自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用

張濤

摘要：煤礦的生產環境向來是復雜多變，稍有不慎便可能埋下安全隱患，這不管是對作業人員還是煤礦企業都是一個大的威脅，特別是通風系統水平的高低，更是在很大程度上影響著安全事故的發生。因此煤礦企業要想長遠發展，就必須引入自動化控制技術，通過實時監控通風狀況，及時扼殺危險苗頭，減少事故和損失。鑒于此，本文主要分析探討了自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用情況，以供參閱。

關鍵詞：自動化控制技術；煤礦；通風系統；應用

煤礦生產過程中常發生各類安全事故。據可靠調查研究顯示，在中國每年所發生的煤礦生產事故之中，瓦斯爆炸事故是典型代表。煤礦通風系統的不科學與瓦斯爆炸事故有直接關系，因此，若想提高煤礦生產過程的安全性和可靠性，就必須完善通風系統，將自動化控制技術與煤礦通風系統相結合，改善礦井內的通風質量，降低煤礦安全事故的發生概率，從而提高煤礦開采效率。

1自動化控制技術的概念

自動化控制技術的基礎是計算機網絡控制技術和通信技術，一般而言，自動化控制技術擁有許多不同的接口，這些接口可以幫助自動化控制技術實現同時完成多項工作的目的，例如執行元件，控制元件，檢測元件等。將接口與這些元件相連接之后，就可以和計算機進行連接了，可以通過計算機技術完成數據處理，信息監控等工作。隨著科學技術的發展，自動化控制技術所被應用到的行業領域越來越廣，農業，工業等各個企業都對自動化控制技術有所應用。特別是隨著智能化時代的到來，智能技術的發展解決了傳統自動化控制技術中所存在的不足，更進一步的促進了自動化控制技術的發展。自動化控制技術與智能技術，信息技術，數字化技術息息相關，它們互相促進，共同發展。

2自動控制技術在煤礦通風系統中的作用

自動控制技術在煤礦通風系統中的作用主要包括了五點：（1）增強實時監控的能力，在傳統煤礦通風系統中，工作人員在進行數據監控工作時經常會有容易忽視的地方，但是，如果使用自動化控制技術則能全方位的對數據信息進行監控，它可以通過計算機技術和智能化技術等來對通風機的運轉情況，通風量信息，礦井內有毒氣體濃度等信息進行實時監控，然后將數據反饋給工作人員，協助工作人員的工作。（2）制定一個完善的曲線圖，自動控制技術能根據所采集到的數據制定一個能夠反映通風機工作情況的曲線圖或者條形圖，將數據進行匯總處理，更好的將礦井通風情況表示出來。（3）制定數據報表，自動化控制技術還有查詢數據的功能，它能查詢歷年來所有通風機的工作信息，并且將信息制作成一個表格，從而讓工作人員的數據查詢工作變得更加簡單迅速。（4）檢修與維護，自動化控制技術還能對通風設備進行檢測，將通風設備的問題找出并且進行初步處理，然后上報給有關部門進行更進一步的維護，有效的降低了通風機在通風過程中出現故障的概率。（5）除了檢測故障之外，自動化控制技術還能在檢測到故障之后發出警報，通知工作人員處理問題，將損失控制在最小。

3自動化控制技術在煤礦通風系統中的具體應用

3.1自動化程序集中化控制

自動化控制中心主要可以分為兩個部分，分別是監控系統和控制系統，這兩個是整個自動化控制程序的主要命令中心。它們兩個之下又設有風量傳感器、溫度傳感器、風量調節單元等其他單獨的控制中心。自動化控制中心的每一個獨立的控制中心都分別執行各自的SQL命令，但是總的情況下，還是先受兩大命令中心的控制，使用不同的語句對不同的控制單元進行控制，是各個單元既各司其職又統一合作，極大地提高了通風系統的工作效率，與傳統的人工控制相比較，該控制體系運用更短的時間達到了更好的通風效果。

3.2用于分析數據并發現安全隱患

其實在系統數據參數轉為圖形后便很容易發現其中的異常和隱患，并且通過數據對比分析還能在一定程度上找到問題的根源，如當煤礦作業環境中的風速處于較低狀態時，因空氣流通性較差會造成溫度升高，此時結合歷史數據和實時數據便能確定問題所在，若環境溫度值超過合理范圍，系統還會發出警報提示，這就需要工作人員采取有效措施及時處理，快速將其恢復至正常水平。換句話說，就是工作人員可以根據設備裝置正常狀態和異常狀態下的參數變化推測和判斷通風系統的問題出在哪里，然后進行后續的問題確定和處理環節。

3.3信息的探測與存儲

探測功能主要指系統可以對發生異常風力信號的地區準確快速地進行探測，主要可以分為危險行為的探測和目標識別探測。它們應用的區域是不一樣的，危險行為探測主要是進行危險報警，而目標識別主要是用于安檢。響應是指通風系統對檢測到的信號能夠有所反應，主要包括光聲報警信號及系統的自動記錄與控制等。煤礦通風系統的管理功能是實現日常操作的智能化管理，能夠自動化的施行程序流程。安全防范系統的信息存儲主要包括探測信息、管理信息及系統日志存儲三方面。

3.4及時發現系統中的故障并做出相應處理

當通風機一旦發生故障，自動控制技術就會采取有效措施，以保證通風機正常工作。自動化系統能夠在通風機出現問題時，馬上開啟備用風機繼續工作，不僅保證其他風機安全穩定的運行，還能使其他風機增加通風量，這樣就使礦井內的正常通風得到了保證。這源于總控中心發出的有關指令，馬上關閉發生故障通風機的同時，啟動備用通風機，繼續工作或增加其他風機的工作量，以便及時排除故障。該系統的另一優點是能夠自動檢修出現故障的風機，如果沒有發生任何故障，將會嘗試讓該風機繼續工作，如果重新啟動失敗，則會記錄下所有的故障信息，為技術人員接下來的維修工作提供有利的參考依據。

4結束語

總而言之，為了實時監測通風系統的工作狀態，對通風系統進行了升級，使其進行自動化控制，并結合風量的算法，通過監控和控制實現了通風系統的自動化改造。自動化改造使系統的安全性與可靠性得到保障。在無工作人員在場的情況下，即使發生故障也能得到及時處理，因此大大提高了通風系統的安全性，并節約了成本。

參考文獻：

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[3]鄭仰倫.自動化控制技術在煤礦通風系統中的運用[J].山東工業技術.2019（04）.

（作者單位：山東華恒礦業有限公司）