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煤矿自动化控制

煤矿自动化控制

煤矿自动化控制范文第1篇

[关键词] 煤矿; 井下排水; 自动化控制系统

煤矿井下排水系统在煤矿安全问题中占据着极其重要的作用,煤矿底下的矿井涌水如果不能及时排出,将严重影响着煤炭产业的正常生产和危害煤炭工作人员的生命安全。而传统的采用继电式控制器的煤矿井下排水系统由于应急性不是很高,存在着一些技术性问题和严重的安全隐患。因此,本课题针对传统的继电式排水系统的弊端,研究出了煤矿井下排水自动化控制系统,可以有效解决了煤矿井下涌水的问题。

一 煤矿井下排水系统的重要性

在煤炭采集过程中,生产者经常会注意到会有部分地下水流入煤炭采集的巷道和工作面,这种水便可以称为煤矿井下水。这类现象的形成一般是由于煤炭采集密集区所造成的煤炭采空区塌陷波及到地下水源所致,这种水源的组成主要是由大气中的降水、地表层的水、断层水、地面本身含水层的水以及采空区存在的水。这些不同形式的水源聚集,造成了煤矿井下积水的增多,考虑到煤矿井下水的再利用问题和人民群众的生命安全,煤矿井下排水系统的重要性不言而喻。

首先,我国是一个被世界瞩目的煤炭大省,改革开放以来,随着国民经济的快速发展,国家对煤炭的需求量也会明显增加。我国社会生产的主要能源资源是煤炭,在我国的一次能源使用构成中一直占绝大部分,科学家做过相关预测,我国对煤炭的需求量在近二、三十年期间不会有根本性的改变。到目前为止,工业燃料和动力的百分之七十五、化工原料的百分之八十五以及人民群众绝大多数的民用燃料都是依靠煤炭。如今,我国的煤炭产量已居世界首位,达到了12亿吨。并且没产出一吨的原煤资源就会有2-4立方米的矿井水排出,那么每年就会有几十亿立方米的矿井水排出,如果能够回收利用的话,可以解决我国城市年生活用水的二分之一,然而,这几十亿的立方米的矿井水大多数都被浪费了,煤矿利用率仅为10%。

其实,煤炭生产过程中的矿井水,刚开始进入井筒时,并未受到外界因素的污染,而是在煤炭开采中才被污染成呈灰黑色的水质。它的主要污染物来源于煤炭开采过程中可溶于水中的无机盐类、悬浮的煤粉和岩石粉渗入所形成的浓度很高的悬浮物,开采过程中使用的乳化液少量的有机物。这些污染物并没有很大的毒副作用,对水质没有造成不可恢复的影响,如果对这些矿井排出水进行处理,完全可以达到国家工业和农业用水中的水质标准。在此,举一个例子可以说明,根据科学检测,我国东北以及华北地区矿井水的水质为中性,而且不含有有毒有害的物质并且被矿化的程度很低,经过合理的混凝、沉淀,消毒和杀菌之后,完全可以达到被人民群众作为生活用水所使用。

另一方面,我国是世界上人口最多的国家,虽然水资源总量丰富,但是背后是那么庞大的人口基数,导致我国的人均水资源占有量很少,仅为世界人均水资源占有量的25%,是世界上水资源严重缺乏的国家之一。并且近几年来,由于国民经济的快速迅猛发展,国家人口的增多和人民群众对生活质量要求的提高,我国对水资源的使用量又有了很大的提高,因此我国的水资源变得越来越紧张。尤其是我国的煤炭富集区域,大多数位于我国的中西部缺水地区,更加严重影响了矿区的煤炭生产和矿区人民群众的正常生活用水。现在,我国大多数矿区的缺水量已经达到了5亿立方米,造成了矿区用水紧张和矿井排水严重浪费的矛盾。

假如能对煤炭开采过程中的矿井水没有造成严重浪费,而是能够合理的得到回收利用,则能够大大缓解这一矛盾,那么便能够为社会带来极大的社会经济效益。近几年来,我国东北以及华北大部分煤矿产区也已经响应号召,开始对煤炭矿井水在排水系统中进行重复利用,作为一种水资源的重要补充,已经在一定程度上缓解了水资源缺乏的问题。

其次,也是最重要的一点,近几十年来,我国煤炭开采过程中所造成的矿难频繁发生,严重影响着人民群众的生命安全和财产安全,进而制约着国民经济的发展。煤炭运输、煤炭采集中的火药放炮以及火灾是引起矿难的几个方面,然而引起矿难发生的最重要因素则是由于煤炭井下排水不畅所造成的灾害。如果矿井水排水不畅,则会造成矿井水的肆意横流,很大程度上会导致火灾的形成,进而造成严重的人员伤亡、财产损失、矿井塌陷等问题。仅2005年度的下半年,在我国的山西、广东、河北地区的煤矿由于煤炭矿井排水不畅造成的煤矿透水事件,就造成大约200人丧生。

因此,无论是结合我国水资源严重缺乏和煤炭井下水的严重浪费这一矛盾,还是煤炭井下排水不畅所造成的严重灾难,都应该在煤炭开采过程中,使矿井水能够正常的排出矿井。因此认真研究一个合理的煤矿井下排水系统是极其重要的,只有这样,才能有效解决矿井水排水不畅所造成的严重问题。

二 我国现阶段煤矿井下排水系统的弊端

针对现如今煤炭开采过程中矿井水无法排出所面临的问题,我国也已经运用了基础的矿井水排水系统。但由于各方面因素的影响,我国现阶段的煤矿井下排水系统的使用现状不容乐观。

(一)传统类型的煤矿井下排水系统的弊端

现如今,我国的煤矿井下排水系统大多数采用的是人工操作,基本上存在着消耗大量人力物力、反应时间长、无法和现代化的矿井管理相接轨的问题。这种传统类型的系统基本上是运用人工进行检测地下水的水位、淤泥的厚薄度以及地下的配电使用情况,效率非常低下。而且由于人工在井下操作,环境恶劣,非常容易引起故障,造成灾难的发生。

而且这种传统的煤矿井下排水系统大多数是采用的继电器控制系统。这种系统需要使用很多的机械触电,造成庞大的线路体系,并且中途要使用其他类型的继电器,这些多个继电器的连续使用,容易造成操作的混乱,让操作者在操作过程中启动了不当的按钮,大大降低了设备运行的可靠性。而且这种操作需要大量的工作人员,这又在一定程度上造成了操作的危险性。

(二)现阶段煤矿井下自动排水系统的弊端

针对传统的继电式煤矿井下排水系统的弊端,我国国内的有些煤矿也正在尝试已经研制出的煤矿井下自动排水系统。但是通过使用情况和对其进行调研表明,这种现阶段煤矿井下自动排水控制系统也存在着一些弊端,前途并不可观。

因为我国现阶段的煤矿井下排水系统并不能很好地适用与我国的矿井情况,而且有些地方根本不符合,导致了操作的不合理性。而且现阶段的煤矿井下自动排水系统由于技术的不过关,导致系统本身就存在着很多弊端,根本无法使矿井中的水有效排出,更别说对这种水资源进行合理利用了。这种系统的排水效果甚至不如传统的继电式排水系统的效果好,我国有些矿井已经对这种自动控制系统进行了拆卸,又转用传统的继电式控制系统,在这个过程中也造成了很多不必要的浪费。

三 煤矿井下排水自动化控制系统研究

无论是传统的继电式控制系统还是我国现阶段所使用的自动化控制系统,都或多或少存在着一些弊端,并不能解决我国煤矿井下水的浪费问题和由于煤矿井下水排水不畅所造成的严重问题。而且国外已经研制出的一些高端煤矿井下排水自动化控制系统,虽然对于国外矿井来说效率非常高,但不切合我国煤矿开采时矿井中的实际情况,对此也是于事无补。因此,研制出一个适合我国矿井实际的煤矿井下排水自动化控制系统,是目前亟待解决的问题。

针对我国目前的煤矿实际情况和煤矿井下排水自动化控制系统的现状,主要对煤矿井下排水自动化系统做了以下研究

(一)对控制器进行革新

开发可以人工编程的控制系统,对整个煤矿井下排水自动化控制系统进行合理的控制,能够很好地解决传统继电器控制系统的弊端,科学控制整个系统。而且这种控制器虽然产生及应用不到半个世纪,但很多产业的控制系统已经选择采用这种控制器,使这种控制器得到了很好的实践应用并获得了长足的发展。

这种可编程控制器的特点主要是:第一,具有很大的灵活性。相比于传统的继电式控制器,它不用消耗大量的人力、物力、财力,而且一台控制器可以控制不同对象;第二,具有很大的可靠性,不受其他控制系统的干扰,安全性可以保证;第三,编程简单,而且对其编程的修改十分灵活;等等。

(二)优化设计可编程逻辑控制器的硬件软件系统

根据煤炭矿井排水工作的要求,对其可编程控制器系统的的硬件和软件系统进行优化设计,使其可以更好地解决煤炭矿井排水系统中所出现的问题。

在这个系统中采用五台离心式排水泵和三条排水管路相结合进行排空矿井水,并且这一过程中两条排水管路和一台排水泵相结合。是为了系统的不间断工作,一条管路坏掉时,不影响矿井排水。而且排水泵和排水管路都分为排水、备用和检修三个部分,保证整个排水过程的畅通运行。

采用可以检测水位的软件,可以检测水位的高低,不用人工的控制,即可完成适当的排水工作。

(三)运用感应式数字水位传感器

在我国的煤炭矿井中运用感应式数字水位传感器,可以有效地自动监控矿井中水位的高低。感应式数字水位传感器则可以自动感应水位的高低,主动发出打开水泵和停止水泵的命令,很好地把矿井中的积水排出。

而且在此过程中设计的“避峰就谷”环节,可以很好地节约在排水过程中所消耗的水能和电能,达到了资源的节约使用,也在一定程度上缓解了煤矿区水资源严重缺乏的现象。这个环节的启动主要是在矿区用电的“谷段”和“平段”使用排水功能,而不在用电的“峰段”,可以降低很大的费用。

(四)运用新型检测系统对水泵电源检测,以便及时检修

这种新型的检测系统主要是对水泵进行保护,保证排水的正常进行。主要包括对水泵的电压过量、电流过量、漏电保护以及水泵的漏水保护。并且可以在过程中显示真实的数据,以便于工作人员的及时维护和修复。

并且,这种系统通过线路和计算机有连接,可以在屏幕上显示故障画面,一旦有故障发生,故障画面便会主动作为及计算机的主画面,引起工作人员的注意及时进行检修。而且画面清晰、形象,助于理解,有利于工作人员很快解决问题。

综上所述,煤矿井下排水问题一直是制约煤炭产业发展和我国经济发展的瓶颈问题。煤矿井下积水无法正常排出,不仅造成了水资源的严重浪费,更加剧了我国特别是煤矿区的缺水问题。而传统的继电式排水控制系统和我国现阶段使用的煤矿井下排水自动化控制系统由于存在着很多致命问题,不能被很好地使用。因此,本课题针对以前控制系统所存在的问题,对其进行深入的研究,很大程度上解决的原来使用的控制器所面临的问题,但为使其更加完善,还需要社会和科研工作者的共同努力。

[参考文献]

[1]王水林,孟凡平.煤矿井下排水自动化系统研究[J].煤矿机械.2010(10):168-169

[2]郭凤仪,刘丹,王爱军,赫广杰,缪传海.煤矿井下排水监控系统的设计与实现[J].计算机测量与控制.2012(07):1843-1845

煤矿自动化控制范文第2篇

关键词:煤矿、电气自动化;控制系统

中图分类号:F407 文献标识码: A

一、电气自动化技术应用

电气自动化技术是电子技术与计算机技术的完美结合。在实际的使用过程中,计算机技术一般被单片机技术所代替,从而实现了嵌入式的技术应用模式。在使用的领域中,包括生产型工业领域以及煤矿领域,单片机的技术核心在于能够将计算机的所有重要硬件进行集成,然后通过嵌入式的方式与硬件结合,完成在某一小空间范围内的控制指令输出。但是,在技术原理方面,两者还是存在一定的区别的。单片机一般采用嵌入式的语言,而计算机则一般采用高级语言,两者在交互通信的时候,需要进行代码转换,才能够进行直接通信。因此,一般情况下,会利用单片机的这种通信原理,进行远程控制技术的应用。一般在实际的操作和生产的过程中,由于采用了嵌入式的单片机技术,在硬件设备中,单片机进行嵌入设计,而设计计算机的控制中心,进行远程通信。这样就可以实现绝大多数领域的远程操作流程,通过代码之间的转换,让远程操作和远程控制得到真正的实现。但是,在某种意义上分析,电气自动化技术中电子技术的应用主要是硬件方面的使用。会根据使用环境的需求对模拟电子技术和数字电子技术进行合理安排和配置。一般情况下,在高精的设备中,都会采用数字电子技术,而模拟电子技术则是最为常用的技术之一。电气自动化技术的核心有两个方面,电子技术负责硬件电路线路的畅通,而控制指令操作则通过计算机的指令完成。两者实际上依然是软件以及硬件的结合技术,只是使用的是软件编程利用了单片机通信技术而已。

二、装置选择的设计策略

1、选用编程工具

目前,煤矿电气自动化控制系统中使用比较广泛的编程工具是计算机、PLC,以及应用图形与手持相统一的编程器。收集编程器的目的是为了编程商家定制语言,其中,手持编辑器的编程效率是比较低的,根据规模比较小的PLC装置编程,通常在进行编程的时候所使用的图形编辑器是梯形编程,这是一种十分简洁的编辑手段,也十分适合中型PLC的编程。为了更加有效地编程规模比较大的PLC装置,通常使用PLC软件包与计算机,然而,在进行开发的时候,这样的编程手段需要投入比较大的成本,也不便于实际的调试,通常仅仅使用在大型的煤矿自动化控制系统中。要想提高煤矿电气自动化控制系统的效率,应当结合系统的规模选用合适的编程工具,从而确保更加高效的系统编程。

2、确定I/O点类型

煤矿电气自动化在进行控制的过程中会存在一系列的需要,在一定程度上,这些需要的拟定是结合监控对象的规模来进行的,在进行监控前,应当对装置I/O点的数量进行统计,在进行统计的时候,应当划分它的种类,且要对有关的统计清单进行制定,根据估计的系统控制容量,从而有效地保障软硬件的资源剩余数量还不至于对资源造成浪费。在对装置的输出点、输出频率进行确定的时候,应当认真地探究矿井自身的供电现状,从而对输出端的输出方式进行迅速地确定,输出端通常实施继电器与晶体管输出的方式。

3、认真探究系统的规模

在选择PLC装置的前期,应当认真地探究系统的规模,从而尽量缩小装置的选用范围,这是由于不相同的PLC产品所适用系统的规模也是不一样的。其中,选用西门子PLC装置并且实施探究,倘若选用的PLC装置只是为了检测瓦斯的浓度,那么通常使用微型的装置就可以了。可是对于水泵机房而言,应根据矿井里面改变的水位对它的工作状态与方式进行更改,这就需要高标准的PLC装置闭环与逻辑控制,为此,中等型的PLC装置是最为理想的选择。此外,应当实时地监控矿井工人的安全,首先,应当实时地检测矿井的控制与通信,要想监控整个的过程是比较困难的,而中型与微型的PLC装置是难以实现需求的,在这个时候,仅仅可以选用大型PLC装置。

三、煤矿电气自动化控制系统的设计策略

1、软件的设计策略

软件是煤矿电气自动化控制系统的核心,在优化设计之后系统软件可以大大地提高煤矿电气自动化控制系统的工作效率。优化设计软件需要跟优化硬件同时进行,软件优化设计的过程就是在处理固有的软件装置后,使其变成清晰的梯形图,在应用PLC系统中,这种过程是最难解决的一个问题。优化设计软件,需要立足于结构,在进行设计的时候,应当根据系统的规模来实施,从而使结构优化后,煤矿电气自动化系统能够更加迅速地应用,并且可以更加贴近生产的实际情况。

2、硬件的设计策略

在煤矿电气自动化控制系统中,硬件设计是非常重要的一个组成部分,它跟煤矿电气自动化控制系统的安全性、可靠性以及稳定性是息息相关的。为此,应当实施有效的设计。因为应用要求的不一样,所使用的硬件也是不一样的,下面,探究了系统抗干扰、输出电路以及输入电路这三项内容。

2.1抗干扰的设计策略

在煤矿电气自动化控制系统中,务必注重的一个问题就是系统的抗干扰性。相对来讲,矿井的工作环境是非常复杂的,这对电气自动化控制系统提出了更高的要求。电系统芯片容易受到磁脉冲的干扰,这会导致系统的失灵。为此,在设计煤矿电气自动化控制系统的时候,一定要将防干扰的问题解决。通常来讲,实施下面的一系列策略:布线的优化,将弱电信号线和强电动力线分来走线,且要保障其中是间隔着的,实施双绞线屏蔽电缆的模拟信号传输线可以实现一定的抗干扰功能。借助金属外壳来实施电磁屏蔽系统,在金属质地的工作柜当中放置PLC控制系统,并保障外壳是接地的,这样可以避免空间辐射、电磁脉冲和静电干扰系统。借助隔离变压器,实施1:1超隔离变压器,且把中性点通过电容来接地。

2.2输出电路的设计策略

在设计输出电路的前期,应当根据煤矿生产的实际情况,针对调速设备和一系列指示标志输出方式的选择,应用最为基本的输出方式――晶体管输出,从而确保在进行输出的时候尽量地跟高频率的动作相适应,与此同时,也可以大大地提高响应速度。要想尽量地简化输出电路,通常实施继电保护方式,这是由于继电保护输出方式的带负载与抗干扰能力是比较强的。然而,如果电磁线圈附带在PLC输出的时候,那么PLC芯片就会在断电时受到破坏。因此,为了防止破坏PLC芯片破坏,通常在电路盘中并联续流二极管,这样就可以将浪涌电流有效地吸收,从而对PLC芯片进行有效的保护。

2.3输入电路的设计策略

在设计输入电路的过程中,应当思考PLC的供电电源通常是在交流85V―240V间,具备宽幅适用性。然而,因为矿井的工作环境和条件是非常恶劣的,与此同时,加上不稳定的供电,因此为了确保稳定和安全地运行系统以及抗干扰,应当将电源净化元件加装在输入电路部分,像是隔离变压器或者是电源滤波器。倘若实施的为1:1的隔离变压器,那么借助双隔离技术使变压器的次级线圈屏蔽层和初级线圈屏蔽层经过初级电气中性点接地,就可以在一定程度上抵抗脉冲干扰。针对PLC的输入电源来讲,应用直流电源并且控制在24V,负载的调整应当结合它的容量来进行,还需要对周围的电路实施防短路操作。这有利于煤矿电气自动化控制系统的可靠、安全和稳定运行。倘若出现短路或者是过载的情况,那么都会破坏PLC芯片,进而导致系统的瘫痪。为此,务必有效地设计输入电路。

结束语

综上所述,在社会文明不断进步的影响下,煤矿电气自动化控制系统得以广泛的应用,这大大地提高了煤矿的安全生产管理能力和生产效率。然而,煤矿电气自动化控制系统具有多样化的实施策略,成本与效率也是不一样的,因此,创新性地设计煤矿电气自动化控制系统,这是减少系统成本支出和提高系统运行效率的必然趋势,此外,还应当避免重复性的设计并加强设计实践。

参考文献

[1]罗建方.浅谈电气自动化控制系统的设计[J].科技创新导报,2013,11:75.

煤矿自动化控制范文第3篇

关键词:煤矿;电气自动化;控制系统;应用;策略

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.058

1 煤矿电气自动化控制系统的应用结构概述

在实际的煤矿工程运行过程中,要实现整体结构的完整建立,就要针对相应的结构进行集中的控制。整体自动化控制结构是对采煤系统中的相应项目进行集中的监控和操作,从而进行相应数据和信息的收集汇总。主要利用的就是电气系统自身的特质,对整体采煤作业进行实时的控制,并且在实际项目运行中,利用必要的手段保证整体采煤操作的规范化发展,以确保整体采煤工艺流程的准确性以及可靠性。另外,相关人员要对基础煤矿的通风和排水系统进行集中的管控,利用相应的技术手段实现安全指标的达成。对于电气自动化控制系统来说,只有保证在供电系统中进行集中的监测监控,才能规避相应的供电风险,保证整体煤矿供电结构的完整,以及供电系统项目的优化运行。相关管理人员要在经济运行的基础上,实现整体结构的优化配置,利用相应的分配机制,进行资源的科学化分割,从实际落实节约用电的煤矿工程运行理念[1]。

除此之外,相关管理人员也要针对相应的工程机械进行集中的项目管理,保证基础机械在安全使用范围内,有效的规避由于器械造成的工程事故,要根据实际的项目运行情况,选择适宜的煤矿工作器械,以实现整体煤矿作业的安全运行。

2 煤矿电气自动化控制系统的优化策略分析

在实际煤矿系统升级的过程中,要对相应项目进行集中化的升级,其中包括基础的工程软件以及硬件。

2.1 优化基础煤矿作业的硬件

在实际的煤矿电气自动化控制系统中,硬件设施的运行能保证整体作业的稳定。只有实现基础硬件设计的优化,才能实现实际的安全控制结构。其中包括防干扰设计、输入电路设计以及输出电路设计。

第一,针对防干扰设计。在煤矿基础作业过程中,要针对电气自动化控制系统的硬件进行集中的防干扰设计,才能实现整体运行环境的优化,保证外界环境不会影响基础作业进度。主要的措施在于利用优化设计的硬件布线,集中区分干扰线路,适当的添加外部屏蔽电缆,从而从根本上消除临近线路的不良干扰,并且提升整体线路运行的稳定性以及可靠性。另外,集中落实优化的隔离设计,集中关注变压器的隔离设计,减少干扰风险的同时,提高整体运行环境。也要对硬件的电磁屏蔽进行集中的优化设计,利用外壳接地、防静电处理等措施实现整体抗干扰能力的优化升级[2]。

第二,针对输入电路设计。相关管理人员要针对相应的操作项目,进行应用项目的升级,优化基础输入电路的设计,保证严格控制整体电气回路的输入模式,强化基础操作行为的优化。不仅要对基础电路的负荷能力进行集中的监控,也要做好防短路、防脉冲干扰等问题的处理,有效的避免输入电路的外力破坏。

第三,针对输出电路设计。对于煤矿电气自动化控制系统来说,基础的输出电路设计具有非常关键的作用,因此,在基础设计过程中,要符合基础项目的实际情况,并且按照相应的技术指标进行集中化的管理,保证输出电路的优化设计,能进行集中的项目控制。另外,要保证输出电路在高效率运行节奏中,能实现最佳的抗干扰能力以及电荷负载。

2.2 优化基础煤矿作业的软件

在我国,煤矿作业技术的升级正在逐渐强化的过程中,并且开始使用PLC软件技术,能对整体结构和程序进行优化的升级。一方面是基础软件结构的优化设计,主要是针对自动化控制系统的框架设计,保证了整体设计符合基础作业的要求,并且能利用有效的模块设计促进整体软件功能的拓展,也能依据实际的煤矿工程特点,进行及时的项目调整,只有保证基础技术的升级,才能真正实现整体运行目标的达成。相关管理人员要依据煤矿作业的实际状态进行电气自动化系统的模块划分,针对相应的模块制定相应的规范化运行目标,保证标准化的运行,并且利用基础子任务系统,促进整体软件结构的优化运行。另外,相关人员也要对控制程序进行集中的设计,并且主动调试基础运行结构,利用软件的维护手段,促进整体系统的完整运行,并且规避不良的结构漏洞,有目的的调整整体系统结构,实现软件和煤矿作业的同步。另一方面,要对基础软件的程序进行集中的优化设计。在设计基础程序的过程中,主要的核心机制就是I/O分配,只有实现了基础分配方式的优化,才能保证软件运行水平的提升。相关设计人员要在升级的过程中,充分考虑PLC技术的项目融合,以实现整体软件控制的优化[3]。

3 结束语

总而言之,对于煤矿运营项目来说,基础的电气自动化控制系统具有非常重要的价值,能真正促进整体项目的优化发展,只有运行集中的管控机制,才能保证系统和项目的双向发展。相关管理人员要集中力度提升基础技术水平,促进煤矿运营工作的顺利推进。

参考文献:

[1]廉忠平.关于电气工程自动化控制系统应用的研究[J].黑龙江科技信息,2014,17(15):92-92.

煤矿自动化控制范文第4篇

关键词:自动化控制技术;煤矿通风系统;应用

一、自动化控制技术

(一)自动化控制技术工作原理。将自动化控制技术运用到煤矿通风系统中,技术控制员主要的工作就是采用分散监测和整体控制的方式,在煤矿底下安装很多的监控摄像头和监控设备,这些监控装置需要平均的安设在煤矿中,从这些设备中获得煤矿中的各种信息,这些信息主要可以分为煤矿中风量与风速、空间温度和空间各种气体含量等,当监控设备将这些信息收集完成之后,自动化技术再将信息传输到互联网中对其进行各种计算和分析,通过对资料的收集和分析,得出煤矿中通风系统中存在你的各种问题,最后针对问题原因,同时根据不同煤矿自身的特点制定出属于其自身的风量控制方案,对煤矿中通风情况进行处理,最终促进煤矿开采工作顺利进行。

(二)自动化控制技术的构成。在自动化控制技术中简单就是指通过在煤矿开采工作环境中安装各种监测装置,从而对其工作环境各种温度和风度进行监测,通过监测可以获得大量的有效信息,自动化控制技术再将其传输到互联网计算系统中对其进行分析和整理,最终提出解决煤矿中通风系统问题,在这个过程中包括三个部分:传输系统、通风系统和总控中心,每个部分之间是紧密相连的,三者只有互相合作才可以使煤矿通风系统更有合理科学,接下来将对其部分进行详细说明:首先,对于传输系统来说,其简单来说就是指信息的发出和接收,在自动化控制技术中虽说是自动化技术,但是并不是说没有人进行控制和操作,在整个过程中就是由部分工作人员根据设备的特点来操作设备,定期操作设备进行信息指令,在这些信息发出来之后一些监控设备就会根据命令进行工作,在进行传输指令时主要分为频分制、时分制两种方式,其中频分制是根据信息的频率,时分制是根据信息的先后时间,传输系统类似于重要的交通系统,在这整个体系中非常重要;其次,对于通风系统来说,在自动化控制技术中当通过传输系统知道了煤矿中风量和温度基础下,就需要采用通风系统进行适度调节,对煤矿内部进行风量调节主要分为风门和百叶窗进行控制,或者充分利用通风机电机转动进行控制,这两者就是对煤矿通风情况的直接处理;最后,就是总控中心,总控中心实质上就是充分利用计算机系统将传输系统传输过来的各种信息进行分析和整理。

二、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用

(一)监测分析相关数据信息。自动化控制技术就是利用相关设备和设施对事情发展情况进行收集,当自动化控制技术真正运用到煤矿通风系统中,在开始之前首先就会在煤矿内部安装很多摄像设备和监测设备,这些具体设备目的就是通过频分制、时分制两种方式对其进行监控,对煤矿内部温度、内部气体总数、风量与风速以及风的方向灯进行监测,这些信息对煤矿工作非常重要和关键。在自动化控制技术在收集这些信息之后,就会充分利用数学曲线呈现信息数据,工作人员就会利用计算机软件系统将这些煤矿信息转化为图像和图形,曲线可以分为实时曲线和历史曲线,主要就是为了将这些信息更加形象生动地进行展示出来,将其整个运动状态进行表示,从图形中看出煤矿中通风情况,更加方便工作人员找出存在的问题从而提出具体解决措施。

(二)对系统中的故障能够及时发现并进行相应的处理。当自动化控制技术运用到煤矿通风系统中,首先会收集煤矿内部很多信息,对这些信息进行图形转化,在这种情况下非常容易发现其中存在的各种问题,对煤矿内部通风系统中存在的临时系统障碍就会及时进行发现,例如当煤矿内部风速比较低,内部空气流动量较低,在这种情况下就会产生温度过高,根据收集的各种信息我们就可以进行推测系统发生问题的原因,根据设备正常工作和各种参数和出现障碍后的各种参数进行判断,同时将事先准备好的风机进行投入使用,及时进行处理问题保证煤矿内部空气正常流动。自动化控制技术在应用过程中,在遇到系统发生问题时不仅会对其进行判断,同时会发出警报,对工作人员进行提示,以便工作人员可以及时处理防止安全问题的出现。

(三)设置系统、完整的安全体系。在自动化控制技术中,我们不仅会对煤矿内部进行收集信息,不仅会对其障碍问题进行发现和处理,同时会设置系统和完整的安全体系,这种安全系统体现在煤矿监测工作的每一个步骤中,例如对于不同的工作人员设置有自己特定的工作,不可私自进行干涉和了解其他信息,同时保持分散监测和统一管理的理念,力求在局部安全和整体安全相结合,保证整个系统的安全有效运行。

参考文献:

煤矿自动化控制范文第5篇

关键词:自动化;煤矿通风;管理控制

煤矿井下通风状况关系到矿井的生产全,采用自动调节和控制的技术,加强矿井通风技术,提高安全生产能力,将矿井通风过程中的自动控制和调节的技术加以提升,是当前防止矿井安全事故、达到矿井通风自动化运行的重要技术手段。对于减轻事故发生的危害程度,提高矿井的安全系数,具有关键的作用。从当前常用的矿井通风系统的自动化管理方面进行分析,主要包括检测通风状况和监测环境质量等方面,常见的检测是针对通风系统风量,常用的自动化通风系统包含了通风、信号、传感器系统,主要由中央控制系统符合运行和协调。

1、煤矿通风系统自动化控制

进行煤矿通风系统的自动化安装和运行,主要是为了保持井下空气状况的安全和稳定,通过通风巷道,将井上和井下的空气加以交换,给工人提供较为舒适的工作环境,保持矿井内部的空气的新鲜,将井下的有害气体以及热量、水蒸气等加以排出,得到适合安全生产的矿井工作条件。检测的内容包括瓦斯的含量的监控,系统通风量的及时调整,瓦斯含量如果发生了异常的升高或者涌出,应该警惕是否有安全事故或者隐患存在。目前采用的人工管理的方法,对于监控和调度的自动化程度来说,是不足以维护煤矿安全运行的。自动化控制水平高的煤矿通风系统,能够控制风量计算模型,运用科学合理的通风系统的管理来保证系统运行的安全可靠。

2、自动化控制系统整体设计

2.1自动化系统采用的是集中控制和分散检测的方式,建立了动态检测煤矿的监控分站,对煤矿内部的气体、风压、温度等状况进行检测,由煤矿通风总站将数据加以传输,得到了关于监控分站的各种数据的汇总,然后采用推算的算法,得到了煤矿风量的分布的情况,将风量控制方案,反馈给变频装置等监控分站中的重要位置,达到通风系统的自动化控制的目的。2.2自动系统的原理,是以煤矿通风主站、分站,进行检测和控制,通过风压、风量、气体、温度的传感器将系统的数据加以传输、汇总、分析和运行。自动系统包含了通风系统、中央控制以及传感器系统等内容。传感器系统包含了信号发生器等,将不同的信号加以传输和接受,得到了监控的指令和数据。信号经过传输分为频分制和时分制度,按照计划将各路信号按照频率进行接收和发送。频分制的电路较为简单,故障较少,频率的接收和发送使用载频器进行定型生产,吸纳后通过动力线传递线进行传输,并对元件进行检测。矿井的环境状况等通过风量的控制得到精确的测量,测量到的数据包括了风量、风压和温度以及有毒的气体,巷道中被放置了很多传感器,如风速检测元件可以对风量进行精确的遥测。这些元件包括了恒流式风速仪、恒温风速仪、三杯电涡流式传感器、光耦感应器传感器等。采用热敏元件的温度遥测可归为红外线辐射技术,风压的遥测可以采用差压变送器进行。而红外线吸收可以使用光谱法或者定点位电解法进行CO气体浓度的遥测。2.3通风系统的自动化设置,采用风门和百叶窗的方式加以风量的控制和调节。频率发送器将风门和叶片的状态加以发送,最终传送到地面控制室,根据叶片和风门转动发出的吸纳后,通过改变通风机的转速产生的变频信号,可以得到局部井下通风机的定时控制,另外,在定时器装置的外部安装爆破冲击装置,实现自动通风,采用工作面作业机器运行的方式,引发气体浓度或者空气的温度的变化,最终对工作面的作业机器的元件进行控制,保证其良性运转。2.4中央控制系统采用的是微型计算机作为核心装备的设置方案,这种设置扩展能力较强,接口较大,在自动化控制中能够优化控制过程,精度较高,速度较快,对通风自动化系统的需求是绰绰有余的。中央控制系统包含了报警和监控功能,能够帮助监控站发出指令,处理反馈的监控信息,修改监控获取的数据,执行选定的控制方案,对通风设备的工作进行监视。当异常情况发生的时候,相应的处理程序就会启动并且报警。

3、自动化通风系统控制应用

值班人员根据显示屏上的风量大小、风压数值、有毒气体含量等相关参数进行数据的检测,然后负责将传感器的数据进行曲线绘制,将数据曲线变化加以统计和汇总,得到系统的工作情况,帮助工作人员发现问题或者故障,最后将数据报表进行打印,供使用者查询。进行通风系统的通风机的运行过程中,一旦出现故障,应启动备用风机,通过系统发出的控制指令,将故障风机电源关闭,并实行自检,确认无误后再重新启动。

结语:

通风系统要实现监控的自动化运行,无人值守,突法事件的处理,需要对控制单元采用风量计算算法等,这种设计方案能够实现对通风系统的运行的实时监控,大大提高煤矿工作安全,降低通风系统运营成本,因此应在自动化运行中加以推广。

参考文献:

[1]邬如梁.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤炭技术,2013,32(4):62-63,72.

[2]幸大学.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤炭技术,2013,(10):88-89,90.