摘要：在分析现有通风机运行方式优缺点的基础上提出了一种新的基于模糊控制与变频控制技术的通风机运行优化方案。该方案可根据煤矿井下瓦斯等有害气体的浓度情况和井下生产情况自动调节风机的运行，既可确保煤矿井下的安全生产又能实现大幅节能，为煤矿的安全生产和节能提供了一种新的方式。
关键词：通风机；自动调节；模糊控制；节能
引言
瓦斯爆炸事故发生的主要原因是通风不足引起的瓦斯浓度超标，为确保通风机的通风效果，目前大多数煤矿采用的是尽可能加大通风机的数量，以大转速连续不断的运行，来确保对井下巷道内有毒有害气体的稀释效果，确保煤矿安全生产。因通风机数量多，耗能高，目前所采用的通风机运行方式虽然能确保对井下的通风效果，但耗能巨大，完全不符合目前我国大力推行的节能减排要求。所以要根据通风机在煤矿通风系统中的运行方式进行优化。
1通风机模糊与变频控制系统
整个控制系统主要包括瓦斯浓度传感器、模糊判断模块及PLC终端控制模块，系统处于正常工作状态时，瓦斯浓度传感器实时监测巷道内的瓦斯气体的实际浓度，然后将监测到的瓦斯浓度与系统内预先设定的瓦斯浓度给定值进行对比，根据预设的计算公式可求出瓦斯浓度的偏差改变率，根据对比结果，系统按预设的模糊量计算公式，计算出其模糊变化量，然后根据人工的实际工作经验值得出实际所需的调节值，控制系统将此计算的调节数值通过连接器传递到PLC终端控制模块的信息输入端，调节控制器根据输入的调节信号，控制系统电源的工作频率，最终改变通风机的运行转速，以达到精确控制通风量的目的。
在上述控制系统中，我们主要通过PLC终端控制模块来完成对巷道内实时采集到的瓦斯浓度数值进行一级处理及储存，根据控制要求将相关信号转换为控制信号并控制对应的报警装置和设备进行相关操作，在PLC控制终端，系统操作人员可以通过显示屏幕对控制系统进行控制参数修订、输入、设定关键控制值域，当系统发生故障时自动发出报警并控制系统进行闭锁故障处理。
2瓦斯浓度检测与通风量关系模型的构建和利用
现代人的日常生活质量和水平不断提升，对自己周围的一些基础设施要求越来越高，但是当前仍然有很多年轻人在日常生活时，并没有注意瓦斯的安全隐患，在使用瓦斯的时候，经常会忘记关闭或者是由于其他原因，导致瓦斯出现爆炸的事故率一直在持续增加。瓦斯通风与瓦斯浓度监测系统的构建和利用，在实践中仍然会受到很多因素的影响，导致通风效果和监测系统的应用效果无法得到有效落实，同时也会对最终的监测效果产生一定的影响。在这种情况下，就很难对其进行准确合理的判断和研究，针对这一现象在进行处理的时候，可以将模糊控制理论应用于其中，这样不仅能够从根本上制定出符合实际要求的方案，而且还能够为该方案的落实打下良好基础。在控制系统的实际应用过程中，主要的控制对象其实就是井下通风机在实际应用过程中的具体方式。
但是需要注意的一点就是，通风机在应用时，需要被控制的对象其实是指巷道内的一些有害气体，这些有害气体其实就是瓦斯。在针对瓦斯的浓度进行控制的时候，一定要与实际情况进行结合，特别是要与瓦斯浓度传感器当中所展示出的数据、浓度信号等进行结合。这样不仅能够从根本上实现对瓦斯浓度实时有效的监测和分析，而且还能够与系统已经设定好的数值之间进行对比，最终可以对通风机的风量进行相对应的调整。与此同时，还可以通过模糊控制计算的方式，对整个需要调节的电机转速或者是频率等进行相对应的完善和优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
除此之外，还可以通过对通风机不间断的控制或者是调节，促使通风机在实际应用过程中的作用和价值充分发挥出来。这样做的根本目的是为了保证矿井巷道内的有害气体含量，可以被有效的控制在规定的安全数值范围之内。系统在实际应用时，可以直接与提前设定好的模糊判断逻辑等进行结合，这样不仅能够对危险是否存在进行合理的判断，而且还能够根据危险的不同程度，提前发出相对应的报警信号，这样能够在其中起到良好的警示作用。另外，在实践中还应当将通风机的电机进行闭锁处理，这样做的根本目的是为了促使风机在实际运行过程中可以实现有弹性特征的调节，这样可以避免风机在运行过程中造成资源的严重浪费。除此之外，还能够保证煤矿巷道内的通风量达到规定的标准和要求，这样才能够实现对瓦斯的有效监测和控制。
3模糊控制结构的选择和利用
在针对通风机的实际应用情况进行分析时，如果从理论的角度出发对其进行研究，那么可以知道模糊控制在具体实施过程中的维数如果越高，那么其整个控制的精准度也会越高。在这种背景下，其整个控制效果也会越来越好。但是需要注意的一-点就是，在针对维数进行运算的时候，维数如果比较高，那么对整个结构就会越来越复杂。在计算时所需要的步骤、转换的具体周期等都会比较长，这样自然而然就会延缓对外界的反应能力。所以在针对各种结果进行综合分析之后，为了最大限度保证模糊修正结果具有真实性和有效性，并且保证与实际情况之间具有一定的匹配度。同时，还要保证能够满足快速响应的效果，所以一般都会直接利用二级模糊控制结构。该结构在构建以及具体应用过程中，在针对输入变量进行确定的时候，可以直接确定巷道内瓦斯的实际测量浓度，这一数值与系统已经设定好的数值之间会产生一*定的动态变化规律。通过对这种动态变化的研究和观察，发现其整个输出的信号可以直接被看作是与控制风机系统之间形成的比例关系。
4井下通风系统控制流程的实施
煤矿通风系统在构建以及具体应用过程中，通风机在其中具有非常重要的影响和作用，通风机科学合理的利用，不仅能够保证井下煤矿生产的安全性，而且还能够降低瓦斯爆炸事故的出现概率。为了保证通风机在应用时的作用和价值充分发挥出来，需要及时采取有针对性的措施，对其进行妥善处理。其中，要对井下通风系统的控制流程进行确定和落实。控制系统在日常工作的时候，其整个安装图式的逻辑控制方式，对整个煤矿巷道内的瓦斯浓度监测而言，具有非常重要的影响和作用。除此之外，在其中还会涉及到其他方面的问题，比如信息传递、逻辑判断等，这些都是控制流程当中非常重要的环节，也是保证整个通风系统可以实现稳定运行的重要前提条件。
5结束语
煤矿通风系统在实际应用过程中，可以通过模糊控制的方式，实现对其运行方式的优化处理。同时，还可以对井下瓦斯等一系列有毒、有害的气体进行浓度监测，这样不仅能够从根本上保证煤矿在生产时的安全性和稳定性，而且还能够积极响应我国提出的节能减排理念。由此可以看出，通风机在实际应用过程中具有不可替代的作用，同时也是保证通风系统可以实现稳定运行的重要保障。
参考文献
[1]刘波.通风机在煤矿通风系统中的运行方式优化研究[J/OL].当代化工研究,2019(04):82-83[2019-04-21].
[2]陈文军.通风机在煤矿通风系统中的运行方式优化研究[J].机械管理开发,2018,33(09):265-266.
[3]张烁，杜纯铁,魏然杰.矿用局扇变频器在煤矿局部通风系统的应用[J].变频器世界,2018(09):119-121.
[4]周永杰.PLC技术在煤矿通风机在线监控系统中的应用[J].煤炭与化工，2018,41(08):104-106.
论文作者:张永明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/27
标签：通风机论文; 瓦斯论文; 浓度论文; 煤矿论文; 井下论文; 模糊论文; 巷道论文; 《基层建设》2019年第11期论文;