王　浩

（山西陽煤集團礦山救護(hù)大隊， 山西　陽泉　045008）

引言

隨著社會發(fā)展速率提升，社會科學(xué)技術(shù)全面創(chuàng)新。一方面，依托虛擬網(wǎng)絡(luò)程序為主的信息傳播結(jié)構(gòu)逐步完善，虛擬信息交流渠道、移動信息傳輸，是新平臺發(fā)展代表，另一方面，自動化程序在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用簡化了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)做功程序，同時也提升了生產(chǎn)加工效率，自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，正是自動化控制技術(shù)的融合的體現(xiàn)。

1　煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)流程的重要分支，主要用于煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、氣體、煙霧等物質(zhì)排放，確保煤礦加工環(huán)境空氣質(zhì)量，加強施工環(huán)境與外部空氣的流通，自動化控制系統(tǒng)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以規(guī)避人工排風(fēng)中的不足，提升煤礦生產(chǎn)通風(fēng)質(zhì)量。結(jié)合現(xiàn)代煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，將其分為程序集中控制中心、排風(fēng)運作系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)三部分。集中控制系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)排風(fēng)應(yīng)用的命令總程序部分，對煤礦處理的通風(fēng)工作總體性控制。排風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合自動化控制技術(shù)，將通風(fēng)控制“命令”轉(zhuǎn)換為實際操作。傳輸系統(tǒng)即煤礦排風(fēng)工作后期檢測以及排風(fēng)設(shè)備運作監(jiān)控。

2　自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1　自動化程序集中化性控制

圖1為煤礦通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用圖，從圖中結(jié)構(gòu)分析來看，自動化控制控制中心主要分為監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大主要命令中心，下面分別設(shè)有風(fēng)壓傳感器、風(fēng)量傳感器、有毒氣體濃度傳感器、溫度傳感器、其他傳感器、風(fēng)量調(diào)節(jié)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(xì)，自動化控制程序各個部分分別執(zhí)行不同操作SQL命令，通風(fēng)系統(tǒng)命令操作能力大大提升。

圖1　煤礦通風(fēng)系統(tǒng)集中化控制圖

自動化控制系統(tǒng)采用數(shù)字化命令語句對各部分程序?qū)嵭锌刂疲軌虼_保煤礦通風(fēng)處理同步實行，而人工通風(fēng)技術(shù)必須依靠人工操作單一性完成，相比之下，煤礦自動化系統(tǒng)的通風(fēng)效果更好、通風(fēng)實踐應(yīng)用時間較短。例如，某煤礦對自動化控制技術(shù)和人工通風(fēng)技術(shù)開展日常記錄對比發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)人工技術(shù)煤礦排風(fēng)集中性排風(fēng)5 min，溫度檢測、調(diào)節(jié)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(fēng)周期循環(huán)用時18 min；而自動化控制系統(tǒng)排風(fēng)系統(tǒng)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(tǒng)信息傳導(dǎo)

依據(jù)圖1中對集中性排風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分析可知，自動化控制技術(shù)命令結(jié)構(gòu)為“總-分”式，除了第一節(jié)中所提到的集中化控制部分，各個部分傳感器信息傳導(dǎo)是確保排風(fēng)系統(tǒng)執(zhí)行的主要保障?，F(xiàn)代煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)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(tǒng)中風(fēng)壓傳感器、風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)后期排風(fēng)處理提供各部分監(jiān)控具體信息。例如：風(fēng)壓傳感器檢測煤礦室內(nèi)環(huán)境氣壓、風(fēng)量。溫度傳感器檢測室內(nèi)溫度，依據(jù)煤礦室內(nèi)溫度，輔助后期排風(fēng)調(diào)節(jié)。另一方面，隱性傳感器具有系統(tǒng)輔助作用，指監(jiān)控系統(tǒng)中的風(fēng)量調(diào)節(jié)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(jìn)行排風(fēng)控制。例如：風(fēng)量調(diào)節(jié)單元與排風(fēng)系統(tǒng)外部扇葉相關(guān)聯(lián)，當(dāng)外部扇葉做功時，風(fēng)量控制單元負(fù)責(zé)煤礦環(huán)境氣體交換，控制單元的電機做功，帶動扇葉周期性旋轉(zhuǎn)，確保自動化控制系統(tǒng)做功空氣傳輸。

傳感器系統(tǒng)信息部分是自動化控制系統(tǒng)中獨有部分。人工排風(fēng)控制技術(shù)主要依靠人工進(jìn)行排風(fēng)操作，各個部分信息檢測無法達(dá)到“命令式”傳導(dǎo)，煤礦排風(fēng)系統(tǒng)做功的操作部分較多，系統(tǒng)排風(fēng)所要浪費的時間也較多，而傳感器系統(tǒng)程序同步性引導(dǎo)，每一部分都對應(yīng)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(fēng)系統(tǒng)做功對比，成果自然也就明了了[2]。

2.3　排風(fēng)程序通風(fēng)運行

集中化命令控制中心下的排風(fēng)程序是煤礦通風(fēng)系統(tǒng)工作的核心部分。一方面，系統(tǒng)集中化控制程序在各個傳感器信息傳輸后，排風(fēng)扇葉在發(fā)動機帶動下，周期性頻率運作，排風(fēng)系統(tǒng)將室內(nèi)污染氣體吸入到排風(fēng)筒內(nèi)，再應(yīng)用扇葉傳輸渠道，將外部空氣傳送到室內(nèi)，完成煤礦室內(nèi)排風(fēng)系統(tǒng)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(tǒng)的變頻做功裝置，當(dāng)系統(tǒng)程序開始執(zhí)行，排風(fēng)程序各個部分的信息分布式傳導(dǎo)，排風(fēng)系統(tǒng)有針對性進(jìn)行氣體處理，實現(xiàn)各部分程序同步工作。

為了進(jìn)一步驗證自動化控制技術(shù)的煤礦通風(fēng)優(yōu)勢，設(shè)定煤礦通風(fēng)實驗環(huán)境。A、B兩種通風(fēng)系統(tǒng)對統(tǒng)一煤礦生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行通風(fēng)對比，A為傳統(tǒng)人工通風(fēng)技術(shù)，B為自動化控制技術(shù)，兩種通風(fēng)實驗時間分別為30 min，分別進(jìn)行實驗成果檢驗。A技術(shù)排風(fēng)程序后，室內(nèi)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(zhì)1%。B技術(shù)按照程序命令實行煤礦排風(fēng)，室內(nèi)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(zhì)1%。結(jié)合以上實驗數(shù)據(jù)對比可知，自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠快速高效地進(jìn)行煤礦環(huán)境通風(fēng)，同時具有針對性的排風(fēng)程序可實現(xiàn)內(nèi)部空氣最大限度凈化，與傳統(tǒng)人工通風(fēng)技術(shù)相比，自動化技術(shù)環(huán)境處理中煙霧、粉塵、有毒氣體的排放量都有明顯數(shù)據(jù)變化，是自動化控制系統(tǒng)排風(fēng)程序發(fā)揮作用的直接表現(xiàn)[3]。

2.4　安全控制程序調(diào)節(jié)

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安程序自動性調(diào)節(jié)。自動化控制檢測不僅能夠?qū)嵭凶詣踊棚L(fēng)環(huán)境凈化，分布式進(jìn)行煤礦環(huán)境調(diào)整，同時也可實現(xiàn)自動化程序安全監(jiān)控。假設(shè)煤礦通風(fēng)環(huán)境中粉塵或者有毒氣體含量超標(biāo)，自動化系統(tǒng)將自動給予安全提示，實行程序做功自動切斷，實施環(huán)境安全隱患凈化處理。這種自動化監(jiān)控程序的應(yīng)用，達(dá)到了煤礦通風(fēng)安全隱患控制作用，能夠降低我國煤礦開采、生產(chǎn)、加工環(huán)節(jié)的安全隱患，是現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級的重要表現(xiàn)。

3　結(jié)語

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用實現(xiàn)了煤礦排風(fēng)指令集中性控制，傳感器使排風(fēng)信息傳導(dǎo)速率提高，排風(fēng)程序運作質(zhì)量提升，排風(fēng)安全性提高。因此，自動化控制技術(shù)是促進(jìn)現(xiàn)代煤礦排風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的有效措施，引導(dǎo)現(xiàn)代煤礦系統(tǒng)技術(shù)全方位升級[4]。

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

[2]祝龍記，王汝琳.用變頻調(diào)速局部通風(fēng)機的模糊控制技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，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(fēng)安全自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)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(shù)中的應(yīng)用研究[J].電腦知識與技術(shù)，2015（2）：55-57.