摘要：在当今的工业生产活动中，自动化系统对整体活动的控制具有不可替代的重要作用，而煤矿井下环境具有空间狭窄，空气湿度较大的 特点，且自动化系统进行井下作业的过程中易受粉尘，甲烷等杂质影响，因此对煤矿井下自动化系统抗干扰技术的研究具有重要意义。目前 对井下自动化系统抗干扰技术的研究尚存在系统性欠缺的问题，且对如何杜绝井下通讯干扰现象发生的问题仍需进行进一步探讨，本文基于 相关文献资料对煤矿井下自动化系统抗干扰技术进行研究，并做出应用可行性分析。
关键词：煤矿井 自动化系统 抗干扰技术 应用
随着工业化时代的到来，工业技术的进步深刻影响着整体国民经济的健康发展，自动化技术的发展引领着工业自动化领域的前进方向，对自 动化技术的研究已逐渐成为行业热点。而在实际应用过程中，由于煤矿井下的环境具有特殊性及空间局限性，因此自动化系统在煤矿井下的 稳定安全运行受到威胁；此外煤矿井在进行开采等工业生产工作的过程中易产生瓦斯气体等有害物质，对自动化系统的操作控制提出了进一 步挑战。由于煤矿井下或作业范围内不可避免地存在大型大功率变频设备，在此类设备的运行过程中易干扰自动化系统的通讯信号，导致系 统无法正常运行。基于此类因素在干扰自动化系统工作的同时严重影响了煤矿井下生产活动的安全性与稳定性，对煤矿井下自动化系统抗干 扰技术研究与应用问题进行探讨具有迫切性和必要性。
一、煤矿井下自动化系统干扰源分析
（一）自然环境干扰
自动化系统在煤矿井下的运行过程中，自然环境是影响其工作状态的重要影响因素，其对自动化系统造成的干扰不可忽视。例如，在煤矿井 下自动化系统运行的过程中，由于煤矿井中作业空间具有局限性，井下环境狭窄封闭且空气湿度较大，对自动化设备的抗氧化性及抗腐蚀性 等外观性能要求较高，空气中几近饱和的水蒸气会对自动化设备的稳定运行造成较大影响；除此之外，在煤矿井下施工时，施工人员在对地 表进行挖掘或开发时极易造成甲烷等气体泄露，且开发过程中不可避免地出现粉尘，煤尘等颗粒性烟尘，造成自动化设备运行环境中大量有 毒有害物质的存在，从而对设备造成破坏性影响。同时，自动化系统设备周边大型大功率作业设备的铺设或移运所导致的通讯信号紊乱会进 一步造成对自动化系统运行的可能性消极影响。
（二）系统环境干扰
除了环境因素造成的设备干扰外，在自动化设备铺设作业中，常出现由于布线设置不合理或安装操作失误等造成严重影响的安全事故，此类 由于人员 操作问题及安装设计问题造成的干扰因素属于系统环境干扰因素。此外在煤矿井下自动化系统运行过程中，可能会受到一 些电磁信号的干扰，由于通讯信号紊乱将严重影响自动化系统整体运行的稳定性，导致如系统运行终端及启动机制无法工作等问题的发生。 此外，系统环境对自动化系统的干扰还包括由于外界大功率变频设备产生干扰电磁从而造成电源回路出现异常。由于电磁干扰导致系统的电 源回路产生异常后，系统内的主计算机等元件可能出现运行卡顿，系统崩溃，指令失效等问题，此类系统环境干扰因素不仅易造成自动化设 备的损坏，在特定条件下还能够造成系统设定参数的改变或系统内已保存数据的缺损，从而导致整体自动化系统的正常功能无法实现。
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二、煤矿井下自动化系统抗干扰技术研究分析
（一）接地系统设计
科学合理的接地系统设计是煤矿井下自动化系统抗干扰技术的重要组成部分，在自动化系统干扰因素分析中，自然环境因素的干扰及系统内 的各因素干扰导致设备无法稳定运行，而针对在自动化设备铺设作业中出现的由于布线设置不合理或安装操作失误造成运行事故的问题，即 由于人员操作问题及安装设计问题造成的干扰因素，应采取更新接地系统设计，提高安装设计工作科学性的对策，采用巩固接地系统的抗干 扰技术实现科学有效的抗干扰设计。在实际设备工作中，由于系统环境内存在大功率变频设备而造成的电磁干扰能够一定程度上通过完善接 地系统设计得到有效避免。在目前煤矿井下自动化系统的安装设计工作中，尚存在抗电磁干扰能力较弱，设备外部稳定性较低等缺陷，因此 在设计过程中相关人员应依据实际环境条件，充分考虑系统环境中的抗干扰因素对包括接地系统在内的安装及维护系统进行科学设计，从而 达到降低电磁干扰，提高自动化系统环境适应性的效果。例如通过信号回路接地或电气保护接地的方式，实现在自动化控制系统中降低电磁 干扰，从而使煤矿井下自动化控制系统运行的可靠性及稳定性得到提升。
（二）计算机辅助软件
在煤矿井下自动化系统抗干扰技术中，利用计算机技术实现计算机软件辅助是合理降低外界干扰因素对自动化系统的影响程度的重要对策。 在目前的煤矿井下自动化控制系统中，由于辐射，有毒气体及有害粉尘等外界因素造成的系统环境干扰对自动化控制系统内的设置参数及电 子元器件产生较大负面影响，例如由于电磁干扰导致系统的电源回路产生异常后，系统内的主计算机等元件可能出现运行卡顿，系统崩溃， 指令失效等问题，针对上述干扰因素，应采取相应的抗干扰技术对其进行最大程度的规避，计算机技术作为自动化技术的基础性控制技术， 对煤矿井下自动化设备抗干扰工作的有效进行具有重要意义，相关技术人员能够通过编程来对不同的辐射波进行分析和研究，进而对这些辐 射波进行进一步的过滤和分析，在此基础上进行合理的数字化处理以有效地降低干扰信号的整体强度，从而更好的提升煤矿井下自动化控制 系统的抗干扰能力。
三、煤矿井下自动化系统抗干扰技术应用分析
在对煤矿井下自动化系统抗干扰技术进行研究分析的基础上，应结合实际自动化设备在煤矿井下应用过程中出现的干扰因素和干扰程度对抗 干扰工作进行进一步完善。首先，将皮带集控系统传感器设备引线方式由原来的航空插头改造为喇叭口设计是抗干扰技术应用的关键步骤之 一；其次可以通过对集团系统电源箱电源板进行改造从而降低电磁干扰程度，防止因外部大型变频设备运转产生的通讯信号紊乱现象发生。 在当前煤矿井下自动化系统抗干扰技术的应用实践中，可以通过改进对电源的监测及控制管理工作实现对瞬间断电时电源电流的切断保护， 从而避免自动化设备大规模崩溃。此外，利用科学的接地系统设计将井下自动化系统中的电缆进行合理化布局，规范线路布设过程中的操作 流程，使设备安装工作完全依照设计图进行，减少人为因素对自动化系统的不良干扰，同时在设备材料设计方面，应根据印制线路板电流的 大小，加粗电源线宽度，减少环路电阻。实现数据传输路线同地线与电源线的走向的时刻保持一致，在保证信号传递质量与传递效率的同时 保证了整个系统的环境适应性。此外抗干扰技术应用的过程中还需注意一系列相关的细节性问题，如为井下控制设备提供一个良好的安放环 境，即将相关自动化控制设备尽量放置在具备一定隔离条件的空间内，以避免外界其他大功率变频设备的影响。
结语：在当前工业经济迅速发展，自动化技术应用逐渐普及的背景下，对煤矿井下自动化系统抗干扰技术研究与应用问题的探讨具有重要意 义，对促进煤矿井下安全生产，提高自动化系统运行稳定性具有重要作用。在具体实践过程中仍存在部分干扰因素有待探讨，对自动化系统 抗干扰技术的研究尚待深入，本文由于篇幅有限讨论范围仍有局限，在今后的工作实践与学习研究中，将加强对相关理论知识的学习，并结 合实际情况提出可行性建议。
参考文献：
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【2】徐爱钧，彭秀华．计算机过程控制系统的抗干扰技术 [A]. 中国控制与决策学术年会论文集，1999．
【3】伍宇华 . 浅析工业自动化控制系统的抗干扰措施 [J]. 中国新通信，2015，17（19）：80.
论文作者:巨德伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/13
标签：井下论文; 自动化系统论文; 抗干扰论文; 煤矿论文; 干扰论文; 系统论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第12期论文;