自動化控制技術在煤礦通風系統(tǒng)的作用論文
摘要：煤礦企業(yè)在工作過程中對環(huán)境的要求比較高，但危險性也比較高，所以一旦在煤礦生產中出現微小的隱患，極有可能導致重大安全事故發(fā)生，無論是對企業(yè)還是對員工的生命財產安全都會造成非常大的威脅，因此在煤礦企業(yè)中，安全問題始終是放在第一位的。伴隨著科技的不斷進步以及自動化控制技術的不斷研究，煤礦企業(yè)的通風情況得到了很大程度的改善，這使煤礦企業(yè)的工作環(huán)境得到有效的改善，不僅為煤礦工作人員提供一個有安全保障的工作環(huán)境，同時自動化控制技術的應用也在很大程度上對傳統(tǒng)的通風技術存在的一些缺陷進行了改進，有效地保證了煤礦作業(yè)的安全。
關鍵詞：自動化控制技術；結構設計；煤礦通風系統(tǒng)；生產安全
在煤礦企業(yè)中，良好的通風系統(tǒng)是企業(yè)生產安全的有效保證。煤礦生產過程中只有建立良好的通風系統(tǒng)，才能保證有害氣體順利排出和及時注入新鮮的空氣，使煤礦生產環(huán)境始終處于安全中。但傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)中存在的缺陷大多需要人工維護，不僅造成了人力的浪費，同時整個通風系統(tǒng)都不能在最佳的運行條件下運行�，F在解決這種現狀的最佳途徑是應用自動化控制技術。該技術的應用不僅能讓整個通風系統(tǒng)實現自動化管理，也能保證隨時對整個通風系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控，保證在運行過程中一旦發(fā)現問題能及時進行維護。這樣不僅大大提高了通風系統(tǒng)的安全性，同時，對于節(jié)約成本、提高管理效率非常有幫助。所以研究自動化控制技術在煤礦通風系統(tǒng)中的應用，能為煤礦安全作業(yè)提供有效保障。
1煤礦通風系統(tǒng)的作用
1.1保障作業(yè)人員的安全
目前我國的主要能源來源之一就是煤炭，而伴隨著經濟的不斷發(fā)展，科技的不斷進步，人們對于煤炭的需求量也在不斷增加，促使煤炭的開采量也逐年呈現出上升趨勢。由于我國煤炭開采技術的局限性，目前所投入的人力資源相對較大，所以在開采過程中發(fā)生的事故也比較多。在這一方面我國相關部委給予了足夠重視，并且針對相關問題出臺了相應的管理規(guī)章制度。然而導致煤礦出現突發(fā)事故的原因是多種多樣的，而導致眾多突發(fā)事故的原因中比較嚴峻的就是通風問題。要想使煤炭開采過程中安全問題得到基本的保障，首先需要確保煤礦通風系統(tǒng)良好有效地運行。由于在煤礦企業(yè)生產過程中，一般煤炭開采的地理位置是十分特殊的，所以說對配套的通風系統(tǒng)的要求也會比較高[1]。煤礦不斷地開采，其深度也在不斷地增加，而空氣質量則越來越差，所產生的有毒氣體也會越來越多。特別對于開采深度較深的煤礦，礦井有害氣體的濃度會更大，O2含量會更少，很容易出現工作人員中毒現象，嚴重威脅著工作人員的生命安全。良好的煤礦通風系統(tǒng)不僅可以保證工作人員的自身安全，也是開采工作順利進行的前提保證�？茖W合理的煤礦通風系統(tǒng)可以保證不斷有新鮮的.空氣輸送到煤礦深處，既減少了有毒氣體的含量，同時也可以將煤礦礦井深處的熱量和水蒸氣排出，有效地改善煤礦礦井中的環(huán)境，保障煤礦工作人員的安全。
1.2降低瓦斯事故的發(fā)生
無論是對員工的安全，還是對煤礦企業(yè)的經濟利益，煤礦安全事故都是巨大的威脅，尤其是其中影響最大、發(fā)生概率最高、破壞性最大的瓦斯爆炸。針對煤礦瓦斯爆炸，我國給予了足夠的重視，并且出臺了相應的管理規(guī)章制度，降低了瓦斯爆炸的發(fā)生概率。其中防止煤礦瓦斯爆炸發(fā)生的有效途徑就是保證良好的通風，提高煤礦礦井中空氣質量，同時降低煤礦礦井中有害氣體的含量，將O2和CO2的濃度控制在一定的范圍內。通過科學合理使用煤礦通風系統(tǒng)，可以在很大程度上改善煤礦礦井的空氣質量以及衛(wèi)生條件，同時對于煤礦礦井中的溫度、濕度等也能起到有效的調節(jié)作用。煤礦通風系統(tǒng)的有效使用，不僅可以提高煤礦礦井的安全、防止發(fā)生煤礦瓦斯爆炸，同時也可以提高煤礦開采的效率[2]。
2自動化控制系統(tǒng)及其在煤礦通風系統(tǒng)中的結構設計
2.1自動化控制系統(tǒng)的概念
目前我國的工業(yè)化進程發(fā)展十分迅速，所以對自動化控制技術的需求也越來越大。伴隨著自動化控制技術的應用越來越廣泛，在工業(yè)化發(fā)展進程中其影響力以及所發(fā)揮的作用也越來越大，在各個領域中都表現出了其獨有的重要性以及良好的應用特點。自動化控制技術的眾多核心構成部分中，最主要可以分成開環(huán)和閉環(huán)兩個部分。閉環(huán)所指的就是通過傳感器的使用可以將煤礦通風系統(tǒng)在運行過程中所控制的一些對象的狀態(tài)進行實時檢測，并將這些模擬信號轉換成數字信息反饋給控制裝置，控制裝置將所得到的信息和標準化信息進行對比之后可以及時地找到問題所在，并且可以參照標準化信息對有缺陷的地方進行修改，做到隨時監(jiān)控、及時補救。而開環(huán)控制所指的就是利用多種控制系統(tǒng)對控制系統(tǒng)所發(fā)出的信號進行檢測控制，應用到程序之中。自動化控制系統(tǒng)主要就是通過開環(huán)和閉環(huán)控制，做到電子技術利用程序控制，實現自動化控制。
2.2自動化控制系統(tǒng)原理
在煤礦的自動控制系統(tǒng)中，所采用的控制系統(tǒng)一般是分布式控制系統(tǒng)，主要是通過計算機對整個系統(tǒng)進行分散式控制。這種控制方式的優(yōu)勢就是控制分散，但仍可以進行集中管理。通常運用分布式控制系統(tǒng)的企業(yè)所采用的基礎設備是利用網絡的微處理器，如此可以有效地避免集中控制所造成的一些弊端。在整個控制過程中首先通過對煤礦通風系統(tǒng)的風量、靜壓、全壓等信息進行測量、統(tǒng)計，然后將數據傳送到總站之后進行數據分析，最終推算出安全系數，將最佳風量的控制數值轉換成相應的指令，對各個分站進行控制，做到合理有效地將風量進行分配。在整個自動化控制系統(tǒng)中，核心部件就是中央處理器，通過分布式系統(tǒng)的使用可以有效進行各路系統(tǒng)的調控，同時也可以實現多任務同時處理，大大提高了管理的效率。目前分布式控制系統(tǒng)的研究也在逐漸完善，控制更加簡便，并且效率也大大提高。
2.3煤礦通風系統(tǒng)中自動化控制系統(tǒng)結構設計
在煤礦生產流程中煤礦通風系統(tǒng)是主要的分支之一，在煤礦生產過程中所起到的作用主要是有效地排放粉塵以及有害氣體等，保證煤礦生產環(huán)境的空氣質量，降低有害氣體的濃度，做到工作環(huán)境和外部空氣的有效流通。自動化控制系統(tǒng)科學、合理地在煤礦通風系統(tǒng)中應用，有效地避免了人工通風的弊端，提高了工作環(huán)境中的空氣質量，為煤礦礦井安全生產打下了堅實基礎。據現代通風系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)的結構設計理論來看，整個系統(tǒng)主要由控制部分、通風執(zhí)行部分、傳輸部分等3個部分構建。其中集中控制部分屬于命令的發(fā)布地，對通風的總體情況進行控制。而通風執(zhí)行部分則是將命令轉換成實際的操作，傳輸部分所起到的作用就是對煤礦通風工作的后期檢查以及煤礦主通風機、局部通風機等通風設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控[3]。
3自動化控制系統(tǒng)在煤礦通風系統(tǒng)中的具體應用
3.1自動檢查煤礦生產中的故障并發(fā)出警報
在煤礦生產過程中，通過自動化控制技術的應用可以對整個生產過程的數據進行實時監(jiān)控，同時對采集到的數據進行快速、準確、有效地分析，從而確保每一個生產環(huán)節(jié)都不會出錯；自動化控制系統(tǒng)也可以在被監(jiān)控設備發(fā)生故障之后，及時地發(fā)出警報提醒工作人員故障發(fā)生的地點及原因。通過及時發(fā)現故障發(fā)生的地點及原因，可以快速、有效地解決問題，保證煤礦生產以及通風系統(tǒng)及時恢復到正常水平，有效地避免了由通風問題而導致正常的煤礦生產受到影響。自動化控制技術的煤礦通風系統(tǒng)中的應用不僅在很大程度上緩解了工作人員的工作強度，進一步完善了工作人員自身安全保障基礎，同時對整個煤礦礦井生產效率也起到了極大的促進作用[4]。
3.2能夠對相關的數據進行打印和查詢
自動化控制系統(tǒng)可將煤礦生產中所產生的數據進行打印并具有隨時查詢的功能。利用自動化控制系統(tǒng)的共享功能，煤礦生產企業(yè)各相關部門均可通過系統(tǒng)及時查詢、打印到存儲在系統(tǒng)中的各項通風數據，為及時發(fā)現已建立的煤礦通風系統(tǒng)的不足之處提供數據基礎，并方便煤礦生產企業(yè)各相關部門隨時提出對通風系統(tǒng)的改進意見。打印功能的使用可減少工作人員重復查詢系統(tǒng)數據的時間，不僅有效地節(jié)約了勞動力成本，而且提高了煤礦生產企業(yè)各部門間的協(xié)作效率[5]。
4結語
將自動化控制技術應用于煤礦通風系統(tǒng)中，不僅實現了對通風指令的有效控制，同時通風系統(tǒng)中采用高精度、高傳輸速率的傳感器可最大限度地提升通風參數的信息反饋，使整個通風控制系統(tǒng)能夠快速、高效地運行，確保煤礦通風系統(tǒng)安全運行。綜上所述，自動化控制技術應用到煤礦通風系統(tǒng)是一種有效的優(yōu)化手段，同時也可引導我國的煤礦通風系統(tǒng)安全技術全面升級[6]。
參考文獻：
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