杨永亮
神东煤炭集团柳塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯市 017200
摘要：煤矿通风系统能够对井下的状况进行及时的监控和控制，降低了事故发生率，提高煤矿生产及安全系数。但是在目前我国的煤矿通风系统中，大多数都是人工操作，无法实现动态的监控和控制，所以引入自动化控制技术，能够有效的提升煤矿生产的安全性。文中介绍了自动化控制系统的整体设计，探讨了在煤矿通风系统中的应用。
关键词：自动化控制技术；煤矿通风系统；应用；安全
一、自动化控制技术的内涵
1.1系统工作原理
一般来说，电脑自动化控制系统均采用“集中控制、分散检测”。具体的操作包括在煤矿的各个位置设立多个监控分站，从而对煤矿的不同位置的风量、压强、温度甚至是有毒气体的含量状况进行实时监测，并且通过通信线路将数据传输到煤矿的总通风站，便于集中监视和管理。当总站受到分站的数据后，会由总站的电脑进行相应的数据分析整理，推算出安全系数，并将最佳的风量控制数值转换为指令，发送到各个分站系统，并且通过相应的变频装置，控制风机的风量，从而达到科学有效的风量分配控制目的。
1.2系统组成
自动化风量控制系统组成的首要部件也是核心部件便是传感器。传感器包括信号发生器、总控制器等。在日常矿井的安全监控中，各个监控分站取得数据后与总通风站取得联系，必须有传感器进行信息的实时传输，而总站在回馈各个分站信息时，也需要传感器进行信号发送。而传输的信号方式大致则可分为两种，二者分别为时分制和频分制。时分制是按照时间的顺序来发射信号，而频分制则是按照发射的频率进行发射信号。
其次，在系统的组成中，通风系统当然必不可少。而较为常见的使用通风系统调节风量的方式分为两种，一是以改变电机转速，通过变频装置改变通风机电机的转机频率来实现控制通风，二则是调节风扇的角度和风门来实现风量调节控制。在国外，有的井下通风机安装相关设备，通过监测相关空气浓度和湿度来进行风量的自动调节，有的还安装有爆破监测开关，通过爆破后的冲击波监测进行井下风量的及时调节与传送。可以说，这种方式更为科学严谨，在实际操作上也更为安全。
二、在煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要性分析
在煤矿通风系统中应用自动化控制技术存在极具明显的必要性。我们可以从以下两方面进行分析。
（1）一方面，将自动化控制技术运用在煤矿通风系统当中，能够使煤矿通风系统更具可靠性与安全性。从而有效提升煤矿通风管理的水平，并使无人值班的工作模式得以实现。这样不但降低了维护环节的工作量，还使人力、物力资源得到了有效解决。
（2）另一方面，在现状之下我国绝大多数煤矿通风系统所使用到的自动化设备具备的是分散、独立的特点，基于这些特点的局限性使得这些设备参数不具全面性、可靠性与安全性均不高。并且，这些设备还匮乏自动化的诊断能力，使煤矿通风系统无法做到集中调度与监控，这样便对煤矿通风系统的稳定及安全运行非常不利。鉴于此，将自动化控制技术运用到煤矿通风系统当中便非常有必要，这也是煤矿通风系统未来发展的必然趋势。
三、电脑在自动化通风系统中的优化方案
3.1通风性能的计算
自动化的通风控制手段可以科学有效的配置井下风量的传输，而决定风量合理与否的关键在于风量数值的精确计算。而具体到风量计算中，首先应用的便是风阻计算。风阻计算是一个复杂的过程，要考虑到包括摩擦阻力、风扇横截面、分支长度等多个方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆摩擦力的大小直接决定着风量传输的实际效果，而影响摩擦力的又包括通风管道，风扇横截面，转轴润滑度等多个要素和节点，可以说没有细致入微、严谨合理的考量，自控总机所得到的数据就不准确，所控制的风量也就不合理，从而导致煤矿事故的发生。
3.2通风系统的优化控制
往常人工的风量控制机经常会出现较为短暂的停风现象，造成这种原因是倒机过程中会对井下的风量产生影响。而自动化控制技术可以有效改变这种状况，首先在每个风道上安装一个百叶窗式的空风门，在对电脑的PLC自动控制系统进行调节，使其与通风系统有机结合，这样电脑便会合理配置和计算相关的控制过程。在应用PLC自动控制软件后，会有效优化提升通风性能，从而保障安全，提高生产效率。
四、自动化控制系统在煤矿通风系统中的具体应用
4.1自动检查煤矿生产中的故障并发出警报
自动化控制系统在被应用于煤矿生产过程中，不仅能够自动对生产过程中的数据进行自动分析，还能够对煤矿生产中的每一个步骤进行自动化检查，对故障进行分析并发出警报，自动化控制技术的警报系统能够及时引起工作人员的注意，使其能够快速有效地对故障进行分析并解决，快速使煤矿生产系统和通风系统回归正常，有效避免了因对生产故障和系统故障无法及时进行解决导致影响生产程序正常进行等情况的发生。自动化控制技术在技术上为煤矿企业提供了先进的技术领导力，在工作难度上减轻了工作人员的工作压力，为工作人员的日常工作提供了极大的便利，促进了煤矿企业的高效发展。
4.2能够将煤矿生产过程中的数据进行曲线形式的展现
自动化控制技术是一种理性化的技术，为了能够使人们更加直观地观察煤矿生产过程中的数据，自动化控制技术可以依据自身的技术优势将煤矿生产中的数据信息进行数学曲线形式的展现，将数据的峰值进行描绘。另外这种技术还能够将以往的曲线和新展现的曲线进行对比，使人们能够一眼就能观察出数据的变化。以往的数据曲线反映的是以前的数据点，新展现的曲线展现的是刚做出的生产过程的数据曲线，根据以往与现在的曲线的对比还能观察新生产过程是否符合正常的标准，中间有没有出现差错。然后根据曲线中发生异常的点进行分析，然后再做出具体的解决措施，进而合理快速地对通风系统中出现的故障进行有效解决。
4.3能够对相关的数据进行打印和查询
自动化控制系统具备打印和查询相关数据的功能，将自动化系统应用于煤矿通风系统中，可以充分地对煤矿通风系统中的数据进行分享和查询操作，自动化控制系统的应用分享作用能够使生产系统各部门实时接收自动化控制系统分享的数据，以最快的效率实行数据的分享和查询。自动化控制系统的打印功能能够帮助工作人员进行打印，节省了很多人为操作的时间，将操作系统中的安全生产进行组织和协调，实施各部门之间的协作，促进整个煤矿企业的高效率运作。
4.4可以将数据信息进行跟踪监测
将自动化控制技术应用于煤矿通风系统的过程中可以通过对通风系统的数据进行跟踪的方式来实时监测数据的运行情况，然后根据数据的变动情况来对通风系统的温度、气体总数、风量和风的频率、风向等具体信息进行分析。自动化控制系统可以协助工作人员对这些信息进行收集，然后以曲线的形式展现出来，形成具体化且直观的图像展现形式，这种方式有利于人们对数据信息的监测，将数据的变动状态进行实时跟踪，帮助工作人员更加快速有效地开展工作。
结语
通过本课题的分析与探究，充分认识到在煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要性。另外，在应用过程中，需要对传感器系统、通风系统以及中央控制系统三方面进行精密设计，以此体现出自动化控制技术的实效性与科学性。相信将自动化控制技术有效应用在煤矿通风系统当中，能够在很大程度上提升煤矿通风系统可靠性、安全性及管理水平，进而为煤矿业的稳健发展奠定坚实的基础。
参考文献：
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论文作者:杨永亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签：煤矿论文; 风量论文; 通风系统论文; 自动化控制论文; 数据论文; 技术论文; 曲线论文; 《防护工程》2018年第25期论文;