球閥數(shù)量應在設(shè)計范圍內(nèi)能任意設(shè)置。
3.2.6 間隔數(shù)：設(shè)計最大間隔數(shù)為9，間隔數(shù)應在設(shè)計范圍內(nèi)能任意設(shè)置。
3.2.7 系統(tǒng)額定水壓：4.0MPa -10.0MPa。
3.2.8 噴霧霧流性能
a) 噴嘴的有效射程：≥4m。
b) 噴嘴的條件霧化角：30°，其偏差值應符合MT/T 240的相關(guān)規(guī)定。
4 工作原理
a)電動球閥的接收器檢測到定位傳感器發(fā)射的信號后，該電動球閥以無線通訊的形式發(fā)送給所有聯(lián)機的控制箱，根據(jù)在主機上統(tǒng)一設(shè)定的程序和參數(shù)，由一體化電動球閥進行水路的開斷，執(zhí)行噴霧降塵及延時功能。
b)噴霧延時時間到后，若接收器仍在該位置點，不重復執(zhí)行噴霧延時時間。
c)在噴霧延時時間內(nèi)，若發(fā)射器順序移動到下一位置并被下一位置的電動球閥檢測到時，則執(zhí)行新位置接收器的功能，原位置點接收器的功能隨即終止。
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