永煤集团股份有限公司陈四楼煤矿 河南省永城市 476600
摘要：电气自动化控制系统是目前煤矿实际生产、操作、监控过程中主要采取的控制之一，受到业界广泛关注。由此，本文对煤矿自动化控制系统的设计与应用进行研究，首先阐述了煤矿安全生产中自动化控制系统的作用，在此基础上分析了自动化控制系统的集成要点与软硬件的优化设计，以提高煤矿自动化控制系统的应用效果，促进煤矿开采效率的提升。
关键词：煤矿；自动化控制；设计
引言
随着科学技术的不断发展，自动化控制技术逐渐被应用于煤矿开采过程中，不仅使开采效率得以提高，还能减少人为因素产生的操作失误等事故，为工作人员的生命安全提供保障。由此，相关技术人员应加强对煤矿自动化控制系统的设计，充分发挥该系统的效用，从而促进煤矿开采流程的科学化发展，这对煤矿企业的稳定发展有着重要的意义。
1自动化控制系统在煤矿开采过程中的作用
1.1有助于加强对开采设备的控制
在当前的煤矿开采过程中，自动化控制技术的应用可以辅助工作人员对开采设备进行集中管理，使其能充分发挥自身的效用，从而实现各类设备的合作应用，有助于自动化控制统的构建[1]。此外，当下控制系统较为流行的操作模式主要有自动与手动两种，而自动模式的启动可以使煤矿生产设备进入统一控制状态。在这种情况下，采煤机进入自动切割模式，并通过预先设定的程序进行切割操作，有助于开采效率的提高。当设备在自动模式下发生故障问题时，控制中心能够自动停止设备的运行，避免安全事故的发生，为采矿工作的安全性提供保障。
1.2有助于实现对工艺参数的存储与采集
在煤矿开采过程中，生产人员需对采煤工艺的参数进行收集，如清煤距离、清煤次数、设备类型等，以对后续采煤方案进行优化设计[2]。而在煤矿自动化控制系统的应用下，生产人员能够借由系统对参数进行自动化采集，并根据传感器进行数据捕捉，将最终的结果集中传输至控制中心，以便于管理人员完成对采矿工作的决策[3]。此外，系统在进行数据采集的任务时可对其进行即时储存，为后续的方案的修改提供参考，并能在设备维修过程中提供便利。
1.3有助于及时发出安全警报
自动化控制系统的应用不但可以有效提高开采效率，还能对开采工作的全流程实施监控，以为开采工作的安全性提供保障。在此过程中，开采人员通过加强对自动化控制中心的应用，将开采所需的设备进行整合，使其以整体的形式运行，并减少对人力资源的使用，有助于减少人为因素对煤矿开采工作的影响，提高对开采人员生命安全的保障效果[4]。而随着自动化控制系统的不断升级，当下的煤矿开采人员可在局域网下实现煤矿企业与自动化控制中心的数据共享，使企业管理者能够随时对开采现场的状况进行监控，当有安全事故发生时，能够借由该系统及时传递相关信息，并针对事故原因进行调查分析，从而在后续的开采过程中完成对事故的规避，提高开采过程的安全性[5]。
2自动化控制系统的集成要点
2.1传输通道集成
随着各项科学技术的发展，信息的传输方式得到了极大的扩充，传输渠道也更加多样化。在这种情况下，煤矿开采控制中心能够通过远程控制系统实现电力的传输、皮带运输、主水泵启停等任务，极大地提高了煤矿开采工作的安全性。同时，由于开采工作的环境过于恶劣，煤矿企业不仅需要满足基本的防尘、防爆等需求，还需要保证信息传输通道的顺畅性。在对井下数据进行采集的过程中，技术人员应对信息传输的质量与效率加以重视，为信息传输通道的采集、传输等功能的充分发挥提供保障。而为了防止数据传输通道遭到攻击，技术人员还需设置相应的网络防火墙，对自动化控制系统网络进行隔离，并通过相应的认证支持与访问控制等方式，提高自动化控制网络的安全性，避免其在黑客的攻击下受到影响。且管理者还需安装高质量的杀毒软件，以在受到病毒攻击能够及时进行处理。此外，系统应当具有可管理性，能在统一的管理系统下展开工作，使统计、配置等功能得以充分发挥，从而促进故障解决效率的提升。
且自动化控制系统还应当具有配置管理、性能管理等功能，并具有简便的操作流程，以降低生产人员的操作难度，为后续煤矿开采工作的高效开展奠定基础。
2.2软件平台集成
对团建平台进行集成时，相关人员需注重对系统兼容性的提高，实现各子系统数据表达格式与技术的统一，提高无缝衔接的效果。而在编程和组态过程中，应采用统一的图案界面与设计方案，降低操作流程的难理解性。同时，技术人员还可以利用数据库对开采过程中的各项数据进行统一管理与数据共享，保证数据信息的一致性。并通过授权、加密等功能提高数据的安全性。此外，备份功能也可以有效保障数据信息的安全性，满足采矿自动化技术的要求。
2.3表现方式集成
为提高自动化控制系统的应用效果，技术人员除了对软件平台进行集成外，还可以对各控制子系统的运行状态及实时数据进行检测，并以图表和具体画面的形式进行展现。在此过程中，技术人员需提前制定事故预案，以在事故发生时能够对维修人员进行指导，降低经济损失。同时，自动化系统还需要在故障方式时及时进行报警，并对故障产生的位置与故障类型进行准确地判断，再通过图形、语音等形式对其进行展现。这不仅可以有效提高故障的解决能力，还能为后期养护管理工作的开展提供助力，也能促进设备维护成本的降低。此外，技术人员还能通过该系统将事故发生前后的信息进行详细记录，并用曲线的形式将其呈现出来，有助于事故分析工作的开展。随着技术人员对历史数据分析的不断深入，系统的全面性得到了显著的提升，且能根据系统的实际运行情况完成检修计划的制定，从而提高对故障的解决效率。
3自动化系统的优化设计
3.1系统硬件的优化
首先，抗干扰系统是自动化系统得以稳定运行的基础，还能促进生产效率的提升，需要相关人员加以重视。由于煤矿开采环境的特殊性，使得机械设备极易受到影响而导致自身运行状态受到干扰。由此，技术人员需及时对抗干扰系统进行优化，并采取相应的措施提升其抗干扰能力；其次，可以将电源及其他模块的接地端与公共机架相连，再将该机架连接至导地线上，并在PLC控制系统中置入经过加固处理的工作柜，使其与地面保持紧密连接，从而实现自动化系统的稳定运行。此外，技术人员还可以安装隔离变压器来提高系统的抗干扰能力，如对线路布置方案进行优化，并将信号线及动力线进行分类处理等，避免其出现互相干扰的情况对系统的稳定运行造成影响。
3.2系统软件的优化
在实际开采过程中，技术人员应根据企业的实际生产需求对软件进行优化，并对系统中的各项功能进行扩展与调整。这一方式的应用一方面可以满足企业的发展需求，并对系统功能进行补充；领英方面可以对软硬件的模块进行优化，促进自动化系统的运行效率与稳定性的提升。
结束语
自动化控制系统在煤矿开采过程中的应用不仅可以有效提高开采效率，还能进一步提升煤矿开采的安全性，有助于实现煤矿企业的可持续发展。由此，本文对煤矿自动化控制系统的设计与应用进行研究，结合实际提出了传输通道集成、软件平台集成等系统集成要点，并分析了系统软硬件的优化设计，以提高自动化控制系统的应用效果，充分发挥其效用。
参考文献
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[2]吕清胜.分析煤矿电气自动化控制系统关键技术创新设计与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(03):201-202.
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