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摘要：在煤矿安全生产过程中，煤矿通风系统非常重要。为了提高煤矿通风系统的运行效率，提高安全生产水平，在该系统中引入了自动化控制技术。介绍了自动化控制技术与煤矿通风系统，叙述了自动化控制系统的组成部分，对自动化控制技术在煤矿通风系统维护中的应用策略进行了探讨。
关键词：自动化控制技术；煤矿通风系统；通风系统维护
引言
煤矿通风系统利用了自动化控制系统，可以实现更好的工作效果，其重点就是实现对井下环境的准确监测，在准确探测各种相关信息的情况下充分发挥自动化和智能化的特性，对各通风设备下达正确的执行指令，从而实现煤矿通风系统的自动化工作，并且在相关节能技术的应用之下有效降低各种通风设备的能源消耗，加强企业的节能减排工作，有效提高通风系统的工作质量，强化了煤矿的安全生产能力，下面我们对煤矿通风系统的自动化控制技术进行分析。
1煤矿通风系统概述
众所周知，煤矿工业在我国国民经济发展中的地位不可撼动，但是屡禁不止的煤矿事故却严重制约了煤矿的安全生产和企业效益的提高，所以必须加强管理和控制。事实证明，在煤矿开采过程中，不仅会产生大量的有害颗粒和气体，威胁人员健康甚至诱发癌症，同时产生的二氧化碳、甲烷、氮等混合气体还会污染空气，若瓦斯为空气含量的5%-16%时则会大大增加爆炸的风险，可见煤矿通风非常重要。如果在煤矿通风系统中融入自动化控制技术，可在总控中心、通风系统和传输系统的协调作用下，加强煤矿风量的高效计算、实时监测和自动化控制，以此为矿井及时输送新鲜空气，稀释有毒气体，适当提高氧气含量，保证人员生命安全，同时及时排出水蒸气和热量，改善作业环境，减少瓦斯爆炸等事故的发生。因此，在煤矿通风系统中合理运用自动化控制系统，是实现煤矿安全、高效生产的重要途径。
2自动化控制技术的整体结构
自动化控制系统主要由三部分组成，分别是总控中心、通风系统和传输系统。总控中心，其最主要的设备便是计算机，计算机有多个数据接口，而且计算速度极快，精确度也很高，这使得其控制系统完成通风系统控制时能够更加的高效和完善。总控中心的主要作用便是搜集整理每个监控站的信息，对信息进行整合和分析，从而根据具体情况调整通风系统的运行，对通风系统实施更加有效全面的控制。除此之外，总控中心还要负责完成整个自动化控制系统的监控和报警工作。通风系统，其最主要的作用便是调控整个通风系统的风量。通风系统可以根据风门角度的变化或者借助百叶窗的作用来感知井内风量的变化，向总控中心发送感应到的信息，这时总控中心会结合信息发出指令，就可以对风量进行控制。对于风量的调整，主要用到的是变频设备，通过改变电机的转速来利用调节风量的大小。传输系统，顾名思义，该系统主要就是传输设备发出的指令，传输系统的工作任务，是整个系统中信息的中转站，也是信息传递的载体。
3自动化控制技术在煤矿通风系统中的具体应用
3.1过程控制系统到现场信息集成
随着经济的发展和改革开放的进步，传统的控制技术已经无法满足过程控制系统的发展，为了更好地满足过程控制系统到现场信息的集成，自动化控制技术已经逐渐地出现在我们的生活中，而高水平的现场信息集成必须依靠自动化系统的控制，传统的自动化系统无法为远程现场设备提供便捷、有效、及时地远程监控信息，使得现场设备的功能相对较弱。为了满足现代过程控制系统到现场信息集成，工业以太网和现场总线等技术为实现线程信息集成提供了有力的基础。
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3.2传感器系统信息传导
自动化控制技术的顺利运行，各个部分的独立控制是保障，是确定集中化控制顺利进行的前提，因此各个部分传感器的信息传导是确保通风系统高效运行的重要保障。传感器主要分为两种，分别是显性传感器和隐性传感器。其中，风量传感器、风向传感器、有毒气体浓度传感器等检测空气形同的传感器是显性传感器，它为整个通气系统的检测提供具体的如风量、浓度等信息。而隐性传感器一般适用于辅助，比如说风量调节单元，它是系统的一部分，但是只是起着部分调节辅助的作用。传感器的信息传导是自动化控制技术应用中的特有机制，在以前传统的人工通风的情况下，每一个环节的信息是无法做到“命令式”传播的，这就需要耗费非常多的时间和能源来做到信息尽可能及时准确的传达。而在自动化控制中，传感器系统的信息传导是同步性的，每个系统的消息可以同时的进行对应的传递，既提高了信息传递的效率，还节约了大量人力物力成本。
3.3自动及时报警
自动化控制技术的实时监控与数据分析、查询、打印等功能可为工作人员提供大量的便利。经过长期的数据分析，工作人员可分析出故障发生时故障设备参数的具体数值区间，并在系统中根据故障数据区间设置预警系统。一旦实时监控到的某项数据达到了临界值，预警系统就会自动发出警报，并对煤矿通风系统的机械设备发出操作指令，使其进入自动预防状态。经常发生故障的设备有旋转机械、通风机等。较常发生的旋转机械故障为旋转不平衡、不对中、支座松动、轴承故障等。通风机主要的电气故障有风机母线发生电压跌落、中断，或工作电流为0A等。通风机的主要性能故障有风量不足或风量过大、通风压力不足或过大、旋转失速等。工作人员会在警报后对设备信息进行分析，并及时采取措施，避免发生更严重的情况。
3.4用于信息的日常查询和打印
煤矿通风自动化控制系统所收集的信息覆盖范围广，时间跨度比较长，数据量很大，在总控中心的作用下可实现信息的共享，包括各类的月度报表、季度报表、年度报表等，方便工作人员随时查询，必要时还可以进行打印，通过对通风系统在生产环节的数据分析，发现不足并予以优化和改进，同时，实时查询和即时打印的功能，还有助于工作效率的提高和劳动成本的节约，进而加强煤矿企业部门之间的沟通效果和协作效率。
3.5设置安全机制
安全机制的设置是为了对通风设备与操作人员进行权限分层，这样可按照具体的规范对人员与设备进行管理。同时，对工作人员进行分层管理，以使工作人员的报酬与工作权限、工作范围一致，维持公平的工作环境。数据处理工作人员只需修改信息，不需要收集、传输信息。在这种工作环境中，每个工作人员都明确自身的职责与权限，保证所有工作有序进行，工作效率也会得到提高。工作人员按照明确的规范与标准操作机械设备，设备操作与维护的效率也会提高。机械设备出现问题时，可及时找到负责人，并采取措施进行及时解决。
结语
综上所述，自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用能够有效的提高管理效率，节约管理成本，因此，探究其在煤矿通风系统中的应用是十分有必要的，这是时代发展的必然趋势。只有运用先进的科学技术，不断追求满足社会与时代发展的需求，才能保障煤矿开采工作能够持续的进行，不断促进现代煤矿排风系统的优化更新，引导煤矿系统技术的全方位升级，进而推动我国煤矿生产工作的顺利发展。
参考文献
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论文作者:陈风东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/29
标签：煤矿论文; 通风系统论文; 自动化控制论文; 信息论文; 风量论文; 技术论文; 传感器论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;