煤礦通風系統中自動化控制技術的探討

王　浩

（山西陽煤集團礦山救護大隊， 山西　陽泉　045008）

引言

隨著社會發展速率提升，社會科學技術全面創新。一方面，依托虛擬網絡程序為主的信息傳播結構逐步完善，虛擬信息交流渠道、移動信息傳輸，是新平臺發展代表，另一方面，自動化程序在社會生產中的應用簡化了傳統產業做功程序，同時也提升了生產加工效率，自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用，正是自動化控制技術的融合的體現。

1　煤礦通風系統中自動化控制系統結構設計

煤礦通風系統是煤礦生產流程的重要分支，主要用于煤礦生產過程中產生的粉塵、氣體、煙霧等物質排放，確保煤礦加工環境空氣質量，加強施工環境與外部空氣的流通，自動化控制系統在煤礦通風系統中的應用，可以規避人工排風中的不足，提升煤礦生產通風質量。結合現代煤礦通風系統中自動化控制系統設計結構，將其分為程序集中控制中心、排風運作系統、傳輸系統三部分。集中控制系統是自動化控制系統排風應用的命令總程序部分，對煤礦處理的通風工作總體性控制。排風系統結合自動化控制技術，將通風控制“命令”轉換為實際操作。傳輸系統即煤礦排風工作后期檢測以及排風設備運作監控。

2　自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用

2.1　自動化程序集中化性控制

圖1為煤礦通風系統技術應用圖，從圖中結構分析來看，自動化控制控制中心主要分為監控系統和控制系統兩大主要命令中心，下面分別設有風壓傳感器、風量傳感器、有毒氣體濃度傳感器、溫度傳感器、其他傳感器、風量調節單元和其他控制單元。自動化控制中心比人工集中性控制計劃更為詳細，自動化控制程序各個部分分別執行不同操作SQL命令，通風系統命令操作能力大大提升。

圖1　煤礦通風系統集中化控制圖

自動化控制系統采用數字化命令語句對各部分程序實行控制，能夠確保煤礦通風處理同步實行，而人工通風技術必須依靠人工操作單一性完成，相比之下，煤礦自動化系統的通風效果更好、通風實踐應用時間較短。例如，某煤礦對自動化控制技術和人工通風技術開展日常記錄對比發現：傳統人工技術煤礦排風集中性排風5 min，溫度檢測、調節10 min，有毒氣體凈化1 min，粉塵、煙霧過濾處理2 min，人工煤礦通風周期循環用時18 min；而自動化控制系統排風系統命令集中性輸入1 min，各部分命令同步傳輸2 min，集中化處理3 min，共計用時6 min[1]。

2.2　傳感器系統信息傳導

依據圖1中對集中性排風系統結構圖分析可知，自動化控制技術命令結構為“總-分”式，除了第一節中所提到的集中化控制部分，各個部分傳感器信息傳導是確保排風系統執行的主要保障?，F代煤礦通風系統中應用的傳感器分為顯性傳感器和隱性傳感器兩種。一方面，顯性傳感器是指檢測系統中風壓傳感器、風量傳感器、有毒氣體濃度傳感器、溫度傳感器、其他傳感器部分，主要為煤礦排風系統后期排風處理提供各部分監控具體信息。例如：風壓傳感器檢測煤礦室內環境氣壓、風量。溫度傳感器檢測室內溫度，依據煤礦室內溫度，輔助后期排風調節。另一方面，隱性傳感器具有系統輔助作用，指監控系統中的風量調節單元、其他控制單元部分，這里傳感器是單元程序控制的一部分，按照單元控制命令進行排風控制。例如：風量調節單元與排風系統外部扇葉相關聯，當外部扇葉做功時，風量控制單元負責煤礦環境氣體交換，控制單元的電機做功，帶動扇葉周期性旋轉，確保自動化控制系統做功空氣傳輸。

傳感器系統信息部分是自動化控制系統中獨有部分。人工排風控制技術主要依靠人工進行排風操作，各個部分信息檢測無法達到“命令式”傳導，煤礦排風系統做功的操作部分較多，系統排風所要浪費的時間也較多，而傳感器系統程序同步性引導，每一部分都對應不同的程序命令同時做功，正如多個“操作人員”同時操作，一對多地對煤礦通風系統做功對比，成果自然也就明了了[2]。

2.3　排風程序通風運行

集中化命令控制中心下的排風程序是煤礦通風系統工作的核心部分。一方面，系統集中化控制程序在各個傳感器信息傳輸后，排風扇葉在發動機帶動下，周期性頻率運作，排風系統將室內污染氣體吸入到排風筒內，再應用扇葉傳輸渠道，將外部空氣傳送到室內，完成煤礦室內排風系統的周期性傳送。另一方面，自動化控制程序按照程序各部分輸送命令，形成命令系統的變頻做功裝置，當系統程序開始執行，排風程序各個部分的信息分布式傳導，排風系統有針對性進行氣體處理，實現各部分程序同步工作。

為了進一步驗證自動化控制技術的煤礦通風優勢，設定煤礦通風實驗環境。A、B兩種通風系統對統一煤礦生產環境進行通風對比，A為傳統人工通風技術，B為自動化控制技術，兩種通風實驗時間分別為30 min，分別進行實驗成果檢驗。A技術排風程序后，室內空氣氧氣含量為70%，適宜少量人群集中性活動，有毒氣體含量10%、煙霧10%、粉塵9%、其他物質1%。B技術按照程序命令實行煤礦排風，室內空氣氧氣含量為85%，適宜一部分人群集中性活動，有毒氣體含量3%、煙霧6%、粉塵5%、其他物質1%。結合以上實驗數據對比可知，自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用能夠快速高效地進行煤礦環境通風，同時具有針對性的排風程序可實現內部空氣最大限度凈化，與傳統人工通風技術相比，自動化技術環境處理中煙霧、粉塵、有毒氣體的排放量都有明顯數據變化，是自動化控制系統排風程序發揮作用的直接表現[3]。

2.4　安全控制程序調節

煤礦通風系統中自動化控制技術的應用可實現煤礦通風系統安程序自動性調節。自動化控制檢測不僅能夠實行自動化排風環境凈化，分布式進行煤礦環境調整，同時也可實現自動化程序安全監控。假設煤礦通風環境中粉塵或者有毒氣體含量超標，自動化系統將自動給予安全提示，實行程序做功自動切斷，實施環境安全隱患凈化處理。這種自動化監控程序的應用，達到了煤礦通風安全隱患控制作用，能夠降低我國煤礦開采、生產、加工環節的安全隱患，是現代煤礦產業技術升級的重要表現。

3　結語

煤礦通風系統中自動化控制系統應用實現了煤礦排風指令集中性控制，傳感器使排風信息傳導速率提高，排風程序運作質量提升，排風安全性提高。因此，自動化控制技術是促進現代煤礦排風系統優化的有效措施，引導現代煤礦系統技術全方位升級[4]。

[1]聶文艷，金林，王仲根.變頻技術和模糊控制在局部通風機中的應用[J].煤礦機械，2016，12（8）：56-57.

[2]祝龍記，王汝琳.用變頻調速局部通風機的模糊控制技術[J].煤炭科學技術，2016，23（4）：45-46.

[3]臧小杰，王焱，宋紹樓,等.模糊控制理論在煤礦通風安全自動化系統中的應用[J].中國安全科學學報，2016，23（3）：106-107.

[4]王玉英，王立軍，王文魁.單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用研究[J].電腦知識與技術，2015（2）：55-57.