自動化控制技術在煤礦通風系統(tǒng)中的應用

張濤

摘要：煤礦的生產環(huán)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(yè)人員還是煤礦企業(yè)都是一個大的威脅，特別是通風系統(tǒng)水平的高低，更是在很大程度上影響著安全事故的發(fā)生。因此煤礦企業(yè)要想長遠發(fā)展，就必須引入自動化控制技術，通過實時監(jiān)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(tǒng)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(tǒng)；應用

煤礦生產過程中常發(fā)生各類安全事故。據可靠調查研究顯示，在中國每年所發(fā)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(tǒng)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(tǒng)，將自動化控制技術與煤礦通風系統(tǒng)相結合，改善礦井內的通風質量，降低煤礦安全事故的發(fā)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(xiàn)同時完成多項工作的目的，例如執(zhí)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(shù)據處理，信息監(jiān)控等工作。隨著科學技術的發(fā)展，自動化控制技術所被應用到的行業(yè)領域越來越廣，農業(yè)，工業(yè)等各個企業(yè)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(fā)展解決了傳統(tǒng)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(fā)展。自動化控制技術與智能技術，信息技術，數(shù)字化技術息息相關，它們互相促進，共同發(fā)展。

2自動控制技術在煤礦通風系統(tǒng)中的作用

自動控制技術在煤礦通風系統(tǒng)中的作用主要包括了五點：（1）增強實時監(jiān)控的能力，在傳統(tǒng)煤礦通風系統(tǒng)中，工作人員在進行數(shù)據監(jiān)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(shù)據信息進行監(jiān)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(jiān)控，然后將數(shù)據反饋給工作人員，協(xié)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(shù)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(shù)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(shù)據報表，自動化控制技術還有查詢數(shù)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(shù)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(xiàn)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(fā)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(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，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(jié)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(zhí)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(tǒng)一合作，極大地提高了通風系統(tǒng)的工作效率，與傳統(tǒng)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(shù)據并發(fā)現(xiàn)安全隱患

其實在系統(tǒng)數(shù)據參數(shù)轉為圖形后便很容易發(fā)現(xiàn)其中的異常和隱患，并且通過數(shù)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(yè)環(huán)境中的風速處于較低狀態(tài)時，因空氣流通性較差會造成溫度升高，此時結合歷史數(shù)據和實時數(shù)據便能確定問題所在，若環(huán)境溫度值超過合理范圍，系統(tǒng)還會發(fā)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(tài)和異常狀態(tài)下的參數(shù)變化推測和判斷通風系統(tǒng)的問題出在哪里，然后進行后續(xù)的問題確定和處理環(huán)節(jié)。

3.3信息的探測與存儲

探測功能主要指系統(tǒng)可以對發(fā)生異常風力信號的地區(qū)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(qū)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(tǒng)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(tǒng)的自動記錄與控制等。煤礦通風系統(tǒng)的管理功能是實現(xiàn)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(tǒng)的信息存儲主要包括探測信息、管理信息及系統(tǒng)日志存儲三方面。

3.4及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的故障并做出相應處理

當通風機一旦發(fā)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(tǒng)能夠在通風機出現(xiàn)問題時，馬上開啟備用風機繼續(xù)工作，不僅保證其他風機安全穩(wěn)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(fā)出的有關指令，馬上關閉發(fā)生故障通風機的同時，啟動備用通風機，繼續(xù)工作或增加其他風機的工作量，以便及時排除故障。該系統(tǒng)的另一優(yōu)點是能夠自動檢修出現(xiàn)故障的風機，如果沒有發(fā)生任何故障，將會嘗試讓該風機繼續(xù)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(jiān)測通風系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對通風系統(tǒng)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(jiān)控和控制實現(xiàn)了通風系統(tǒng)的自動化改造。自動化改造使系統(tǒng)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(fā)生故障也能得到及時處理，因此大大提高了通風系統(tǒng)的安全性，并節(jié)約了成本。

參考文獻：

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（作者單位：山東華恒礦業(yè)有限公司）