自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用

江西花鼓山煤業(yè)有限公司 付 昕

煤礦業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，其能否安全、高效的生產(chǎn)直接關系著我國經(jīng)濟的發(fā)展。煤礦通風設備在煤礦的安全生產(chǎn)中占有重要的地位，將自動化控制技術應用于其中，再加上人工管理辦法，能夠有效的提高設備的工作效率，降低設備的維修率和維修成本，延長設備的使用壽命，提高整個通風系統(tǒng)的安全性能，對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義，并且推動著煤礦通風技術工程事業(yè)的發(fā)展。

1.自動化控制系統(tǒng)的結構構成

自動化控制系統(tǒng)是由中央控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)構成的，煤礦通風自動控制系統(tǒng)的中央控制系統(tǒng)的任務是監(jiān)控自動化系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?，然后計算信號的參?shù)得出相應的控制參數(shù)，將控制參數(shù)作為對系統(tǒng)進行控制的指標。

(1)自動化控制系統(tǒng)中的中央控制系統(tǒng)

自動化控制系統(tǒng)中的中央控制系統(tǒng)是通過計算機進行的，中央控制系統(tǒng)的擴展功能非常強大，具有自動化控制速度快、精度高的特點，能夠完成大部分任務，優(yōu)化控制過程。中央控制系統(tǒng)的作用是利用計算機的擴展功能進行信號的接入和傳輸，并能夠?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)傳輸過來的信息和數(shù)據(jù)進行處理，通過運算結果對監(jiān)控系統(tǒng)進行相應的優(yōu)化和調(diào)整，從而改善作業(yè)環(huán)境。此外，中央系統(tǒng)還負責報警功能。

(2)應用于煤礦通風設備維護中的自動化控制系統(tǒng)

應用于煤礦通風設備維護中的自動化控制系統(tǒng)主要是由通風系統(tǒng)組成的，在實際工作中，通風系統(tǒng)對風量的調(diào)節(jié)可通過調(diào)整風門或百葉窗的方法來達到調(diào)整風速的目的，從而更好的控制風量；系統(tǒng)中也可以設置變頻裝置來調(diào)節(jié)通風設備的轉速，調(diào)節(jié)風量。另外，可設置定時裝置，在裝置定時器的基礎上，加設爆破開關，從而實現(xiàn)定時裝置爆破后的自動通風，有效的對礦井下的局部通風設備進行控制?？刂葡到y(tǒng)在中央控制系統(tǒng)的指揮下進行參數(shù)的調(diào)整，從而改變作業(yè)環(huán)境。

(3)傳感設備

監(jiān)控系統(tǒng)的最重要的組成設備是傳感設備，通過傳感器設備使監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對作業(yè)環(huán)境中各種信息指標的監(jiān)測、計算和分析，比如實現(xiàn)通風設備風量、礦井的環(huán)境、風壓、溫度等數(shù)據(jù)的精確測量，從而更好的對通風設備的通風風量進行控制。應注意的是傳感器設備在作業(yè)環(huán)境中的設置必須合理，只有這樣才能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。

2.在煤礦通風設備維護中應用自動化控制技術的必要性

煤礦業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，直接關系著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，煤礦的安全生產(chǎn)顯得異常重要。通風設備為煤礦的安全生產(chǎn)提供了保障，在煤礦的生產(chǎn)中的作用是不可替代的。通風設備主要作用是為礦井下的工作人員提供新鮮的呼吸空氣，保證他們的正常呼吸，并稀釋礦井下高濃度的有害氣體，為工作人員營造一個安全的作業(yè)環(huán)境，同時，也保障煤礦安全生產(chǎn)工作的正常進行。當通風設備出現(xiàn)問題的時候，極有可能會引起重大的安全事故，造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，所以，做好通風設備維護工作非常重要。自動化控制技術應用于煤礦通風設備的維護中，能夠強化設備的安全性和可靠性，并實現(xiàn)對設備的有效監(jiān)控和管理，提高通風設備的管理水平，大大降低了設備的維護量和維護成本，節(jié)約了大量勞動力?？v觀當前我國煤礦通風設備的應用現(xiàn)狀，在煤礦生產(chǎn)中，大多自動化設備的應用是分散且獨立的，這就為維護工作帶來了很大的不便，且設備運行的可靠性和準確性較低，難以實現(xiàn)對通風系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理，也就無法保證通風設備安全、可靠的運行。綜上所述，自動化控制系統(tǒng)應用在煤礦通風設備維護中是大勢所趨，是必然的。

3.自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用

自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用很廣泛，主要作用包括檢測、監(jiān)測、分析、查詢、自動報警等，對于提高通風設備的運行效率有著重要的作用。由于自動化控制系統(tǒng)是由計算機來完成的，這樣就大大節(jié)省了勞動力，提高了系統(tǒng)運行的可靠性和安全性，在實際工作過程中，也簡化了對通風設備的維護工作和安全管理工作。

3.1 實時監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)

在進行井下工作的時候，通過自動化控制系統(tǒng)能夠有效的實現(xiàn)對井下環(huán)境的實時監(jiān)測，采集和展現(xiàn)各種實時數(shù)據(jù)，比如通風機運行的風量和風壓大小、有害氣體含量的大小等，從而為值班人員、操作人員和技術人員的實際工作提供參考，使其更好的掌握操作要點。

3.2 繪制趨勢曲線

自動化控制系統(tǒng)通過繪制曲線的方式將各種采集到的數(shù)據(jù)的變化趨勢顯示出來。繪制的曲線有歷史曲線和實時曲線。歷史曲線是對一個時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)參數(shù)的統(tǒng)計和匯總，而實時曲線是對當前時段內(nèi)的數(shù)據(jù)參數(shù)進行展示。通過繪制曲線的方法能夠準確的把握通風設備的運行情況以及設備各部位的工作狀況，從而做到及時的發(fā)現(xiàn)問題，并制定相應的處理策略減小或消除設備隱患。

3.3 進行數(shù)據(jù)報表的查詢和打印

自動化控制系統(tǒng)能夠自動生成不同類型的報表，比如有年報表、月報表等，可根據(jù)不同的需求，通過不同的報表實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的查詢和打印，大大方便了相關操作人員的工作。

3.4 進行故障的自動報警和分析處理

自動化控制系統(tǒng)能夠通過對通風系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的采集設置各項參數(shù)，然后通過各項參數(shù)的上、下限確定報警條件，這樣，通風設備的各項參數(shù)超出報警條件的上、下限時，或者通風設備的運行出現(xiàn)異常的時候，系統(tǒng)就會自動發(fā)出警報，并自動發(fā)出對通風設備進行控制的指令，使值班人員和技術人員做到對故障進行及時的排查，還可通過對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的分析、計算和對比，找出最合理的解決措施，從而消除隱患，預防事故的發(fā)生。另外，自動化控制系統(tǒng)本身還具有儲存報警信息的功能，便于日后的使用，以避免同類的故障發(fā)生，為技術人員和操作人員對通風設備進行安全性分析提供了必要的數(shù)據(jù)。

3.5 能夠形成安全機制

自動化控制系統(tǒng)能夠設置安全機制，通過安全機制，對相關操作人員進行了權限的分級，這就使得不同操作人員可執(zhí)行的操作也是不相同的，比如數(shù)據(jù)分析人員，將其權限設置在只可以讀取系統(tǒng)傳輸和收集的信息數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，沒有修改信息或操作控制系統(tǒng)的權限，這種通過對操作人員進行權限分級的機制大大強化了自動化控制系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和牢固度，能夠有效的避免不相干人員的惡意操作和非專業(yè)人員的誤操作，為煤礦通風設備維護的安全性提供了有力的保障。

4.結語

總之，煤礦通風設備在煤礦的安全生產(chǎn)中占有非常重要的地位，必須使其保持在最佳的運行狀態(tài)。煤礦通風設備在實際的應用過程中還存在著一系列的問題，而自動化控制技術是社會發(fā)展、時代進步的必然產(chǎn)物，其在煤礦通風設備維護中的應用能夠?qū)@些問題做出有效的解決，有效的提高了煤礦通風系統(tǒng)的安全性能，對提高設備工作效率，降低維修成本，保證煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的作用，由此可見，自動化控制技術在煤礦通風設備維護中的應用前景十分廣闊。

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