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摘要：本文主要分析如何進行煤礦電氣自動化控制系統的改進和優化設計，在這個過程中主要分析了進行系統優化的必要性，在此基礎上提出相應的優化策略，以此來提高煤礦電氣自動化控制系統優化設計的有效性，不斷提高煤礦電氣自動化控制系統運行的安全性和穩定性。
關鍵詞：煤礦；電氣自動化；控制系統；優化設計
1煤礦電氣自動化控制系統概述
1.1煤礦電氣自動化控制系統的內涵。電氣自動化控制系統的產生和運用主要得益于現代計算機技術的完善和發展。電氣自動化控制系統在運用的過程中主要基于PLC技術，在此基礎上實現對煤礦電氣的自動化控制。PLC技術在處理效率和安全問題的過程中表現出其高效性。煤礦電氣自動化控制系統的主要構成如下：電源、通風機、斷電和防水等，煤礦電氣自動化控制系統在運行的過程中主要從煤礦作業的實際情況和具體條件出發，對CPU變化信號進行控制，從而發揮其保護的功能。
1.2煤礦電氣自動化控制系統的特點。首先，運用煤礦電氣自動化控制系統能提高礦井生產的效率。相較于傳統的人工開采模式，煤礦電氣自動化控制系統的運用能有效提高生產的效率和質量，而且能實現對人力資源的合理配置，減輕工作人員的勞動強度。其次，運用煤礦電氣自動化控制系統能有效提高礦井安全生產水平。煤礦開采的環境大多較為復雜且惡劣，主要表現為開采當地水文地質條件較為復雜，因此對于煤礦開采有著更高標準的要求，需要積極運用煤礦電氣自動化控制系統，以此來提高煤礦生產的效率，保證煤礦開采的質量。最后，運用煤礦電氣自動化控制系統能實現節約能源且保證采煤質量的目的。煤礦電氣自動化控制系統在運用的過程中能充分結合不同設備的運行情況，實現對設備運行的優化和調整，以此來提高資源利用的效率和質量。
2如何實現煤礦電氣自動化控制系統的優化
2.1明確設計思路。實現煤礦電氣自動化控制系統的優化，關鍵在于明確設計思路。首先是完善煤礦電氣自動化控制系統的報警功能。在這個過程中要注重不斷加強一體化監控平臺設計，從而根據系統所提供的報警信號完成故障情況的記錄工作，以此來提高針對系統的管理和控制。相關技術人員可以根據子系統信息進行數據查詢。其次，需要完善煤礦電氣自動化控制系統的功能，例如通過電氣自動化控制系統提供實時曲線，同時完成對數據庫中信息的保存。
2.2提高設備選型的科學性。在選型的過程中要充分考慮煤礦開采與生產過程中對設備的需求。即選型要以降低能源消耗并且同時保證硬件資源充足為主要出發點。在這個過程中需要設計人員完成系統分類的工作，在分類的過程中需要充分考慮到供電系統運行的狀況，之后及時調整繼電器安裝的位置，以此來保證煤礦電氣自動化控制系統運行的安全性和穩定性。在選擇單片機的過程中也要注重考慮煤礦開采的實際情況和開采環境，以此來保證單片機運行的安全性。
2.3硬件創新設計要點。進行硬件創新設計，關鍵在于提高水泵機房電氣自動化控制系統的抗干擾能力，同時提高系統的負載能力。在實際煤礦生產的過程中仍然存在許多的影響因素，這些因素會影響到電氣自動化控制系統運行的安全性和穩定性，為了保證其安全穩定運行，需要不斷加強抗干擾設計。進行抗干擾設計的主要內容如下：首先需要積極運用電磁屏蔽效應，在這個過程中需要運用到金屬殼來實現對干擾信號的屏蔽。其次可以選用專業的屏蔽設備，例如隔離變壓器等，以此來提高電氣系統的抗干擾能力。最后要提高布線的科學性，將弱電信號線和強電動力線相分離，從而采取單獨走線的模式，這樣做的目的在于避免雙線交叉從而造成干擾。
2.4軟件創新設計要點。首先可以加強軟件結構設計，煤礦電氣自動化控制系統中的核心和關鍵主要為程序設計和模塊化設計，在這個過程中需要相關設計人員在明確煤礦工作面具體情況的基礎上進行任務的劃分，同時還需要做好編寫和調試工作，最后進行任務的整合，以此來實現對程序結構的調整和優化，使得軟件程序結構不斷完善，從而更好滿足煤礦生產過程中的需求。
2.5電氣自動化控制系統的運行。要實現對電氣自動化控制系統運行的管理和控制，需要建立起三層網絡控制系統，以此來保證對采煤、運輸和加工等的管理，在這個過程中需要積極運用現代信息和新型的自動化技術。煤礦電氣自動化控制系統的重點如下：控制層、設備層物理結構和控制層物理結構。其中控制基礎信息層是建立在以太網開放網絡的基礎上的。其次管理層中主要運用到計算機技術來實現對煤礦企業各項信息的收集和整理。煤礦自動化控制系統的內部結構較為簡單，調度中心指揮人員主要結合大屏幕的內容進行調度，以此來充分了解煤礦生產的各項信息，在充分分析信息的基礎上對人員進行調度。而在煤礦生產過程中進行控制時需要發揮煤礦生產職能部門的功能和作用，以此來實現對系統生產不同環節監督和管理工作全覆蓋，以此來提高生產的安全性。
3案例分析
成莊煤礦為特大型礦井，其年生產能力為8.0×106t。如今，該礦井現有110kV變電站一座，設置在主采區，變電站的電壓等級為110kV/38.5kV/6.3kV，主變容量為2×31500kV·A。目前，該110kV變電站有5回進出線路。在實際生產階段，為了確保礦井的正常生產，選擇了6kV的井下高壓配電系統。下面將會以礦井Ⅲ4321大采高工作面為例對電氣自動化控制系統進行優化設計。
3.1供配電系統優化設計。在供配電系統優化設計時，因為大采高工作面走向超過2km，且存在一定的傾斜度，此時就要結合實際情況來對供電設備和供電方式進行科學、合理的布設。同時，為了滿足實際生產需求，選擇3臺KBSGZY-2500/6/3.45kV變壓器，3臺KBSGZY-1250/6/1.2kV變壓器，以保證井下生產時供電的安全性、可靠性。表1描述的是主要設備及負荷核算參數。
3.2自動化監控網絡系統。在成莊礦井上、下控制區域，自動化監控網絡借助網絡將工業控制區域內的控制信號和設備運行信號傳輸至地面調度監控中心。通過設計網絡設備室，來整合這些數據信息，以確保監控的自動化和有效性。借助NetVisionTM可以完成對計算機以太網的連接，同時可以輸入6路視頻信號、模擬RGB信號，進而實現視頻數據的顯示功能、壓縮功能、存儲功能以及控制功能。
3.3KTC101集控系統優化設計。在進行KTC101集控系統優化設計時，需要對工作面實際生產情況給予綜合分析，并借助KTC101集控系統來對集控系統相關流程和性能進行優化設計。通常情況下，KTC101集控系統涵蓋了兩臺控制主機，一臺負責監控生產區域的工作面，另一臺則負責監控變頻一體機。同時，在工作面控制系統升級過程中，還需要對以往成熟的集控方法給予保留，以期實現對變頻一體機裝配升級后的集中控制，確保煤礦生產的安全進行。
4結語
本文主要分析如何實現煤礦電氣自動化控制系統的改進和優化，在這個過程中主要明確了煤礦電氣自動化控制系統的內涵和特點，在此基礎上開展分析，以此來提高煤礦電氣自動化控制系統改進和優化的有效性，從而提高煤礦電氣自動化控制系統運行的安全性和穩定性，保證煤礦生產的效率和質量。
參考文獻
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[3]李鑫.煤礦電氣自動化控制系統的優化設計思路[J].百科論壇電子雜志,2018,(3).
作者:曹鵬飛 單位:山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦
