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自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統的作用論文
摘要：煤礦企業(yè)在工作過(guò)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(chǎn)中出現微小的隱患，極有可能導致重大安全事故發(fā)生，無(wú)論是對企業(yè)還是對員工的生命財產(chǎn)安全都會(huì )造成非常大的威脅，因此在煤礦企業(yè)中，安全問(wèn)題始終是放在第一位的。伴隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步以及自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷研究，煤礦企業(yè)的通風(fēng)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(gè)有安全保障的工作環(huán)境，同時(shí)自動(dòng)化控制技術(shù)的應用也在很大程度上對傳統的通風(fēng)技術(shù)存在的一些缺陷進(jìn)行了改進(jìn)，有效地保證了煤礦作業(yè)的安全。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制技術(shù)；結構設計；煤礦通風(fēng)系統；生產(chǎn)安全
在煤礦企業(yè)中，良好的通風(fēng)系統是企業(yè)生產(chǎn)安全的有效保證。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中只有建立良好的通風(fēng)系統，才能保證有害氣體順利排出和及時(shí)注入新鮮的空氣，使煤礦生產(chǎn)環(huán)境始終處于安全中。但傳統的通風(fēng)系統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(shí)整個(gè)通風(fēng)系統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(dòng)化控制技術(shù)。該技術(shù)的應用不僅能讓整個(gè)通風(fēng)系統實(shí)現自動(dòng)化管理，也能保證隨時(shí)對整個(gè)通風(fēng)系統進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，保證在運行過(guò)程中一旦發(fā)現問(wèn)題能及時(shí)進(jìn)行維護。這樣不僅大大提高了通風(fēng)系統的安全性，同時(shí)，對于節約成本、提高管理效率非常有幫助。所以研究自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統中的應用，能為煤礦安全作業(yè)提供有效保障。
1煤礦通風(fēng)系統的作用
1.1保障作業(yè)人員的安全
目前我國的主要能源來(lái)源之一就是煤炭，而伴隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，人們對于煤炭的需求量也在不斷增加，促使煤炭的開(kāi)采量也逐年呈現出上升趨勢。由于我國煤炭開(kāi)采技術(shù)的局限性，目前所投入的人力資源相對較大，所以在開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生的事故也比較多。在這一方面我國相關(guān)部委給予了足夠重視，并且針對相關(guān)問(wèn)題出臺了相應的管理規章制度。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(fēng)問(wèn)題。要想使煤炭開(kāi)采過(guò)程中安全問(wèn)題得到基本的保障，首先需要確保煤礦通風(fēng)系統良好有效地運行。由于在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，一般煤炭開(kāi)采的地理位置是十分特殊的，所以說(shuō)對配套的通風(fēng)系統的要求也會(huì )比較高[1]。煤礦不斷地開(kāi)采，其深度也在不斷地增加，而空氣質(zhì)量則越來(lái)越差，所產(chǎn)生的有毒氣體也會(huì )越來(lái)越多。特別對于開(kāi)采深度較深的煤礦，礦井有害氣體的濃度會(huì )更大，O2含量會(huì )更少，很容易出現工作人員中毒現象，嚴重威脅著(zhù)工作人員的生命安全。良好的煤礦通風(fēng)系統不僅可以保證工作人員的自身安全，也是開(kāi)采工作順利進(jìn)行的前提保證�？茖W(xué)合理的煤礦通風(fēng)系統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(shí)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(wú)論是對員工的安全，還是對煤礦企業(yè)的經(jīng)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(fēng)，提高煤礦礦井中空氣質(zhì)量，同時(shí)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(guò)科學(xué)合理使用煤礦通風(fēng)系統，可以在很大程度上改善煤礦礦井的空氣質(zhì)量以及衛生條件，同時(shí)對于煤礦礦井中的溫度、濕度等也能起到有效的調節作用。煤礦通風(fēng)系統的有效使用，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(shí)也可以提高煤礦開(kāi)采的效率[2]。
2自動(dòng)化控制系統及其在煤礦通風(fēng)系統中的結構設計
2.1自動(dòng)化控制系統的概念
目前我國的工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展十分迅速，所以對自動(dòng)化控制技術(shù)的需求也越來(lái)越大。伴隨著(zhù)自動(dòng)化控制技術(shù)的應用越來(lái)越廣泛，在工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中其影響力以及所發(fā)揮的作用也越來(lái)越大，在各個(gè)領(lǐng)域中都表現出了其獨有的重要性以及良好的應用特點(diǎn)。自動(dòng)化控制技術(shù)的眾多核心構成部分中，最主要可以分成開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩個(gè)部分。閉環(huán)所指的就是通過(guò)傳感器的使用可以將煤礦通風(fēng)系統在運行過(guò)程中所控制的一些對象的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)行對比之后可以及時(shí)地找到問(wèn)題所在，并且可以參照標準化信息對有缺陷的地方進(jìn)行修改，做到隨時(shí)監控、及時(shí)補救。而開(kāi)環(huán)控制所指的就是利用多種控制系統對控制系統所發(fā)出的信號進(jìn)行檢測控制，應用到程序之中。自動(dòng)化控制系統主要就是通過(guò)開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制，做到電子技術(shù)利用程序控制，實(shí)現自動(dòng)化控制。
2.2自動(dòng)化控制系統原理
在煤礦的自動(dòng)控制系統中，所采用的控制系統一般是分布式控制系統，主要是通過(guò)計算機對整個(gè)系統進(jìn)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(jìn)行集中管理。通常運用分布式控制系統的企業(yè)所采用的基礎設備是利用網(wǎng)絡(luò )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(gè)控制過(guò)程中首先通過(guò)對煤礦通風(fēng)系統的風(fēng)量、靜壓、全壓等信息進(jìn)行測量、統計，然后將數據傳送到總站之后進(jìn)行數據分析，最終推算出安全系數，將最佳風(fēng)量的控制數值轉換成相應的指令，對各個(gè)分站進(jìn)行控制，做到合理有效地將風(fēng)量進(jìn)行分配。在整個(gè)自動(dòng)化控制系統中，核心部件就是中央處理器，通過(guò)分布式系統的使用可以有效進(jìn)行各路系統的調控，同時(shí)也可以實(shí)現多任務(wù)同時(shí)處理，大大提高了管理的效率。目前分布式控制系統的研究也在逐漸完善，控制更加簡(jiǎn)便，并且效率也大大提高。
2.3煤礦通風(fēng)系統中自動(dòng)化控制系統結構設計
在煤礦生產(chǎn)流程中煤礦通風(fēng)系統是主要的分支之一，在煤礦生產(chǎn)過(guò)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(chǎn)環(huán)境的空氣質(zhì)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(dòng)化控制系統科學(xué)、合理地在煤礦通風(fēng)系統中應用，有效地避免了人工通風(fēng)的弊端，提高了工作環(huán)境中的空氣質(zhì)量，為煤礦礦井安全生產(chǎn)打下了堅實(shí)基礎。據現代通風(fēng)系統的自動(dòng)化系統的結構設計理論來(lái)看，整個(gè)系統主要由控制部分、通風(fēng)執行部分、傳輸部分等3個(gè)部分構建。其中集中控制部分屬于命令的發(fā)布地，對通風(fēng)的總體情況進(jìn)行控制。而通風(fēng)執行部分則是將命令轉換成實(shí)際的操作，傳輸部分所起到的作用就是對煤礦通風(fēng)工作的后期檢查以及煤礦主通風(fēng)機、局部通風(fēng)機等通風(fēng)設備的運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控[3]。
3自動(dòng)化控制系統在煤礦通風(fēng)系統中的具體應用
3.1自動(dòng)檢查煤礦生產(chǎn)中的故障并發(fā)出警報
在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)的應用可以對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，同時(shí)對采集到的數據進(jìn)行快速、準確、有效地分析，從而確保每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節都不會(huì )出錯；自動(dòng)化控制系統也可以在被監控設備發(fā)生故障之后，及時(shí)地發(fā)出警報提醒工作人員故障發(fā)生的地點(diǎn)及原因。通過(guò)及時(shí)發(fā)現故障發(fā)生的地點(diǎn)及原因，可以快速、有效地解決問(wèn)題，保證煤礦生產(chǎn)以及通風(fēng)系統及時(shí)恢復到正常水平，有效地避免了由通風(fēng)問(wèn)題而導致正常的煤礦生產(chǎn)受到影響。自動(dòng)化控制技術(shù)的煤礦通風(fēng)系統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(jìn)一步完善了工作人員自身安全保障基礎，同時(shí)對整個(gè)煤礦礦井生產(chǎn)效率也起到了極大的促進(jìn)作用[4]。
3.2能夠對相關(guān)的數據進(jìn)行打印和查詢(xún)
自動(dòng)化控制系統可將煤礦生產(chǎn)中所產(chǎn)生的數據進(jìn)行打印并具有隨時(shí)查詢(xún)的功能。利用自動(dòng)化控制系統的共享功能，煤礦生產(chǎn)企業(yè)各相關(guān)部門(mén)均可通過(guò)系統及時(shí)查詢(xún)、打印到存儲在系統中的各項通風(fēng)數據，為及時(shí)發(fā)現已建立的煤礦通風(fēng)系統的不足之處提供數據基礎，并方便煤礦生產(chǎn)企業(yè)各相關(guān)部門(mén)隨時(shí)提出對通風(fēng)系統的改進(jìn)意見(jiàn)。打印功能的使用可減少工作人員重復查詢(xún)系統數據的時(shí)間，不僅有效地節約了勞動(dòng)力成本，而且提高了煤礦生產(chǎn)企業(yè)各部門(mén)間的協(xié)作效率[5]。
4結語(yǔ)
將自動(dòng)化控制技術(shù)應用于煤礦通風(fēng)系統中，不僅實(shí)現了對通風(fēng)指令的有效控制，同時(shí)通風(fēng)系統中采用高精度、高傳輸速率的傳感器可最大限度地提升通風(fēng)參數的信息反饋，使整個(gè)通風(fēng)控制系統能夠快速、高效地運行，確保煤礦通風(fēng)系統安全運行。綜上所述，自動(dòng)化控制技術(shù)應用到煤礦通風(fēng)系統是一種有效的優(yōu)化手段，同時(shí)也可引導我國的煤礦通風(fēng)系統安全技術(shù)全面升級[6]。
參考文獻：
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