淺談煤礦通風系統(tǒng)中自動化控制技術的應用

徐春華

摘 要：煤礦生產中，安全問題是一個至關重要的問題，現(xiàn)階段，安全問題頻繁發(fā)生，大量的研究表明，煤礦安全生產和通風系統(tǒng)之間關系緊密，做好煤礦通風系統(tǒng)的管理工作是保證產生安全的重要手段。自動化控制技術應用到煤礦通風系統(tǒng)中，可以對通風狀況進行實時監(jiān)控，合理管理，降低資金的投入量，保證功能得到充分的發(fā)揮，促進煤礦生產的順利進行。

關鍵詞：煤礦通風系統(tǒng)；自動化控制技術；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.069

1 自動控制系統(tǒng)的構成

1.1 總控中心

控制中心的主要設備就是微型計算機，其優(yōu)勢在于具有極快的操作速度，精度高，可擴展性強，數(shù)據(jù)接口數(shù)量多，這些特點保證了計算機能夠高效、快速的完成通風系統(tǒng)中的計算任務，實現(xiàn)自動化的控制與管理。總控中心可以實現(xiàn)對整個監(jiān)控設備記性數(shù)據(jù)和信息的收集和分析處理，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，實現(xiàn)對礦井中風量的實時監(jiān)控與管理。控制中心還可以對全部的系統(tǒng)進行控制與監(jiān)督，保證事故的功能性。

1.2 通風系統(tǒng)

通風系統(tǒng)主要調節(jié)礦井中的風量，在系統(tǒng)中，變頻設備可以對通風機電機的轉速進行調節(jié)，保證礦井中風量的調整。傳輸系統(tǒng)調節(jié)風門和百葉窗的運行狀態(tài)，再將數(shù)據(jù)信息反饋給控制中心，控制中心對全部的數(shù)據(jù)進行分析，結合實際情況調整和制定風門或者百葉窗的角度，對礦井內部的風量進行及時的管理和調控。

1.3 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)中最為重要的組成之一就是指令發(fā)出系統(tǒng)，在自動化控制系統(tǒng)中，全部信號的接收和發(fā)射都是由指令發(fā)出系統(tǒng)實現(xiàn)的。

2 自動化控制技術在煤礦通風系統(tǒng)中的應用

2.1 實時監(jiān)控

對系統(tǒng)內部的信息進行實時監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)會收集到大量的數(shù)據(jù)信息，包括通風機的各類工作狀況，風量以及風壓的變化狀況以及空氣含量等相關參數(shù)，這些信息都將會出現(xiàn)在顯示屏中，為工作人員的具體工作提供相應的信息支持和參考依據(jù)。

2.2 提供數(shù)據(jù)信息

通過數(shù)學曲線提供數(shù)據(jù)信息，為工作人員的工作提供基礎和保證，系統(tǒng)從監(jiān)測設備中收集到大量的數(shù)據(jù)以及資料，通過圖形傳遞給工作人員，圖形所表現(xiàn)的內容體現(xiàn)了數(shù)據(jù)和文字的變化狀況以及變化趨勢。這些信息和資料表現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同時期的變化趨勢，以及系統(tǒng)中不同環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)，對于工作人員的工作有著積極的促進作用，有助于操作人員了解系統(tǒng)中的狀況，并發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內部存在的弊端和不足，以采取相應的措施進行解決和處理。

2.3 查詢和打印數(shù)據(jù)表

自控系統(tǒng)可以幫助工作人員對數(shù)據(jù)結果進行實時的查詢和打印，有助于工作人了解并掌握系統(tǒng)的運行狀況，實現(xiàn)資料的分析和共享，文件中包括了多個種類以及方面的報表，覆蓋了各個不同的時間段，包括年度報表以及月報表等，為技術人員開展查詢工作創(chuàng)造了便利的條件。

2.4 及時發(fā)現(xiàn)技術故障并采取措施

對系統(tǒng)進行全面的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)技術故障，及時進行處理。如果發(fā)現(xiàn)通風系統(tǒng)中的通風機存在故障，自動化技術不能保證通風機馬上開始工作，應該保證其他通風設備安全運轉的同時，使通風量顯著提高，保證井內通風狀態(tài)良好。這一工作原理主要是通過總控中心進行指令的下達，將出現(xiàn)問題的風機進行暫時性的關閉，然后保證備用的風機在開始工作時或者其他風機超額完成任務時，對故障進行及時的處理。有系統(tǒng)可以進行出現(xiàn)問題的解決，為后期工作提供參考。

2.5 建立安全生產體系

將自動化控制系統(tǒng)應用于煤礦通風系統(tǒng)中，不僅可以保證系統(tǒng)運行的安全，而且可以保證設備的可靠運轉。對于系統(tǒng)的安全生產具有積極的意義。積極合理應用自動化控制技術，可以盡量降低人為操作失誤，避免造成較大的安全事故。在安全生產環(huán)節(jié)，要責任落實到人，保證生產的細致化，每個工作人員做好自身的本職工作，保證生產安全。

2.6 科學設計傳感器系統(tǒng)

實現(xiàn)煤礦通風系統(tǒng)的自動化管控，在對信號進行接收和傳輸?shù)耐瑫r，進行合理的系統(tǒng)建設。信息指令和信息監(jiān)測控制數(shù)據(jù)在系統(tǒng)當中。通風控制系統(tǒng)的多路信號可以分為時分制和頻分制，將二者進行比較，發(fā)現(xiàn)頻分制對信號的傳輸安全性更高，避免出現(xiàn)故障或者降低出現(xiàn)故障的頻率。由于電路的組成較為簡單，所以在傳輸系統(tǒng)中，可以使用載頻設備實現(xiàn)接收，進行信號的發(fā)送，通過專用線路進行信號的傳遞，在信號完成傳輸之后，在進行元件的檢測。另外，在控制煤礦通風系統(tǒng)的風量時，要明確井下的環(huán)境以及通風設備中的風量，了解溫度條件以及有害氣體的濃度等內容。

2.7 通風系統(tǒng)的設計

在對通風系統(tǒng)進行設計時，可以通過下述方法實現(xiàn)風量的調節(jié)。第一，進行百葉窗角度的調節(jié)，實現(xiàn)風量的合理調控，然后將風門的變化狀況以及數(shù)據(jù)通過頻率發(fā)送設備向地面控制系統(tǒng)進行傳輸。要通過自動化的方式實現(xiàn)井下開關的控制，進行合理的定位，將爆破開關在定時設備上安裝，爆破以后保證自動化的處理效果?，F(xiàn)階段國際上通常采用檢測元件對局部通風設備進行轉速的調控和監(jiān)管，在運行的設備中進行風速以及溫度的調節(jié)，依據(jù)設備運轉時空氣溫度的狀況以及氣體的濃度狀況實現(xiàn)合理有效的調控。有些技術現(xiàn)階段還不夠成熟，所以必須進行進一步的更新與調控。

2.8 總控中心的設計

總控中心的重要設備之一就是計算機，微型計算機的接口數(shù)量較多，具有較強的可擴展性，可以實現(xiàn)任務的順利完成。使用微型計算機，可以提高自動控制系統(tǒng)的工作效率，保證工程的準確性，使自動化的水平更加提高。和通風系統(tǒng)的控制密切相關?？偪刂行牡闹饕ぷ骶褪菍?shù)據(jù)和信息進行收集和處理。

綜上所述，煤礦生產中，通風系統(tǒng)的合理建設對于保證生產安全以及工作效率具有積極的意義，在系統(tǒng)中要注重實現(xiàn)自動化的管理，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的綜合控制，正確計算風量，了解系統(tǒng)的運行狀況，保證系統(tǒng)的安全運行。及時采用有效的措施和方法，進行問題的解決，降低在系統(tǒng)中資金和人力資源的投入，保證生產高效率的進行，實現(xiàn)煤礦企業(yè)經濟效益的提高。

參考文獻：

[1]高俊祥，高孝亮.自動化控制技術在煤礦通風系統(tǒng)中的應用[J].煤礦安全，2011（11）：81-84.endprint