1 基于TCP/IP協(xié)議的煤礦通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)
1.1 工作原理
該種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)將煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的環(huán)境狀況考慮進(jìn)去，針對(duì)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的惡劣環(huán)境以及具體的運(yùn)行環(huán)境采取分層設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)和分散設(shè)計(jì)三種不同的設(shè)計(jì)方式，并且其硬件設(shè)備和整體框架也都完整無(wú)缺。該系統(tǒng)與太網(wǎng)、光纖數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，以保障系統(tǒng)的可靠性。其軟件系統(tǒng)采用的是VC++組態(tài)語(yǔ)言，從而有效控制煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，提高其安全性。
1.2 主要功能
(1)人工操作功能，該種功能可以讓操作人員直接操作系統(tǒng)，可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的開、關(guān)、暫停等狀態(tài)，而不需要啟動(dòng)分站控制器。
(2)半自動(dòng)操作功能，該種功能主要是通過(guò)工作人員實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控主、分站的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的有效控制。
(3)自動(dòng)控制功能，該種功能可以大大節(jié)約人力，系統(tǒng)本身就會(huì)根據(jù)煤礦通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，將采集的數(shù)據(jù)傳達(dá)到主站，進(jìn)而控制各部分分站的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制功能。
(4)“三遙”功能，“三遙”功能主要指的是系統(tǒng)遙控、遙測(cè)、遙信三種功能的統(tǒng)稱。不同的功能發(fā)揮的職責(zé)各不相同。遙控功能主要是負(fù)責(zé)發(fā)送控制命令，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令進(jìn)行通風(fēng)機(jī)的操作過(guò)程。而遙測(cè)功能主要是對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下的檢測(cè)，包括運(yùn)行中的電壓、溫度、電流等信息數(shù)據(jù)，然后再傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中。遙信功能采取的是遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)控通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)從而采集其狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中。
(5)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示功能，該種功能主要是可以實(shí)時(shí)的顯示出通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，方便檢測(cè)。
(6)記錄故障功能功能，如果通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)記錄下來(lái)，檢修人員可以通過(guò)系統(tǒng)該種功能了解當(dāng)時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以便更好的維修。
(7)越線報(bào)警功能，無(wú)論是本地系統(tǒng)還是遠(yuǎn)方系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)越線范圍，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警以提升工作人員出現(xiàn)故障?？梢詫?duì)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控。
(8)冗余功能，該種功能主要是在通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，還能在一定時(shí)間內(nèi)保障機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，維持正常秩序。
(9)拓展功能，在通風(fēng)系統(tǒng)需要時(shí)，該種功能可以讓系統(tǒng)隨時(shí)增加監(jiān)控分站，并保持與主站的有機(jī)聯(lián)系。
1.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
基于應(yīng)用這一系統(tǒng)，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)主要由地面集控中心、監(jiān)控及信息集成分站以及工業(yè)以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。主站通過(guò)以太網(wǎng)對(duì)各分站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，而自動(dòng)化系統(tǒng)分站則負(fù)責(zé)接受主站發(fā)出的命令，從而進(jìn)行自動(dòng)化操作流程。
2 煤礦通風(fēng)變頻自動(dòng)化系統(tǒng)
2.1 工作原理
該種系統(tǒng)是對(duì)原有的通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行改造之后實(shí)現(xiàn)的，其工作原理是在原控制柜的基礎(chǔ)上并聯(lián)1個(gè)變頻控制柜，而通風(fēng)機(jī)是由變頻控制柜控制的，這樣就能達(dá)到變頻、工頻的雙回路操作系統(tǒng)的控制狀態(tài)。并且該系統(tǒng)采用的是“一拖二”、“一用一備”的操作方式，能夠更好實(shí)現(xiàn)工頻和變頻之間的自由轉(zhuǎn)換。煤礦通風(fēng)變頻自動(dòng)化系統(tǒng)中使用了2臺(tái)變頻器，1個(gè)變頻器控制1臺(tái)主站通風(fēng)機(jī)，在對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改良，將里面的控制閥去掉，然后結(jié)合控制器系統(tǒng)編程，這樣就能夠直接操作和控制煤礦通風(fēng)機(jī)，以此達(dá)到通風(fēng)變頻的自動(dòng)化效果。
2.2 煤礦通風(fēng)變頻自動(dòng)化系統(tǒng)的改造措施
首先，運(yùn)用DOS集控和遠(yuǎn)程通訊兩大系統(tǒng)來(lái)控制并監(jiān)視接口聯(lián)網(wǎng)，這樣就可以輕松實(shí)現(xiàn)控制功能，及時(shí)掌握通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)。
其次，在自動(dòng)化變頻柜上可以設(shè)置兩種操作控制方式，一種是手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量控制方式，一種是自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量控制方式。在自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量操作控制方式下，還可以調(diào)整機(jī)器在運(yùn)行中輸出的頻率，從而形成頻率、風(fēng)量自動(dòng)閉環(huán)控制。
最后，改造成功后的煤礦通風(fēng)變頻自動(dòng)化系統(tǒng)還具備多向功能。掌握通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)信息，讓操作人員有跡可循，實(shí)時(shí)監(jiān)控通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)問題就會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備，避免出現(xiàn)重大事故。
2.3 通風(fēng)系統(tǒng)的變頻自動(dòng)化改造效果
該種系統(tǒng)在改造之后，可以輕松實(shí)現(xiàn)控制器變頻、工頻的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，采取就地、自動(dòng)化、微機(jī)三種變頻控制方式來(lái)操作整個(gè)系統(tǒng)。一旦發(fā)生故障或者出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換所控制的通風(fēng)機(jī)。
改造后的通風(fēng)變頻自動(dòng)化系統(tǒng)其自動(dòng)化水平更高，更能節(jié)省人力、物力，并且產(chǎn)生了柔性啟動(dòng)，更能隨意變換通風(fēng)量，減少損耗，極大的提高了通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)是目前發(fā)展的一大趨勢(shì)，是保障煤礦通風(fēng)環(huán)節(jié)安全的重要舉措，將自動(dòng)化技術(shù)與煤礦通風(fēng)管理相結(jié)合具有重要的意義。本文主要闡述了兩大自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，每項(xiàng)技術(shù)都各有千秋，都獨(dú)具特色。為保障煤礦通風(fēng)系統(tǒng)更加安全、有效的運(yùn)行，必須要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，以達(dá)到最優(yōu)的生產(chǎn)狀況，提高生產(chǎn)效率。
會(huì)員中心
