壓風機遠程自動化控制系統的研究與應用

摘 要：介于國內目前所處的能源階段，煤礦作為我國最為豐富的礦產資源，仍然是我國的能源大頭。在開采工程中壓風機起到了非常關鍵的作用，由于傳統的壓風機需要專員控制同時對于開采工程的質量難以保障，在整個工程項目中管理和控制的難度較大，因此壓風機遠程自動控制技術隨著信息自動化技術的發展應運而生，本文主要從多角度就壓風機遠程自動化控制系統進行探討。

關鍵詞：壓風機;自動控制;信息技術

在礦山開采過程中，壓風機是一項重要的技術設備，通常情況下，它會由風動設備、風鉆、掘進機等多種聯動性設備組合而成。一方面，能夠較好的完成對應于采礦工程的礦井開挖工作中礦井下的空氣壓縮相關的工作，保證礦井內部存在適宜的空氣，另一方面，壓風機系統能夠通過設備本身提供風動力，很大程度上滿足在生產過程中對于風力的需求。從我國的不完全統計來看，目前的大多數采礦工程在壓風機系統的操作中信息化程度存在著較大的缺陷，因此，人工的壓風機系統操作在開采工程項目中仍然非常的常見。信息自動化管理模式是目前技術產業的核心發展方向，自動化程度不夠高的壓風機系統會使得開采過程中的動態監控難以實現。對比而言，傳統的人工操作模式下運行的壓風機系統在開采工程中難以對礦井空氣的質量進行保障，在信息自動化技術不斷發展的當下，壓風機遠程自動化控制系統的優化成為行業發展的必然趨勢。

1 壓風機遠程自動化控制系統優化目標

隨著智能化、信息化、自動化技術在各行各業的滲透，礦用壓風機遠程自動化控制系統的優化過程也在逐步適應技術的進步，從減少工程人力資源消耗并用科技手段增強采礦企業競爭力的方向，其優化目標有以下幾點：首先，通過遠程自動化控制技術與壓風機系統的有機結合在管理方面實現科學管控和精準分析，能夠對礦山開采工作中壓風機所承擔的工作進起到有效的管理;其次，從傳統的壓風機系統人工操作模式及來看，礦用壓風機遠程自動化控制系統應該將壓風機運行過程中的安全性、準確性以及可靠性全面的提升;另外，目前的壓風機遠程自動化控制系統自動化程度仍然有較大的提升空間，通過PLC技術模塊等應該著眼于系統自動化程度的提升;最后，壓風機系統是礦山開采中的工程設備之一，通過遠程自動化控制系統需要不斷強化它與其他設備的之間的協調性，從而充分提高采礦工程整體的工程效率，并將其管理水平不斷地提升，使得工程人力消耗降至最低要求。

2 礦用壓風機遠程自動化控制系統的具體內容

從壓風機自動化系統的組成部分來看，通過結構上對系統進行劃分，一般可以將其視為由上位機以及壓風機房監控單元兩個部分組成。上位機是壓風機的主機部分，它將計算機技術、顯示技術等基本結構單元與安全警報系統和綜合智能化管控模塊結合在一起，組成系統的總體的控制單位，從多個方面進行集中性的控制和管理，包括了系統運行以及數據分析處理等各方面的軟件。上位機從某種意義上來說是集成式控制模塊組合而成的主機部分，承擔著集中控制各項參數的功能。

壓風機房監控單元相對來說是壓風機遠程自動控制系統的技術核心體現，是實現自動化運行的多個技術單元組成的。壓風機房監控單元說自動化技術中最為重要的體現，它的技術應用目標是實現機房的無人看守以及全面自動化調控，因此，通常情況下其技術單元需要用到PLC可編程邏輯控制器對自動化系統的運行方式進行整體的優化，并通過電動閥門來執行相關的控制操作，同時依靠傳感器將可靠的參數信息傳遞到PLC控制柜的主控模塊中，以便盡快完成信息處理以及方案決策。傳感器在現場進行物理信號的采集，以一定的方式將其以電信號的形式交予核心處理器進行信息處理，通常礦山開采工程項目中需要測量的參數較多，尤其在壓風機所承擔的工作范圍內，壓力和溫度等參數作為傳感器的核心計算參數非常的重要，需要不斷進行技術創新，信號轉換，從而將系統整體的可靠性進行下一步的提升。

一般情況下PLC控制模塊在系統中方所選用的系列是比較固定的，在使用PLC模塊優化系統自動控制方面，它有著充分的優勢。壓風機最主要需要調整的參數是風機的風量，每一個礦井的實際情況不同，所需要的風量自然也存在差別，PLC模塊的功能性貫穿在數據采集和數據處理，并且是遠程控制的技術核心，能夠對系統信號進行合理的處理，并借助計算機技術完成數據處理過程的傳輸。在一定程度上能夠很好的對外界變化以及其他干擾條件做出準確的應對和調整，并且極其容易施工安裝和后期的運行維護，在技術要求是很大程度上是較好的滿足的。

礦井內的各項參數控制都由不同的傳感器來承擔，為了對壓風機的風包壓力以及風包內的溫度和壓力進行控制時依靠的是儲氣罐上的壓力變送器和溫度傳感器進行數據采集后來提供給主控上位機執行對應的操作。壓風機在向礦井內輸氣時，要實現對輸氣管道內的流量、溫度、壓力的監控分別需要相對應得測量裝置和傳感器，而機電設備本身運作過程中電流、電壓等電氣參數得狀態也是其正常運行的重要保障。為了監控認為因素可能帶來的壓風機房系統破壞的可能性，攝像記錄的相關設備也在遠程自動控制系統中起到了關鍵的作用，能夠對相關事故問題進行有效的追責，同時在遠距離完成機房狀態的監控工作。全面實現壓風機系統的自動化，需要將傳統的閥門更換為電動閥門，通過計算機進行統一的自動控制。

3 壓風機遠程自動化控制系統的功能性

壓風機遠程自動化控制系統對于壓風機運行進行監控時，能夠將系統的各項參數進行準確的采集并顯示在相關的界面，通過對采集信息的處理對壓風機運行狀態做出合理的判斷，并做出相應的自動調整，發出提示信號引起工作人員的注意。在基礎的控制方面對于壓風機系統的各項啟停具有較好的控制性能，無論是在正常情況下的停車還是故障情況下的停車都能夠最大程度的保障系統總體的狀態不受到過多的影響，具備一定的故障保護特性。一般情況下，通過對具體的工程項目構建對應的PLC模塊，以網絡控制方式對于各個設備下達控制指令。

從系統的自動控制方式出發，集中性的信息化自動控制在壓風機系統中放入實現方式主要有PLC自動集控以及遠程控制兩種方式。在系統的PLC模塊控制模式中，計算機會儲存符合標準的參數限值或范圍，當壓力、溫度等有關壓風機正常運行的參數出現問題的時候，可以利用事先在模塊中設定的參數進行對比和判斷，自動運行啟停程序，或者采用對其他輔助設備的控制來整體的調整壓風機的情況。遠程控制方式中，通過監控設備以及人機界面來傳遞相關的壓風機房具體情況，并且讓具備管理員權限的相關人員依照系統提供的信息進行系統的人為調試。

壓風機在供風時，依靠自動控制系統的控制能夠根據供氣時的壓力參數來實時調整閥門以及電動機狀態，保障恒壓狀態下的供風，不需要專員對系統的機房進行看守，系統具有較好的穩定性，并能夠實現數據的存檔以及系統的綜合性管理，同時直觀的生程運行情況下的各項曲線圖供管理人員參考。

4 結束語

礦用壓風機的遠程自動化系統在實現數據采集、處理、以及故障分析解決等功能時很大程度上依賴了PLC技術，自動控制系統在很大程度上保障了礦山開采工作效率以及工程質量，具有很好的研究價值。

參考文獻：

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[2]張李麗.煤礦壓風機自動控制系統的應用分析[J].當代化工研究，2019（04）：114-115.

作者簡介：

劉小明（1976- ），性別：男，籍貫：山西省臨縣，學歷：本科，現工作于陽煤集團壽陽開元礦業有限責任公司，主要從事礦山機電工作。