淺談煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

徐春華

摘 要：煤礦生產(chǎn)中，安全問題是一個(gè)至關(guān)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(chǎn)和通風(fēng)系統(tǒng)之間關(guān)系緊密，做好煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的管理工作是保證產(chǎn)生安全的重要手段。自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，可以對(duì)通風(fēng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：煤礦通風(fēng)系統(tǒng)；自動(dòng)化控制技術(shù)；應(yīng)用

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

1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1 總控中心

控制中心的主要設(shè)備就是微型計(jì)算機(jī)，其優(yōu)勢(shì)在于具有極快的操作速度，精度高，可擴(kuò)展性強(qiáng)，數(shù)據(jù)接口數(shù)量多，這些特點(diǎn)保證了計(jì)算機(jī)能夠高效、快速的完成通風(fēng)系統(tǒng)中的計(jì)算任務(wù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制與管理?？偪刂行目梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)監(jiān)控設(shè)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(shí)解決，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井中風(fēng)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。控制中心還可以對(duì)全部的系統(tǒng)進(jìn)行控制與監(jiān)督，保證事故的功能性。

1.2 通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)礦井中的風(fēng)量，在系統(tǒng)中，變頻設(shè)備可以對(duì)通風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證礦井中風(fēng)量的調(diào)整。傳輸系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)門和百葉窗的運(yùn)行狀態(tài)，再將數(shù)據(jù)信息反饋給控制中心，控制中心對(duì)全部的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整和制定風(fēng)門或者百葉窗的角度，對(duì)礦井內(nèi)部的風(fēng)量進(jìn)行及時(shí)的管理和調(diào)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(dòng)化控制系統(tǒng)中，全部信號(hào)的接收和發(fā)射都是由指令發(fā)出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

2 自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)收集到大量的數(shù)據(jù)信息，包括通風(fēng)機(jī)的各類工作狀況，風(fēng)量以及風(fēng)壓的變化狀況以及空氣含量等相關(guān)參數(shù)，這些信息都將會(huì)出現(xiàn)在顯示屏中，為工作人員的具體工作提供相應(yīng)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(xué)曲線提供數(shù)據(jù)信息，為工作人員的工作提供基礎(chǔ)和保證，系統(tǒng)從監(jiān)測(cè)設(shè)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(nèi)容體現(xiàn)了數(shù)據(jù)和文字的變化狀況以及變化趨勢(shì)。這些信息和資料表現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同時(shí)期的變化趨勢(shì)，以及系統(tǒng)中不同環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)，對(duì)于工作人員的工作有著積極的促進(jìn)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(nèi)部存在的弊端和不足，以采取相應(yīng)的措施進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)的查詢和打印，有助于工作人了解并掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)資料的分析和共享，文件中包括了多個(gè)種類以及方面的報(bào)表，覆蓋了各個(gè)不同的時(shí)間段，包括年度報(bào)表以及月報(bào)表等，為技術(shù)人員開展查詢工作創(chuàng)造了便利的條件。

2.4 及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)故障并采取措施

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)技術(shù)故障，及時(shí)進(jìn)行處理。如果發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)中的通風(fēng)機(jī)存在故障，自動(dòng)化技術(shù)不能保證通風(fēng)機(jī)馬上開始工作，應(yīng)該保證其他通風(fēng)設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，使通風(fēng)量顯著提高，保證井內(nèi)通風(fēng)狀態(tài)良好。這一工作原理主要是通過總控中心進(jìn)行指令的下達(dá)，將出現(xiàn)問題的風(fēng)機(jī)進(jìn)行暫時(shí)性的關(guān)閉，然后保證備用的風(fēng)機(jī)在開始工作時(shí)或者其他風(fēng)機(jī)超額完成任務(wù)時(shí)，對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的處理。有系統(tǒng)可以進(jìn)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(chǎn)體系

將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，不僅可以保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全，而且可以保證設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于系統(tǒng)的安全生產(chǎn)具有積極的意義。積極合理應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，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(chǎn)環(huán)節(jié)，要責(zé)任落實(shí)到人，保證生產(chǎn)的細(xì)致化，每個(gè)工作人員做好自身的本職工作，保證生產(chǎn)安全。

2.6 科學(xué)設(shè)計(jì)傳感器系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化管控，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收和傳輸?shù)耐瑫r(shí)，進(jìn)行合理的系統(tǒng)建設(shè)。信息指令和信息監(jiān)測(cè)控制數(shù)據(jù)在系統(tǒng)當(dāng)中。通風(fēng)控制系統(tǒng)的多路信號(hào)可以分為時(shí)分制和頻分制，將二者進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)頻分制對(duì)信號(hào)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(shè)備實(shí)現(xiàn)接收，進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送，通過專用線路進(jìn)行信號(hào)的傳遞，在信號(hào)完成傳輸之后，在進(jìn)行元件的檢測(cè)。另外，在控制煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量時(shí)，要明確井下的環(huán)境以及通風(fēng)設(shè)備中的風(fēng)量，了解溫度條件以及有害氣體的濃度等內(nèi)容。

2.7 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過下述方法實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)。第一，進(jìn)行百葉窗角度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的合理調(diào)控，然后將風(fēng)門的變化狀況以及數(shù)據(jù)通過頻率發(fā)送設(shè)備向地面控制系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。要通過自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)的控制，進(jìn)行合理的定位，將爆破開關(guān)在定時(shí)設(shè)備上安裝，爆破以后保證自動(dòng)化的處理效果。現(xiàn)階段國際上通常采用檢測(cè)元件對(duì)局部通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速的調(diào)控和監(jiān)管，在運(yùn)行的設(shè)備中進(jìn)行風(fēng)速以及溫度的調(diào)節(jié)，依據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)空氣溫度的狀況以及氣體的濃度狀況實(shí)現(xiàn)合理有效的調(diào)控。有些技術(shù)現(xiàn)階段還不夠成熟，所以必須進(jìn)行進(jìn)一步的更新與調(diào)控。

2.8 總控中心的設(shè)計(jì)

總控中心的重要設(shè)備之一就是計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)的接口數(shù)量較多，具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)的順利完成。使用微型計(jì)算機(jī)，可以提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作效率，保證工程的準(zhǔn)確性，使自動(dòng)化的水平更加提高。和通風(fēng)系統(tǒng)的控制密切相關(guān)。總控中心的主要工作就是對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行收集和處理。

綜上所述，煤礦生產(chǎn)中，通風(fēng)系統(tǒng)的合理建設(shè)對(duì)于保證生產(chǎn)安全以及工作效率具有積極的意義，在系統(tǒng)中要注重實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的綜合控制，正確計(jì)算風(fēng)量，了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。及時(shí)采用有效的措施和方法，進(jìn)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(chǎn)高效率的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]高俊祥，高孝亮.自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].煤礦安全，2011（11）：81-84.endprint