自动化控制技术在煤矿通风设备维护中的应用

江西花鼓山煤业有限公司 付 昕

煤矿业是我国国民经济的支柱产业，其能否安全、高效的生产直接关系着我国经济的发展。煤矿通风设备在煤矿的安全生产中占有重要的地位，将自动化控制技术应用于其中，再加上人工管理办法，能够有效的提高设备的工作效率，降低设备的维修率和维修成本，延长设备的使用寿命，提高整个通风系统的安全性能，对煤矿的安全生产具有重要的现实意义，并且推动着煤矿通风技术工程事业的发展。

1.自动化控制系统的结构构成

自动化控制系统是由中央控制系统、控制系统和监控系统构成的，煤矿通风自动控制系统的中央控制系统的任务是监控自动化系统传输的信号，然后计算信号的参数得出相应的控制参数，将控制参数作为对系统进行控制的指标。

(1)自动化控制系统中的中央控制系统

自动化控制系统中的中央控制系统是通过计算机进行的，中央控制系统的扩展功能非常强大，具有自动化控制速度快、精度高的特点，能够完成大部分任务，优化控制过程。中央控制系统的作用是利用计算机的扩展功能进行信号的接入和传输，并能够对监控系统传输过来的信息和数据进行处理，通过运算结果对监控系统进行相应的优化和调整，从而改善作业环境。此外，中央系统还负责报警功能。

(2)应用于煤矿通风设备维护中的自动化控制系统

应用于煤矿通风设备维护中的自动化控制系统主要是由通风系统组成的，在实际工作中，通风系统对风量的调节可通过调整风门或百叶窗的方法来达到调整风速的目的，从而更好的控制风量；系统中也可以设置变频装置来调节通风设备的转速，调节风量。另外，可设置定时装置，在装置定时器的基础上，加设爆破开关，从而实现定时装置爆破后的自动通风，有效的对矿井下的局部通风设备进行控制。控制系统在中央控制系统的指挥下进行参数的调整，从而改变作业环境。

(3)传感设备

监控系统的最重要的组成设备是传感设备，通过传感器设备使监控系统实现对作业环境中各种信息指标的监测、计算和分析，比如实现通风设备风量、矿井的环境、风压、温度等数据的精确测量，从而更好的对通风设备的通风风量进行控制。应注意的是传感器设备在作业环境中的设置必须合理，只有这样才能保证监测数据的准确性。

2.在煤矿通风设备维护中应用自动化控制技术的必要性

煤矿业是我国的支柱产业，直接关系着我国国民经济的发展，煤矿的安全生产显得异常重要。通风设备为煤矿的安全生产提供了保障，在煤矿的生产中的作用是不可替代的。通风设备主要作用是为矿井下的工作人员提供新鲜的呼吸空气，保证他们的正常呼吸，并稀释矿井下高浓度的有害气体，为工作人员营造一个安全的作业环境，同时，也保障煤矿安全生产工作的正常进行。当通风设备出现问题的时候，极有可能会引起重大的安全事故，造成巨大的人员伤亡和财产损失，所以，做好通风设备维护工作非常重要。自动化控制技术应用于煤矿通风设备的维护中，能够强化设备的安全性和可靠性，并实现对设备的有效监控和管理，提高通风设备的管理水平，大大降低了设备的维护量和维护成本，节约了大量劳动力。纵观当前我国煤矿通风设备的应用现状，在煤矿生产中，大多自动化设备的应用是分散且独立的，这就为维护工作带来了很大的不便，且设备运行的可靠性和准确性较低，难以实现对通风系统的集中监控和管理，也就无法保证通风设备安全、可靠的运行。综上所述，自动化控制系统应用在煤矿通风设备维护中是大势所趋，是必然的。

3.自动化控制技术在煤矿通风设备维护中的应用

自动化控制技术在煤矿通风设备维护中的应用很广泛，主要作用包括检测、监测、分析、查询、自动报警等，对于提高通风设备的运行效率有着重要的作用。由于自动化控制系统是由计算机来完成的，这样就大大节省了劳动力，提高了系统运行的可靠性和安全性，在实际工作过程中，也简化了对通风设备的维护工作和安全管理工作。

3.1 实时监测系统数据

在进行井下工作的时候，通过自动化控制系统能够有效的实现对井下环境的实时监测，采集和展现各种实时数据，比如通风机运行的风量和风压大小、有害气体含量的大小等，从而为值班人员、操作人员和技术人员的实际工作提供参考，使其更好的掌握操作要点。

3.2 绘制趋势曲线

自动化控制系统通过绘制曲线的方式将各种采集到的数据的变化趋势显示出来。绘制的曲线有历史曲线和实时曲线。历史曲线是对一个时间段内的数据参数的统计和汇总，而实时曲线是对当前时段内的数据参数进行展示。通过绘制曲线的方法能够准确的把握通风设备的运行情况以及设备各部位的工作状况，从而做到及时的发现问题，并制定相应的处理策略减小或消除设备隐患。

3.3 进行数据报表的查询和打印

自动化控制系统能够自动生成不同类型的报表，比如有年报表、月报表等，可根据不同的需求，通过不同的报表实现对历史数据和实时数据的查询和打印，大大方便了相关操作人员的工作。

3.4 进行故障的自动报警和分析处理

自动化控制系统能够通过对通风系统实时数据和历史数据的采集设置各项参数，然后通过各项参数的上、下限确定报警条件，这样，通风设备的各项参数超出报警条件的上、下限时，或者通风设备的运行出现异常的时候，系统就会自动发出警报，并自动发出对通风设备进行控制的指令，使值班人员和技术人员做到对故障进行及时的排查，还可通过对历史数据和实时数据的分析、计算和对比，找出最合理的解决措施，从而消除隐患，预防事故的发生。另外，自动化控制系统本身还具有储存报警信息的功能，便于日后的使用，以避免同类的故障发生，为技术人员和操作人员对通风设备进行安全性分析提供了必要的数据。

3.5 能够形成安全机制

自动化控制系统能够设置安全机制，通过安全机制，对相关操作人员进行了权限的分级，这就使得不同操作人员可执行的操作也是不相同的，比如数据分析人员，将其权限设置在只可以读取系统传输和收集的信息数据范围内，没有修改信息或操作控制系统的权限，这种通过对操作人员进行权限分级的机制大大强化了自动化控制系统的可靠性、稳定性和牢固度，能够有效的避免不相干人员的恶意操作和非专业人员的误操作，为煤矿通风设备维护的安全性提供了有力的保障。

4.结语

总之，煤矿通风设备在煤矿的安全生产中占有非常重要的地位，必须使其保持在最佳的运行状态。煤矿通风设备在实际的应用过程中还存在着一系列的问题，而自动化控制技术是社会发展、时代进步的必然产物，其在煤矿通风设备维护中的应用能够对这些问题做出有效的解决，有效的提高了煤矿通风系统的安全性能，对提高设备工作效率，降低维修成本，保证煤矿的安全生产具有重要的作用，由此可见，自动化控制技术在煤矿通风设备维护中的应用前景十分广阔。

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