自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用

江西花鼓山煤業有限公司 付 昕

煤礦業是我國國民經濟的支柱產業，其能否安全、高效的生產直接關系著我國經濟的發展。煤礦通風設備在煤礦的安全生產中占有重要的地位，將自動化控制技術應用于其中，再加上人工管理辦法，能夠有效的提高設備的工作效率，降低設備的維修率和維修成本，延長設備的使用壽命，提高整個通風系統的安全性能，對煤礦的安全生產具有重要的現實意義，并且推動著煤礦通風技術工程事業的發展。

1.自動化控制系統的結構構成

自動化控制系統是由中央控制系統、控制系統和監控系統構成的，煤礦通風自動控制系統的中央控制系統的任務是監控自動化系統傳輸的信號，然后計算信號的參數得出相應的控制參數，將控制參數作為對系統進行控制的指標。

(1)自動化控制系統中的中央控制系統

自動化控制系統中的中央控制系統是通過計算機進行的，中央控制系統的擴展功能非常強大，具有自動化控制速度快、精度高的特點，能夠完成大部分任務，優化控制過程。中央控制系統的作用是利用計算機的擴展功能進行信號的接入和傳輸，并能夠對監控系統傳輸過來的信息和數據進行處理，通過運算結果對監控系統進行相應的優化和調整，從而改善作業環境。此外，中央系統還負責報警功能。

(2)應用于煤礦通風設備維護中的自動化控制系統

應用于煤礦通風設備維護中的自動化控制系統主要是由通風系統組成的，在實際工作中，通風系統對風量的調節可通過調整風門或百葉窗的方法來達到調整風速的目的，從而更好的控制風量；系統中也可以設置變頻裝置來調節通風設備的轉速，調節風量。另外，可設置定時裝置，在裝置定時器的基礎上，加設爆破開關，從而實現定時裝置爆破后的自動通風，有效的對礦井下的局部通風設備進行控制。控制系統在中央控制系統的指揮下進行參數的調整，從而改變作業環境。

(3)傳感設備

監控系統的最重要的組成設備是傳感設備，通過傳感器設備使監控系統實現對作業環境中各種信息指標的監測、計算和分析，比如實現通風設備風量、礦井的環境、風壓、溫度等數據的精確測量，從而更好的對通風設備的通風風量進行控制。應注意的是傳感器設備在作業環境中的設置必須合理，只有這樣才能保證監測數據的準確性。

2.在煤礦通風設備維護中應用自動化控制技術的必要性

煤礦業是我國的支柱產業，直接關系著我國國民經濟的發展，煤礦的安全生產顯得異常重要。通風設備為煤礦的安全生產提供了保障，在煤礦的生產中的作用是不可替代的。通風設備主要作用是為礦井下的工作人員提供新鮮的呼吸空氣，保證他們的正常呼吸，并稀釋礦井下高濃度的有害氣體，為工作人員營造一個安全的作業環境，同時，也保障煤礦安全生產工作的正常進行。當通風設備出現問題的時候，極有可能會引起重大的安全事故，造成巨大的人員傷亡和財產損失，所以，做好通風設備維護工作非常重要。自動化控制技術應用于煤礦通風設備的維護中，能夠強化設備的安全性和可靠性，并實現對設備的有效監控和管理，提高通風設備的管理水平，大大降低了設備的維護量和維護成本，節約了大量勞動力。縱觀當前我國煤礦通風設備的應用現狀，在煤礦生產中，大多自動化設備的應用是分散且獨立的，這就為維護工作帶來了很大的不便，且設備運行的可靠性和準確性較低，難以實現對通風系統的集中監控和管理，也就無法保證通風設備安全、可靠的運行。綜上所述，自動化控制系統應用在煤礦通風設備維護中是大勢所趨，是必然的。

3.自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用

自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用很廣泛，主要作用包括檢測、監測、分析、查詢、自動報警等，對于提高通風設備的運行效率有著重要的作用。由于自動化控制系統是由計算機來完成的，這樣就大大節省了勞動力，提高了系統運行的可靠性和安全性，在實際工作過程中，也簡化了對通風設備的維護工作和安全管理工作。

3.1 實時監測系統數據

在進行井下工作的時候，通過自動化控制系統能夠有效的實現對井下環境的實時監測，采集和展現各種實時數據，比如通風機運行的風量和風壓大小、有害氣體含量的大小等，從而為值班人員、操作人員和技術人員的實際工作提供參考，使其更好的掌握操作要點。

3.2 繪制趨勢曲線

自動化控制系統通過繪制曲線的方式將各種采集到的數據的變化趨勢顯示出來。繪制的曲線有歷史曲線和實時曲線。歷史曲線是對一個時間段內的數據參數的統計和匯總，而實時曲線是對當前時段內的數據參數進行展示。通過繪制曲線的方法能夠準確的把握通風設備的運行情況以及設備各部位的工作狀況，從而做到及時的發現問題，并制定相應的處理策略減小或消除設備隱患。

3.3 進行數據報表的查詢和打印

自動化控制系統能夠自動生成不同類型的報表，比如有年報表、月報表等，可根據不同的需求，通過不同的報表實現對歷史數據和實時數據的查詢和打印，大大方便了相關操作人員的工作。

3.4 進行故障的自動報警和分析處理

自動化控制系統能夠通過對通風系統實時數據和歷史數據的采集設置各項參數，然后通過各項參數的上、下限確定報警條件，這樣，通風設備的各項參數超出報警條件的上、下限時，或者通風設備的運行出現異常的時候，系統就會自動發出警報，并自動發出對通風設備進行控制的指令，使值班人員和技術人員做到對故障進行及時的排查，還可通過對歷史數據和實時數據的分析、計算和對比，找出最合理的解決措施，從而消除隱患，預防事故的發生。另外，自動化控制系統本身還具有儲存報警信息的功能，便于日后的使用，以避免同類的故障發生，為技術人員和操作人員對通風設備進行安全性分析提供了必要的數據。

3.5 能夠形成安全機制

自動化控制系統能夠設置安全機制，通過安全機制，對相關操作人員進行了權限的分級，這就使得不同操作人員可執行的操作也是不相同的，比如數據分析人員，將其權限設置在只可以讀取系統傳輸和收集的信息數據范圍內，沒有修改信息或操作控制系統的權限，這種通過對操作人員進行權限分級的機制大大強化了自動化控制系統的可靠性、穩定性和牢固度，能夠有效的避免不相干人員的惡意操作和非專業人員的誤操作，為煤礦通風設備維護的安全性提供了有力的保障。

4.結語

總之，煤礦通風設備在煤礦的安全生產中占有非常重要的地位，必須使其保持在最佳的運行狀態。煤礦通風設備在實際的應用過程中還存在著一系列的問題，而自動化控制技術是社會發展、時代進步的必然產物，其在煤礦通風設備維護中的應用能夠對這些問題做出有效的解決，有效的提高了煤礦通風系統的安全性能，對提高設備工作效率，降低維修成本，保證煤礦的安全生產具有重要的作用，由此可見，自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用前景十分廣闊。

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