淺談煤礦通風系統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，現階段，安全問題頻繁發生，大量的研究表明，煤礦安全生產和通風系統之間關系緊密，做好煤礦通風系統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中，可以對通風狀況進行實時監控，合理管理，降低資金的投入量，保證功能得到充分的發揮，促進煤礦生產的順利進行。

關鍵詞：煤礦通風系統；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，其優勢在于具有極快的操作速度，精度高，可擴展性強，數據接口數量多，這些特點保證了計算機能夠高效、快速的完成通風系統中的計算任務，實現自動化的控制與管理。總控中心可以實現對整個監控設備記性數據和信息的收集和分析處理，一旦發現問題，及時解決，實現對礦井中風量的實時監控與管理。控制中心還可以對全部的系統進行控制與監督，保證事故的功能性。

1.2 通風系統

通風系統主要調節礦井中的風量，在系統中，變頻設備可以對通風機電機的轉速進行調節，保證礦井中風量的調整。傳輸系統調節風門和百葉窗的運行狀態，再將數據信息反饋給控制中心，控制中心對全部的數據進行分析，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

傳輸系統中最為重要的組成之一就是指令發出系統，在自動化控制系統中，全部信號的接收和發射都是由指令發出系統實現的。

2 自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用

2.1 實時監控

對系統內部的信息進行實時監控，監控系統會收集到大量的數據信息，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，這些信息都將會出現在顯示屏中，為工作人員的具體工作提供相應的信息支持和參考依據。

2.2 提供數據信息

通過數學曲線提供數據信息，為工作人員的工作提供基礎和保證，系統從監測設備中收集到大量的數據以及資料，通過圖形傳遞給工作人員，圖形所表現的內容體現了數據和文字的變化狀況以及變化趨勢。這些信息和資料表現了數據在不同時期的變化趨勢，以及系統中不同環節的工作狀態，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中的狀況，并發現系統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 查詢和打印數據表

自控系統可以幫助工作人員對數據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的運行狀況，實現資料的分析和共享，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造了便利的條件。

2.4 及時發現技術故障并采取措施

對系統進行全面的檢查，一旦發現技術故障，及時進行處理。如果發現通風系統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。有系統可以進行出現問題的解決，為后期工作提供參考。

2.5 建立安全生產體系

將自動化控制系統應用于煤礦通風系統中，不僅可以保證系統運行的安全，而且可以保證設備的可靠運轉。對于系統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。在安全生產環節，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

實現煤礦通風系統的自動化管控，在對信號進行接收和傳輸的同時，進行合理的系統建設。信息指令和信息監測控制數據在系統當中。通風控制系統的多路信號可以分為時分制和頻分制，將二者進行比較，發現頻分制對信號的傳輸安全性更高，避免出現故障或者降低出現故障的頻率。由于電路的組成較為簡單，所以在傳輸系統中，可以使用載頻設備實現接收，進行信號的發送，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的風量時，要明確井下的環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 通風系統的設計

在對通風系統進行設計時，可以通過下述方法實現風量的調節。第一，進行百葉窗角度的調節，實現風量的合理調控，然后將風門的變化狀況以及數據通過頻率發送設備向地面控制系統進行傳輸。要通過自動化的方式實現井下開關的控制，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。現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管，在運行的設備中進行風速以及溫度的調節，依據設備運轉時空氣溫度的狀況以及氣體的濃度狀況實現合理有效的調控。有些技術現階段還不夠成熟，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量較多，具有較強的可擴展性，可以實現任務的順利完成。使用微型計算機，可以提高自動控制系統的工作效率，保證工程的準確性，使自動化的水平更加提高。和通風系統的控制密切相關。總控中心的主要工作就是對數據和信息進行收集和處理。

綜上所述，煤礦生產中，通風系統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，在系統中要注重實現自動化的管理，實現整個系統的綜合控制，正確計算風量，了解系統的運行狀況，保證系統的安全運行。及時采用有效的措施和方法，進行問題的解決，降低在系統中資金和人力資源的投入，保證生產高效率的進行，實現煤礦企業經濟效益的提高。

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中的應用[J].煤礦安全，2011（11）：81-84.endprint