试论自动化技术在煤矿通风中的应用

陈醉

摘要：煤矿通风系统是否安全可靠，直接关系到煤矿能否安全、高效运转。将现代自动化技术应用于煤矿通风工作之中，不仅能有效提升煤矿通风效果，还能实现煤矿通风系统自动化、无人化的运转，更能提高煤矿的生产效率和安全系数。基于此，笔者将本文命名为《试论自动化技术在煤矿通风中的应用》，首先探讨了基于TCP/IP协议设计的通风自动化系统在煤矿通风中的应用；然后分析了通风变频自动化系统在煤矿通风中的应用，最后对全文进行简单的总结。旨在与同行交流，不断提高煤矿通风系统自动化程度，确保煤矿安全有序高效运转，并促进我国煤矿业的可持续发展。

关键词：自动化技术煤矿通风系统应用

中图分类号：TD72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0096-01

我国既是煤炭生产大国，又是煤炭消耗大国。煤矿能否安全、高效地运转直接关系着我国经济发展的快慢，既关系到人们能否正常的生活，又关系到所有煤矿从业人员的生命财产安全。其中，煤炭通风系统的作用主要就是将有害气体排出，并源源不断地注入新鲜空气，从而确保煤矿安全高效地运转。当前。我国一些煤矿的通风系统还以人工维护的方式为主，不仅浪费了人力资源，而且工作效率也还有待提高。如果将自动化技术应用于煤矿通风系统之中，加上人工辅助管理的方式，就能在节约维护成本的同时还能提高通风系统的安全性能。由此可见，就自动化技术在煤矿通风中的应用进行探讨具有十分重要的意义。基于此，笔者做出以下几点分析。

1探讨基于TCP/IP协议设计的通风自动化系统在煤矿通风中的应用

1.1 系统工作原理

该系统结合煤矿环境恶劣的现状，分别采取了分层和分散以及冗余的设计方法，得出煤矿自动化通风系统所需的硬件配置和总体的结构框架，并利用光纤传输技术、以太环形网络技术和多机备用来提高通风自动化系统的可靠性，再借助VC++与组态软件，从而设计出煤矿自动化通风系统的主分站软件，以此提升煤矿通风的安全和可靠度。

1.2 系统主要功能

一是现场手动操控功能，即可以不经过分站控制器，完全通过人工操控系统外部硬件，实现风机的启动、暂停和停止；二是半自动操控功能，即人工现场操控远程系统的主分站，有针对性的选择风机的启动、暂停和停止；三是自控功能，即系统通过现场采集对风机的状态信息实施分站，以决定风机的自动化启动、暂停、停止，达到矿井生产的需求；四是“三遥”功能，即遥测和遥信以及遥控功能。遥测功能主要是对现场通风系统风机的风量、风压和瓦斯浓度以及电机的速度、温度、电压、电流和功率等数值进程远程测量，并传递给系统主机，遥信功能则是远程采集风机、风门和电机现场开关的状态量，并传递给系统主机；遥控功能则是负责实施远方系统主机的操控命令；五是数据显示功能，即能对监测到的远方和本地的信号数据实时显示；六是故障记忆功能，即故障自动发生之后自动记录故障发生的相关数据信息；七是自动报警功能，即只要系统监测值超过预设的极限值，不管是在远方还是本地系统都能自动报警；八是冗余功能，即在系统局部出现故障之后，尽可能的维护整个系统安全有效的工作；九是拓展功能，即能在需要增加监控分站时，确保能随时与系统相连接。

1.3 煤矿通风系统实现自动化的运转

应用这一系统之后的煤矿自动化通风系统主要由地面集控中心和工业以太环形网络与监控及信息集成分站三部分构成。主站借助以太网实现系统分站数据的实时交换，自动化系统分站则负责接收和执行系统主站的指令。

2通风变频自动化系统在煤矿通风中的应用分析

2.1 实现煤矿通风系统变频自动化的基本前提和原理

实现煤矿通风系统变频自动化，必须基于改造原有设备的前提之下。其原理是：将原控制柜与变频控制柜相并联，借助变频器操控风机，以实现变频与工频双回路操作系统的控制，并采取“一拖二”、“一用一备”的操作系统方式用于操控主通风机，最终实现变频与工频之间的自动切换。该系统主要是运用2台自动化的变频器，并分别由一台自动化的变频器操控，再将原有的风门控制阀箱撤销，可编程系统控制器由变频自动化系统控制柜直接操控，达到煤矿通风的需要。

2.2 煤矿通风系统变频自动化的改造技术

煤矿通风系统变频自动化的改造，首先应将监视并控制分布式集控系统和远程通信系统的接口联网，达到远程监视与控制的目的，并能在微机监控上实现启动和监控主通风机的任意一台电机及运行实况；其次，在改造过程中，应在自动化的变频柜上设置能自动和手动的两种风量调控方式，并能在电机风量自动调节的情况下，能根据指定风量，实现自动化的调控变频器，并输出变频器运行的频率，实现频率与风量的自动化闭环操控；最后，经改造的煤矿通风系统，既要具备过流、过压、电源缺、过载和欠压的声光报警功能，又要实现自动性的保护功能以及频率的显示、运行状态的指示和电源显示的功能，更能在故障发生第一时间自动发出报警信号以及各种参数在各控制系统内得到即时显示的功能。

2.3 煤矿通风系统变频自动化改造效果

煤矿通风系统的变频自动化改造，其效果主要有：一是实现原工频和变频相互闭锁的控制，借助PIE变频控制技术进行全程控制，控制通风机的方式主要有自动、微机和就地控制方式，但大都选用自动化的方式运行，这样变频器一旦出现故障就能立即切换至主通风机；二是通风机实现柔性启动，能从0～50Hz就系统电网进行适时、合理的调整，在减少机械之间相互掌机的同时降低电动机的运转温度和噪音，进而延长电动机的使用年限；三是具有较好的节电效果，节电率高达37%，这些节约的电费为企业实现经济效益最大化的同时也保证了煤矿安全高效的生产。

3结语

总之，将自动化技术在煤矿通风中的应用具有十分重要的意义。但也是一份十分系统、复杂的工作。为确实提高煤矿通风系统的自动化水平，我们在注重提升专业技能的同时还应坚持节能环保、以人为本的基本原则，确保煤矿安全、有效、高效地运行。

参考文献

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