基于計算機網絡的智能控制在煤礦中的應用

左明明

摘 要：能源是工業發展的基礎，進入新世紀以來，我國的工業進入了高速發展期，對于能源的需求在不斷的增強。在我國的能源結構中，煤炭占據著極為重要的地位，煤炭被廣泛應用于發電、煉鋼、化工等多個工業領域。做好煤炭的高效、合理的利用是現今我國能源領域中的一項重要的研究領域。在國外一些發達國家，先后投入了大量的資金對其進行研究。文章將在分析煤炭重要性的基礎上對如何做好計算機智能化控制的煤炭能源的高效利用進行分析闡述。

關鍵詞：煤炭；計算機；智能控制

前言

進入新世紀以來我國經濟保持了高速發展的趨勢，而經濟快速增長的這一趨勢依靠的是充足的能源供應，在能源結構中，煤炭在我國的能源結構中占據著極為重要的地位，做好煤炭的安全、高效的開采對于確保能源的供應、經濟的發展有著極為重要的意義。計算機技術作為一種在工業領域中應用十分廣泛的技術，將計算機技術與煤炭開采相結合發展出一種基于計算機的智能化的煤炭開采設備對于確保煤炭的安全、高效的開采有著十分重要的意義。

1 煤炭在我國能源領域中的重要地位

我國作為一個缺油、少氣、富煤的國家，在能源的利用中主要依靠的是煤炭。尤其是在我國北方的一些省份（如山西、陜西等）煤炭更是生活中極為重要的能源。煤炭在工業領域中有著極為廣泛和重要的應用，尤其是在一些工業領域中更是有著不可替代的作用，但是現今隨著新能源的推廣使用，使得煤炭在能源領域中的應用占比逐漸下降，但是煤炭在能源領域中仍然占據著十分重要的地位。做好煤炭的高效開采和利用一直是國家研究中的重要方向之一。通過將計算機技術應用煤炭開采中從而實現煤炭的智能化開采是國家發展的重要方向。

2 基于計算機技術的煤炭智能化開采設備的研制

經濟的快速發展對于煤炭需求快速增加和傳統煤炭開采方式所帶來的產量和開采安全性的制約成為了阻礙煤炭發展利用的重要影響因素。做好新技術在煤炭開采設備中的應用，從而有效的提高煤炭開采效率和開采的安全性是現今乃至今后一段時間煤炭開采領域中研發的重點和難點。計算網絡智能控制技術在煤炭開采設備中的應用能夠有效的提高煤炭開采的效率，其通過傳感器采集煤炭開采過程中的各項參數，并通過一定的智能技術將相關的數據轉換為音頻和高分辨率的圖形來指導煤炭開采設備的工作。為完成這一系統需要構建相應的計算機智能控制硬件架構和相關智能控制系統。下文將就一些基于計算機所構建的應用于煤炭智能開采系統中的控制設備進行分析介紹：（1）壓力壓變電阻儀是一種測量壓力變化的電子裝置，通過測量通過電阻的電流反映出壓力的變化狀態。在壓力壓變電阻儀使用的過程中，直接將其黏貼在所需測量的物體上，在黏貼之前需要將被測物體表面打磨平整后方可進行黏貼。通過將觀測通過壓力壓變電阻的電流數據來改變挖掘時的埋深和寬度，從而控制好煤炭挖掘設備在工作中所出現的做無用功的現象。（2）井下有害氣體網絡監測系統。在煤炭開采的過程中，井下有害氣體所導致的人員中毒、爆炸等問題是影響煤炭開采的一個重要因素。因此，應當借助傳感器設計出一套實時監控裝置，將檢測到的井下有害氣體的相關信息傳輸至井上控制中心以便工作人員能夠根據井下有害氣體的狀態采取相應的措施，井下有害氣體監測網絡主要依靠的是廣泛分布于井下的氣體傳感器，依靠動態監測的原理對井下氣體的分布情況進行相應的檢測，并將檢測后的數據通過一定的數學模型對井下有害氣體事故發生的概率進行計算，并利用網絡技術結合井下礦山的建設情況制定出詳細的可行性分析報告，通過計算機控制網絡對井下的排風設備進行控制，從而將井下有害氣體的濃度控制在一個安全的范圍內。此外，在煤炭井下通風系統的控制過程中，依靠計算機所控制的煤礦井下通風系統能夠在對井下通風狀況建立數學模型的基礎上最大限度的確保井下通風系統的合理使用。當分布于井下的傳感器檢測到礦井中的氧含量下降或是井下瓦斯的濃度超出安全設定值時，計算機控制網絡會立即根據相應的反應機制對井下氣體采取相應的措施，通過開啟排風機用以加強井下空氣交換，直至礦井中的氧氣含量或是瓦斯濃度恢復到安全范圍值。如果礦井中的有害氣體的含量迅速增加控制系統會自動將井下氣體處理掉，并將所測得的數據通過計算機控制網絡發送至控制中樞以便采取相應的應對措施。在井下開挖的安全分析報告中，系統會根據相關的安全設定與實際測量值進行對比分析，對開挖的影響進行分析，當檢測到相關數值超出設定值時系統將自動關機3分鐘，此種方法不但是對煤礦井下挖掘人員安全的保護，同時也是對機器進行保護的最好方法之一。在現今，計算機智能控制系統在煤礦安全生產中有著廣泛的應用能夠有效的避免井下安全事故的產生。（3）網絡安全預警系統，做好煤礦開采的安全工作，做好相應的安全預防是十分重要且必要的。在井下建立起完善的安全預警系統以便在煤炭開采規程中及時的發現所存在的安全問題，當檢測到安全故障時會及時的報警。井下安全預警系統包括對井下氣體的壓力測試、井下機械設備的磨損檢測等。各檢測設備與煤礦計算機智能控制系統相連接，依靠各傳感器所檢測到的信號來對井下狀況進行實時的掌控。井下分布的傳感器會將檢測到的數據通過計算機網絡數據終端傳輸至計算機智能控制系統中，在接收到這些數據后計算機智能系統將會自動的對反饋的信息進行處理，從而測算出井下所含有的一氧化碳、氧氣、瓦斯等氣體的濃度含量，這些處理后的數據將會顯示在網絡數據終端中，技術人員將依靠這些數據對井下情況進行一個充分的把控。對于機械設備損耗的檢測則依靠的是對頻率的檢測，對機械設備工作時的固有頻率進行檢測并與之前的固有頻率進行對比，實現對于井下機械設備使用狀況的測定。（4）井下安全自動清點設備，在以往井下事故發生時較難確定的是無法及時的對井下的確切人數進行確定。造成這一問題的原因多是由于礦井井下設施不夠完善。為避免這一問題的產生，依靠計算機控制系統在井上數據終端建立起智能清點系統，在下井人員進入的同時適時的記錄下井人員的時間和下井的人數，并通過計算機網絡顯示在智能網絡控制中樞和下井入口處的LED顯示牌上。通過這一智能系統總操作室內的工作人員就能夠對井下作業人員和事故發生時井下被困人員進行實時的掌控，此外，在智能系統中還會對井下機械的使用參數等提供相應的顯示。

基于計算機的智能控制系統在煤礦有著極為重要的應用，其能夠對井下安全進行相應的監測并及時的對災害進行報警，確保煤礦開采的順利進行。現階段煤礦產業所擁有的計算機網絡環境通過較為先進與流行的軟件技術之間的對比從人機交互界面的相關方面充分體現了信息服務網絡對于煤礦的重要性，此外，應當積極加強計算機技術在煤礦生產中的應用，通過加強煤礦開采的信息化水平，使得煤礦開采向著更為安全、高效的方向發展。

3 結束語

煤礦開采是一項復雜的系統性的工程。傳統的煤礦開采方式已經無法適應現今煤炭的開采需求。新時期，應當積極加強計算機技術在煤礦開采中的應用，通過構建基于計算機技術的智能控制網絡，利用網絡控制技術將煤礦開采的整個流程構建成一個有機的整體，增強煤礦開采的工作效率和開采的安全性。

參考文獻

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