【摘要】煤矿的通风系统是防止煤矿企业发生安全事故而采取的一项重要措施。随着现代科学技术的快速发展，自动化控制技术被应用到各个领域当中，若是将自动化控制技术应用到煤矿企业的通风系统中，不但提高了矿井系统的安全性，还降低了煤矿通风系统的管理成本，进而提高煤矿生产的安全效益和经济效益。本文阐述了煤矿通风系统的重要性和在通风系统中应用自动化控制系统的必要性，然后又分析了自动化控制系统在煤矿通风系统中的应用。
【关键词】煤矿;通风系统;自动化控制技术;应用
安全问题一直是煤矿生产中备受关注的一个话题。近年来，我国的煤矿企业也频多出现煤矿安全事故，因此，煤矿的安全生产越来越受到人们的重视。在煤矿生产中煤矿的通风系统是避免安全事故发生的一项重要措施，此系统能够有效的、及时的控制矿井下的情况，提高矿井下生成的安全系数。在目前的矿井通风系统中大多数是人工管理控制的，无法对矿井下生产的实时动态进行监控，若是在通风系统中引入自动化控制技术能够实现矿井下生产的过程进行实时监控，进而提高煤矿生产的安全性、提高系统的管理水平。
一、矿井通风系统的其重要性
煤矿通风系统建设的主要目的是保持矿井下空气的安全问题。通过通风系统中通风巷道的建立，实现了矿井下与矿井上空气的流通，这样便能够保证矿井下流有新鲜的空气，给井下工作人员创造较好的工作条件。另外利用通风巷道能够将煤矿井下的有害气体、矿尘、热量以及水蒸气的排出，以便创造出一种安全的生产条件。在煤矿下进行作业时特别需要注意的是矿井中瓦斯的含量，需要对其进行实施监控，以便根据其含量及时调整通风系统的通风量，避免安全事故的发生。从目前的矿井通风系统来看，多数是采用人工控制的管理方式，无法做到实时监控和调整，由此为给矿井通风系统的安全稳定运行带来不利条件。若是矿井的通风系统出现异常，极可能会引发井下瓦斯爆炸等重大的安全事故，这些将直接危及到作业人员的生命安全，同时给我国的经济带来很大的损失。
二、煤矿通风系统中引入自动化控制技术的必要性
自动化控制技术应用到煤矿通风系统中能够提高通风系统的可靠性、安全性，同时还提高了煤矿通风系统的管理水平。自动化控制系统无需人工监控，通过自动化系统实现对井下工作条件和工作情况的实时监控与管理，由此减少了工作人员的工作量同时还节约了管理成本。从我国目前的煤矿通风系统来看，系统使用的设备都是比较分散且独立的自动化设备，而这类设备的参数不齐全、可靠性能较低、设备维护量大、缺乏自我诊断能力等特点，在通风系统运行中很难做到集中调度、管理和监控，同时给矿井通风系统的安全、稳定运行带来不利的因素。因此在现代的煤矿通风系统中运用自动化控制技术是十分必要的，同时煤矿通风系统的自动化控制也将成为我国煤矿通风系统发展的重要方向。
三、煤矿自动化通风控制系统的工作原理和结构
（一）煤矿自动化通风控制系统的工作原理
自动化通风控制系统采用的是整体控制、分散检测的方式，在煤矿井下生产中设置有若干监控分站，对矿井空气中的温度、风量以及有毒气体等进行实时监测，各分站监测的的数据通过系统中的通信电缆传输到煤矿通风主站，在此总站中对所有分站监测到的数据进行集中管理，之后在系统中对这些监测到的数据进行计算，最终得出井下风量的分布情况，并结合实际的生产要求制定合理的风量控制方案，并将系统的监控指令传送至各个分站，最后在变频装置的作用下，对煤矿井中通风机的风量进行调整，以上便实现了没空通风系统的自动化控制管理。
（二）煤矿自动化通风控制系统的结构
煤矿通风系统主要有三部分组成，分别是通风系统、中央控制系统、传感器。
1.通风系统
此通风系统中主要运用了两种风量调节方法。一种是利用系统中的百叶窗和风门的角度来控制和调节系统中的风量;另一种是通过改变电动机的频率实现对井下风量的控制。另外，在煤矿井下的自动化控制通风系统中运用了定时控制装置和爆破冲击开关，若是矿井下发生爆炸后系统就可以实现通风。
2.中央控制系统
此结构系统是通过微型计算机来实现系统的控制功能的，此微型计算机有很多接口，在使用过程中具有较强的扩散能力，对于系统所分配的任务都能够完成。此结构系统在进行自动化控制时具有速度快、测量精度高的优点。此系统结构的主要任务是对各分站检测到的井下数据进行采集和处理，并针对各分站的空气含量做出适当的风量控制方案，同时中央控制系统还具有报警的功能。
3.传感器
传感器是系统中的信号发生器，在煤矿井下的自动化通风控制系统中需要对不同的信号进行传输和接收，以及不同过指令和数据的接受与发送，而他们的传输方式主要有时分制和频分制两种。时分制是根据时序的不同来传送不同的信号;而频分制是根据自身的频率来确定信号的发送的，这种传送方式比较简单、出错较少的优势，使其的到广泛的应用。另外在传感器中检测元件也具有很重要的作用，在井下巷道中放入传感器，用此装置来确定巷道中的风量、气体含量以及巷道中的温度等，实现对巷道各项指标的实时监测。
四、在煤矿通风系统中自动化监控技术的应用
（一）系统中设置了各种等级的安全机制
在煤矿自动化控制通风系统中设置了不同等级的安全级别，同时不同的安全级别具有不同的安全权限，这样在煤矿工作中的安全分析人员只能够查看自己权限范围内的的信息情况。这样的设置方式不但提高了系统的安全性，还对工作人员的职责进行了明确。
（二）实现对井下工作环境的实时监测
通风系统的自动化监控，主要内容是监控作业人员工作环境中的温度、有毒气体含量、风压以及通风机设备的运行情况，利用传感器采集相关的数据并传送到中央控制系统中，然后将采集到的数据与系统设定的参数值进行比较，为调控井下工作环境提供可靠的依据。此外，为了相关工作人员能够方便快捷的了解到矿井下的工作环境和通风系统的工作情况，在自动化通风控制系统中设置了报表功能，在对检测数据进行传输是能够将历史数据和目前的动态数据打印出来，供工作人员阅览参考。
（三）绘制煤矿井下通风系统和工作环境的趋势曲线
在自动化控制系统中把传感器采集到的数据，利用图形的实行展现出来通过历史曲线和实时曲线将各模拟量的变化情况清晰的展现出来。其中实时曲线是指传感器在短时间内采集的到数据，历史数据是对之前某段时间内传感器采集到的数据进行统计、汇总后的数据。利用图形曲线的方式更直观的展示出通风系统的工作情况，并据此做出正确的调整。
（四）系统故障的诊断和排除
当自动化通风控制系统在运行中出现故障时，此系统会自动启动备用风机，或是增加其他风机的通风量来去报煤矿生产工作的安全进行。它的操作过程是在系统出现故障时，系统内部发出指令对出现故障的机器采取关闭电源的措施，同时在系统中启用备用风机或是增加其他风机的通风量，之后再对系统设备故障进行检测和处理，当系统故障排除后还要对其系统参数进行检查，在检测没有问题的情况下启动设备，若是出现设备无法启动的现象，则需要对系统的所有参数进行记录，之后进行全面的分析，并给出解决方案。另外，在自动化系统中设置有故障自动报警装置，当系统出现故障时会及时发出警报。而系统警报范围的设定是根据系统中各项参数值得上下限进行设定的，在警报响起后相关工作人员要及时对系统故障进行排查，以免造成安全事故的发生，同时在系统报警的同时还能够对报警资料进行储存，以供工作人员排查时做参考。
五、结束语
煤矿系统中应用自动化控制系统能提高煤矿生产的安全性，降低系统的投资成本，增加煤矿企业的安全性。同时运用自动化控制技术实现了无人值班和对煤矿系统的实时监控，增加煤矿生产系统的安全效益，减少通风系统的管理人员投入，提升企业的经济效益。
参考文献
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