局扇切换及甲烷风电闭锁装置 技术领域
本实用新型涉及一种矿井用通风自动切换装置，特别是一种局扇切换及甲烷风电闭锁装置。
背景技术
目前，煤矿井下煤巷大多数采用双电源并由主风机和备用风机进行局部通风，当主风机出现故障或者其电路停电时，一般是人工对主风机和备用风机进行切换工作，或者自动开启备用风机，主风机停止工作后，井下煤巷内的所有非本质安全型电气设备全部停止工作，主风机修复正常后还需人工切换，不能及时启动主风机，使井下的用电设备不能投入正常工作，影响了生产，降低了产量。现有的甲烷风电闭锁器不能根据甲烷的浓度自动打开或者切换主、副风机，即：主风机因主供电回路因停电而停止工作时，自动切断巷道内全部非本质安全型电气设备电源；主供电回路恢复供电后，因主风机不能自动接通电源，主风机不能投入正常工作，使矿井下仍然无法正常生产。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种主风机正常时能优先运行、能自动检测甲烷浓度，确认符合规定后自动打开、切换风机的局扇切换及甲烷风电闭锁装置。
本实用新型的目的是这样实现的：该装置有一程序控制器(1)，程序控制器(1)的输出与语音报警器(3)和执行器(2)连接。
程序控制器有一中央处理器(U1)，中央处理器(U1)的1脚通过电容(C3)接电源正极(VCC)；通过电阻(R8)接地，2脚同时与接头(J2)的2脚和(J3)的2脚连接，接头(J2)的3脚接地；1脚接电源正极(VCC)并通过电阻(R19)与2脚连接，接头(J3)的1脚接地，中央处理器(U1)的4脚和5脚之间跨接有串联的电容(C1)、(C2)和晶体振荡器(Y1)，电容(C1)和(C2)的连接点接地，6脚与集成电路(U5)的25脚连接，7脚与固态继电器(U3)的4脚连接，同时通过电阻(R6)接地，8脚与固态继电器(U2)的3脚连接，10脚接地，12脚与集成电路(U5)地9脚连接，13脚与集成电路(U5)的6脚连接，14脚与集成电路(U5)的23脚连接，18脚通过电阻(R12)与三极管(Q2)的基极连接，19脚通过电阻(R11)与三极管(Q1)的基极连接，20脚接电源正极(VCC)，三极管(Q1)和(Q2)的发射极均接电源正极(VCC)，三极管(Q1)的集电极通过继电器(T1)线圈和二极管(D1)接地，同时还通过电阻(R3)与发光二极管(LED3)的2脚连接，发光二极管(LED3)的1脚接地，三极管(Q2)的集电极通过继电器(T2)线圈和二极管(D2)接地，同时还通过电阻(R4)与发光二极管(LED4)的2脚连接，发光二极管(LED4)的1脚接地；
接头(J1)的1脚和2脚通过整流桥(D6)输出直流电源，在直流电源的二端并联有滤波电容(C5)，直流电源的正极通过电阻(R2)与发光二极管(LED2)的2脚连接，发光二极管(LED2)的1脚接地，直流电源的正极还通过二极管(D5)同时与二极管(D4)和(D7)的负极以及稳压集成电路(U4)的输入端连接，稳压集成电路(U4)的接地端通过并联的电阻(R10)和电容(C13)接地，还通过电阻(R9)和二极管(D8)与稳压集成电路(U4)的输出端连接，稳压集成电路(U4)的输出端输出电源正极(VCC)，并与二极管(D7)的正极连接，在电源正极(VCC)的地之间并联有滤波电容(C6)，接头(J1)的3脚和4脚通过整流桥(D3)输出直流电源，在直流电源的二端并联有滤波电容(C4)，直流电源的正极通过电阻(R1)与发光二极管(LED1)的2脚连接，发光二极管(LED1)的1脚接地，直流电源的正极通过电阻(R7)与固态继电器(U2)的1脚连接，固态继电器的2脚和4脚接地，接头(J1)的5脚与继电器(T1)接点(K1)的1脚连接，6脚与继电器(T1)接点(K1)的3脚连接，7脚与继电器(T2)接点(K2)的1脚连接，8脚与继电器(T2)接点(K2)的3脚连接，9脚接电源正极(VCC)，10脚与固态继电器(U3)的1脚连接，固态继电器(U3)的2脚通过电阻(R5)接地，3脚接电源正极(VCC)。
语音报警器有一集成电路(U5)，集成电路(U5)的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚和10脚连接后接地，6脚和9脚分别通过电阻(R13)和(R14)接电源正极(VCC)，12脚和13脚连接后接地，同时通过电容(C7)接电源正极(VCC)，14脚通过电容(C10)与电位器(RP)的一端连接，16脚接电源正极(VCC)，19脚通过并联的电阻(R17)和电容(C9)接地，20脚和21脚之间跨接有串联的电阻(R16)和电容(C8)，23脚和25脚分别通过电阻(R19)和(R15)接电源正极(VCC)，24脚、27脚和28脚连接后接电源正极(VCC)；
集成电路(U6)的2脚接地，3脚与电位器(RP)的动触头连接，4脚与电位器(RP)的另一端连接并接地，同时通过串联的电阻(R18)和电容(C12)跨接在5脚之间，5脚通过电容(C11)与接头(J4)的1脚连接，接头(J4)的2脚接地，集成电路(U6)的6脚接电源正极(VCC)。
执行器主风机控制器、备用风机控制器和非本安设备控制器构成，主风机控制器互感变压器(T1)的次级与程序控制器的插头(J1)的3脚、4脚连接，同时一端通过主端子(1-41号)与按钮(1TA1)的一端连接，另一端同时与主端子(1-9号)、备端子(2-9号)、非端子(9号)和甲烷探测器的常闭接点(CT2)的一端连接，按钮(1TA1)的另一端通过主端子(1-6号)、继电器(1XLC)的线圈与主端子(1-1号)连接，主端子(1-1号)与程序控制器插头(J1)的5脚连接，同时与按钮(1QA1)的一端和继电器(1XLC)的常开接点(1XLC1)连接，常开接点(1XLC1)的另一端通过主端子(1-2号)与主端子(1-9号)连接，按钮(1QA1)的另一端通过主端子(1-5号)同时与备端子(2-5号)、程序控制器的插头(J1)的6脚、和甲烷探测器常闭接点(CT1)的一端连接，甲烷探测器的常闭接点(CT1)和(CT2)串联连接，主端子(1-5号)还通过主端子(1-8号)与串联的按钮(1QA1)的联动钮、继电器(1XLC)的接点(1XLC2)、按钮(1TA1)的联动钮和主端子(1-13号)连接，主端子(1-13号)同时与备端子(2-13号)和非端子(2号连接)；
备用风机控制器的互感变压器(T2)的次级与程序控制器的插头(J1)的1脚、2脚连接，同时一端通过主端子(2-41号)与按钮(2TA1)的一端连接，另一端与主端子(2-9号)连接，按钮(2TA1)的另一端通过备端子(2-6号)、继电器(2XLC)的线圈与备端子(2-1号)连接，备端子(2-1号)与程序控制器插头(J1)的7脚连接，同时与按钮(2QA1)的一端和继电器(2XLC)的常开接点(2XLC1)连接，常开接点(2XLC1)的另一端通过备端子(2-2号)与备端子(2-9号)连接，按钮(2QA1)的另一端同时与备端子(2-5号)和程序控制器插头的8脚连接，备端子(2-5号)还通过备端子(2-8号)与串联的按钮(2QA1)的联动钮、继电器(2XLC)的接点(2XLC2)、按钮(2TA1)的联动钮和备端子(2-13号)连接；
非本安设备控制器的互感变压器(T)的次级通过按钮(TA1)、继电器(XLC)的线圈和并联的按钮(QA1)、继电器(XLC)的接点(XLC1)与非端子(2号)连接，互感变压器的另一端与非端子(9号)连接。
有益效果：由于采用上述方案，主供电回路恢复供电后，语音报警器能自动告之主供电回路恢复供电，程序控制器能够根据甲烷的浓度自动打开或者切换主、副风机，主风机停止工作时自动切断巷道内全部非本质安全型电气设备电源，同时能对甲烷浓度超限报警，其优点为：1、满足了《煤矿安全规程》有关甲烷风电闭锁功能规定的要求，为煤矿井下安全生产提供了有力保障；2、只要主风机及其控制设备无故障和有电时，始终保持优先运行权，减少非本质安全型电气设备停电时间，提高生产效率；3、解决了双局扇自动切换问题，同时解决当双电源同时停电后再来电时，满足必须经过甲烷检查方可启动局扇的条件，经甲烷探测器自动检查后确认符合规定时，人工遥控复位或解锁复位后启动局扇；4、能把主风机运行、备用风机运行、甲烷超限及动力电源状态，通过先进的语音及灯光指示出来；5、体积小、重量轻、接线方便、便于现场安装。
附图说明
图1为本实用新型的连接接框图。
图2为本实用新型程序控制器电路连接图。
图3为本实用新型语音报警器电路连接图
图4为本实用新型执行器的电路连接图。
具体实施方式
实施例1：本技术方案中使用的集成电路型号为：在程序控制器中，中央处理器U1的型号为AT89C2051；稳压集成电路U4的型号为LM317；固态继电器U2、U3的型号为TPL521-1。在语音报警器中，集成电路U5为音乐集成电路型号为IND1420；集成电路U6为功率放大器型号为LM386。