[發(fā)明專利]用于通風(fēng)設(shè)備的模塊化控制系統(tǒng)以及使用該系統(tǒng)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580030791.5
• 申請(qǐng)日: 2015-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN106662850A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·邁西;J·莫里爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍登阿爾菲爾通風(fēng)系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;E21F1/00;E21F17/04;F24F11/00;H02J13/00;H04L12/28;H05B37/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 王莉莉

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本專利申請(qǐng)要求2014年5月11日在美國專利商標(biāo)局提交的并且名稱為“MODULAR CONTROL SYSTEM FOR MINING EQUIPMENT”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)No.61/991,530以及2014年5月11日在美國專利商標(biāo)局提交的并且名稱為“MODULAR CONTROL SYSTEM FOR MINING EQUIPMENT”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)No.61/991,531的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，這兩個(gè)共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)都通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及配置用于控制和/或接口通風(fēng)及其它設(shè)備的控制器和控制系統(tǒng)以及使用所述控制器和控制系統(tǒng)的方法。本發(fā)明更具體地涉及配置用于控制和/或接口地下礦井及其它復(fù)雜環(huán)境中的通風(fēng)設(shè)備、傳感器和其它設(shè)備的控制器和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)開發(fā)并運(yùn)行地下礦井時(shí)，必須在地下部署重要的基礎(chǔ)設(shè)施以向礦工和其他采礦人員提供電力、通信、監(jiān)測(cè)、照明、通風(fēng)和/或其它服務(wù)。因?yàn)闆]有兩個(gè)礦井共享共同的配置，基礎(chǔ)設(shè)施必須改變以適合每個(gè)礦井。

在具有精密電力、通信、監(jiān)測(cè)、照明、通風(fēng)和/或其它服務(wù)系統(tǒng)的其它復(fù)雜環(huán)境中可能需要類似的定制，所述復(fù)雜環(huán)境諸如制藥實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)設(shè)施、半導(dǎo)體研究或生產(chǎn)設(shè)施和核電站。

為了控制和/或接口這些各種各樣的服務(wù)，當(dāng)前的途徑是設(shè)計(jì)用于礦井或其它復(fù)雜設(shè)施的特定的基礎(chǔ)設(shè)施配置的控制器和其它控制系統(tǒng)。盡管這種定制途徑起作用，其仍然具有數(shù)個(gè)缺點(diǎn)。

第一，部署當(dāng)前的定制途徑是極其耗費(fèi)時(shí)間的。事實(shí)上。因?yàn)樗锌刂葡到y(tǒng)都是定制制造的，它們必須被設(shè)計(jì)成控制和/或接口它們將連接到的特定設(shè)備。此外，在礦井的情況下，之后這些控制系統(tǒng)必須被部署在地下。這樣的部署是漫長的因?yàn)橹蟾鞣N控制系統(tǒng)必須被單獨(dú)地連接到特定設(shè)備。

第二，以及這與上文第一個(gè)缺點(diǎn)有關(guān)，當(dāng)前的定制途徑不是可擴(kuò)展的。換言之，為了設(shè)計(jì)用于一個(gè)礦井或其它復(fù)雜設(shè)施的控制系統(tǒng)而執(zhí)行的開發(fā)工作很少能被在另一礦井或其它復(fù)雜設(shè)施的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中再度使用。類似地，如果礦井發(fā)展，附加的控制系統(tǒng)必須也單獨(dú)地設(shè)計(jì)和部署。

第三，當(dāng)前的定制途徑需要技術(shù)人員在控制系統(tǒng)的部署期間和之后在場(chǎng)以便維護(hù)和維修。然而，由于地下礦井的典型地偏遠(yuǎn)的自然環(huán)境，技術(shù)人員一般是缺乏的且將技術(shù)人員部署在這樣的偏遠(yuǎn)區(qū)域中通常是昂貴的。

第四，由于地下礦井運(yùn)行的惡劣的自然環(huán)境(例如，重型車輛在緊密的空間中行進(jìn))，對(duì)于車輛或機(jī)器來說損毀控制系統(tǒng)并非不常見。當(dāng)發(fā)生這樣的碰撞并且控制系統(tǒng)被嚴(yán)重地?fù)p毀時(shí)，一般需要維修或者甚至替換整個(gè)控制系統(tǒng)。然而，因?yàn)闄C(jī)柜是定制制造且定制裝配的，損毀的控制系統(tǒng)的更換耗費(fèi)時(shí)間和技術(shù)人員的再次出現(xiàn)。

因此，鑒于以上內(nèi)容，存在對(duì)地下礦井及其它復(fù)雜環(huán)境中的控制器及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和部署中不同的途徑的需要，該不同的途徑將至少減輕現(xiàn)有定制途徑的一些缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

要設(shè)計(jì)和部署用于地下礦井和其它復(fù)雜環(huán)境中設(shè)備的控制器和控制系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)定制途徑的缺點(diǎn)一般地通過模塊化控制系統(tǒng)來減輕，其中模塊化控制系統(tǒng)被預(yù)編程并預(yù)配置以支持一系列設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的原理，模塊化控制系統(tǒng)被預(yù)編程并預(yù)配置以支持一系列復(fù)雜環(huán)境設(shè)備，選自電力、通信、監(jiān)測(cè)、照明、通風(fēng)和/或其它服務(wù)系統(tǒng)的組，系統(tǒng)包括用于為系統(tǒng)的電氣和電子部件提供物理和環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜、主處理單元、存儲(chǔ)單元、通信接口單元、設(shè)備接口單元和用戶接口單元。

根據(jù)本發(fā)明的原理，公開使用模塊化控制系統(tǒng)的方法。該方法典型地包括以下步驟：

a、激活控制系統(tǒng)；

b、檢測(cè)所有連接到控制系統(tǒng)的設(shè)備；

c、通過通信接口單元取回設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；以及

d、將運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)皆O(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的原理，使用模塊化控制系統(tǒng)的方法可進(jìn)一步包括以下步驟：

a、通過斷開連接到機(jī)柜的所有線纜來替換故障或損毀的控制系統(tǒng)；

b、從壁上移除或卸下故障或損毀的控制系統(tǒng)；

c、安裝新的控制系統(tǒng)；

d、重新連接所有斷開的線纜；以及

e、通過控制系統(tǒng)屏幕激活控制系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的原理，模塊化的控制系統(tǒng)一般地包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，控制系統(tǒng)的所有的各種電氣和電子部件都位于該標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中。

控制系統(tǒng)一般地包括主處理單元、存儲(chǔ)單元、數(shù)個(gè)通信接口單元、數(shù)個(gè)設(shè)備接口單元以及用戶接口單元，其中主處理單元一般是以計(jì)算機(jī)或類似的處理平臺(tái)的形式。