陳巧嬌 俞霄波 吳國有 左鵬飛

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引言

從整體上來看，我國煤礦事業(yè)逐步朝向“集群化”的模式發(fā)展，簡單來講將多個(gè)礦井組合起來形成一種大型或者超大型的采煤區(qū)，更好地滿足當(dāng)前社會(huì)對煤炭資源提出的使用需求。在這樣的背景下，采煤區(qū)中的照明系統(tǒng)工作負(fù)荷量也隨之上漲，要想促使采煤事業(yè)的健康發(fā)展，這就需要對礦井內(nèi)照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，只有節(jié)能、安全才是推動(dòng)采煤事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本所在。

1 礦井采煤區(qū)節(jié)能型照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對于礦井采煤區(qū)照明系統(tǒng)，請主要功能就是為采煤作業(yè)提供良好作業(yè)環(huán)境，特別是在機(jī)械設(shè)備、巖層等方面的照明，通過照明系統(tǒng)能夠滿足采煤作業(yè)中對照明提出的各種應(yīng)用功能?，F(xiàn)階段，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，采煤規(guī)模和數(shù)量也隨之?dāng)U大化發(fā)展，在這樣的背景下，照明系統(tǒng)也呈現(xiàn)出能源消耗多、使用故障多以及成本支出高等問題，這對于我國煤炭事業(yè)的發(fā)展而言有很多阻礙性影響，因此加快推廣礦井采煤區(qū)照明系統(tǒng)朝向節(jié)能與安全控制技術(shù)方向升級，是當(dāng)前采煤事業(yè)健康發(fā)展必走之路。

1.1 系統(tǒng)層

對于系統(tǒng)層，該部分主要是對采煤生產(chǎn)作業(yè)提供其所需要的工作電源。從根本上來講，要想安全開展礦井采煤作業(yè)，其最基本前提條件就是電源，不論是采煤作業(yè)中所使用的機(jī)械設(shè)備，還是生產(chǎn)過程中所需要的燈具照明等，都需要穩(wěn)定電源作為基礎(chǔ)，同時(shí)這也就是照明系統(tǒng)層的主要工作內(nèi)容，因此在進(jìn)行系統(tǒng)層設(shè)計(jì)時(shí)，可結(jié)合當(dāng)前礦井采煤區(qū)對照明提出的需求，以此對工作電源進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，確保電源與采煤作業(yè)區(qū)的各項(xiàng)設(shè)備工作電壓相符，從根本上提升整個(gè)采煤區(qū)的照明質(zhì)量。

1.2 輸入層

對于照明系統(tǒng)中的輸入層，其功能就是將外部控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸信號，主要有開關(guān)、紅外遙控器、傳感器等。就當(dāng)前礦井采煤區(qū)對生產(chǎn)作業(yè)的要求越來越嚴(yán)格的背景下，照明系統(tǒng)朝向智能化的方向進(jìn)行設(shè)計(jì)是必然趨勢，通過人工智能技術(shù)來對照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，對降低值班人員對照明設(shè)備調(diào)控工作的難度有積極性意義[1]。舉例來講，將多功能感應(yīng)器應(yīng)用于輸入層，然后通過運(yùn)用現(xiàn)場控制裝置對照明燈具進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

1.3 輸出層

照明系統(tǒng)中的輸出層設(shè)計(jì)，其功能就是接受由網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的信賴，通過對相應(yīng)回路輸出進(jìn)行控制，以此來起到實(shí)時(shí)控制的目標(biāo)。要想從根本上促使照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能與安全控制的目標(biāo)，這就需要高效率進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)控，而輸出層就能快速感應(yīng)到礦井所傳達(dá)的照明信號，然后將信號數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心，這時(shí)候監(jiān)控中心就會(huì)在最快時(shí)間內(nèi)傳達(dá)控制指令。從節(jié)能的角度上進(jìn)行分析，照明系統(tǒng)的輸出層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，主要是由主控制計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)共同運(yùn)行，以此來構(gòu)建相對安全的、穩(wěn)定的信號方案。

2 礦井采煤區(qū)照明系統(tǒng)節(jié)能與安全控制技術(shù)分析

隨著當(dāng)前科學(xué)研發(fā)的不斷深入，礦井采煤區(qū)的照明系統(tǒng)也逐漸朝向智能化方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，將當(dāng)前大力推行的節(jié)能、高效以及安全等優(yōu)勢融合于一體，結(jié)合當(dāng)前礦井采煤區(qū)在生產(chǎn)方面所提出的基本需求，來對以往傳統(tǒng)模式下的照明系統(tǒng)應(yīng)用功能進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。因此在進(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，信息科技是其中的核心所在，構(gòu)建智能化的照明系統(tǒng)是整個(gè)礦井采煤生產(chǎn)中的重點(diǎn)內(nèi)容，對于系統(tǒng)的節(jié)能與安全控制就是基于當(dāng)前電磁調(diào)壓技術(shù)、電子感應(yīng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，通過以此實(shí)時(shí)開展供電跟蹤和監(jiān)控的功能，采取自動(dòng)化方式對電路電壓和電流幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.1 開關(guān)調(diào)節(jié)

對于開關(guān)調(diào)節(jié)的作用主要在于在進(jìn)行采煤區(qū)中燈光照明控制過程中，能夠通過獨(dú)立的方式對電燈進(jìn)行開、關(guān)以及光亮調(diào)節(jié)等使用功能的控制，也可以對組合電燈采取分組的方式進(jìn)行控制。從根本上來講，開關(guān)的功能就是對電源電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，而當(dāng)前新型照明系統(tǒng)的最大特征就是實(shí)現(xiàn)開關(guān)自動(dòng)化控制，通過運(yùn)用傳感器技術(shù)對當(dāng)前礦井采煤區(qū)照明進(jìn)行有效檢測，以此最大限度提升整個(gè)照明系統(tǒng)的應(yīng)用安全性和穩(wěn)定性，另外采取獨(dú)立和并行兩種開關(guān)形式的轉(zhuǎn)換使用，能夠起到節(jié)約電力資源的作用。

2.2 智能調(diào)光

對于智能調(diào)光，主要指的是采取個(gè)性化的方式進(jìn)行燈光設(shè)置，燈光處于開啟狀態(tài)下，其光線會(huì)從最開始打開時(shí)的暗逐步變亮；在關(guān)閉燈光時(shí)也會(huì)由亮慢慢變暗，最終完全關(guān)閉。就當(dāng)前我國礦井采煤區(qū)對照明系統(tǒng)的要求來看，要求照明系統(tǒng)基本處于24小時(shí)不關(guān)閉的運(yùn)行狀態(tài)，如果是采取三班制進(jìn)行采煤生產(chǎn)作業(yè)，對于照明燈光所提出的要求也有一定的差別之處，要想切實(shí)達(dá)成節(jié)能化的照明控制，其關(guān)鍵就是根據(jù)不同時(shí)間段來采取相應(yīng)的照明控制方式[2]。通過采取智能燈光調(diào)節(jié)的方式，能夠根據(jù)當(dāng)前礦井采煤工作區(qū)域的光線強(qiáng)度來對照明系統(tǒng)的光度進(jìn)行增強(qiáng)或者減弱的調(diào)節(jié)，通過以此能夠起到降低照明系統(tǒng)能量消耗的作用。

2.3 延遲控制

就礦井采煤區(qū)生產(chǎn)本身具有的特殊性而言，將延遲控制這一功能模塊加入照明系統(tǒng)中，能夠起到防止采煤生產(chǎn)過程中發(fā)生照明燈具關(guān)閉、失效等情況，從而使得有限能源資源因此被消耗。對此，相關(guān)工作人員可通過在延遲開關(guān)中按“延遲”鍵的方式，這時(shí)候照明系統(tǒng)就會(huì)在采煤區(qū)停止作業(yè)后30s左右的時(shí)間后，自動(dòng)關(guān)閉生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域中的燈具和電氣設(shè)備，與此同時(shí)，還可以起到電源系統(tǒng)沒有及時(shí)關(guān)閉可能引發(fā)的安全隱患防范作用，能夠保證礦井中處于無人作業(yè)時(shí)的安全保護(hù)作用，最大化的起到防范火災(zāi)、爆炸等一些危險(xiǎn)性事故發(fā)生。

3 結(jié)束語

綜上所述，要想加快推動(dòng)我國礦井采煤事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，其照明系統(tǒng)朝向節(jié)能與安全控制方向進(jìn)行設(shè)計(jì)是必然發(fā)展趨勢，一方面能夠有效提升照明系統(tǒng)在采煤區(qū)的運(yùn)行效率；另一方面還可以降低采煤區(qū)在生產(chǎn)期間發(fā)生故障問題的概率。為此，煤炭企業(yè)應(yīng)切實(shí)迎合當(dāng)前采礦區(qū)生產(chǎn)要求，及時(shí)對傳統(tǒng)照明系統(tǒng)進(jìn)行更新，以此為采煤作業(yè)人員構(gòu)建安全可靠的工作環(huán)境。