随着矿山开采技术的不断进步和安全生产要求的日益提高，传统井下作业模式正面临转型升级的迫切需求。特别是在注氮硐室这类关键作业场所，长期以来一直采用三班倒24小时井下值班的操作方式，不仅存在较大安全隐患，也造成了人力资源的浪费。

为解决这一问题，亟需通过技术创新实现从井下现场操作到地面远程值守的转变。这种转变不仅能显著降低井下作业风险，提高工作效率，还能优化人员配置，实现更加科学合理的生产组织方式。因此，研究如何安全高效地将注氮硐室操作模式由井下值班转变为地面远程监控值守，具有重要的现实意义和应用价值。

中控制箱PLC采集空气压缩机系统及制氮机系统的工艺参数及控制状态等信号，同时采集空气压缩机的排气温度、排气压力、电机电流，桶内压力，制氮机氮气流量、氮气压力、氧气含量和膜前温度及制氮机的电动注氮阀门电磁阀开关位置故障状态，监控排污电动阀门电磁阀的状态。

在电脑和PLC集中控制箱上建立中央控制画面，实现制氮系统的遥测遥控。同时系统能与矿井综合调度系统无缝连接，实现数据共享。

系统除具备远程监测、远程控制的基本远动功能外实现报表管理、信息查询、远程维护、故障分析等高级管理功能。

通过集控机房操作员站实现对空压机系统设备运行状态、数据、保护的实时监测。显示启停状态、电流电压、阀门状态、运行时间等参数；显示空压机各项报警的点位的状态，并在操作员站界面上显示相关信息。

可以同时采集空压机、制氮机、等设备的运行状态、运行数据、各阀门状态、设备运行状态、报警状态、故障状态等参数实时上传到操作台及控制服务器。

制氮硐室内安装视频监控装置，实现所有设备全覆盖视频监视。配置原则：单台空压机、制氮机、出入口，重要设备面板均需配置摄像头，具体数量根据设备清单确定，摄像装置具备红外、高清功能。实现制氮系统与视频融合在一个软件中、同时监测。

用集中控制箱PLC采集空气压缩机系统及制氮机系统的工艺参数及控制状态等信号，同时采集空气压缩机的排气温度、排气压力、电机电流，桶内压力，制氮机氮气流量、氮气压力、氧气含量和膜前温度及制氮机的电动注氮阀门电磁阀开关位置故障状态，监控排污电动阀门电磁阀的状态。在电脑和PLC集中控制箱上建立中央控制画面，实现制氮系统的遥测遥控。同时系统能与矿井综合调度系统无缝连接，实现数据共享。系统除具备远程监测、远程控制的基本远动功能外实现报表管理、信息查询、远程维护、故障分析等高级管理功能。

通过组网方式实现集中控制，即一台操作员站可远程同时控制多台制氮机的启动、停止、紧急停机闭锁、电动进出水阀门控制开关、排水泵抽水真空电磁启动器开关及其附属设备的相应操作。实现远程就地闭锁，启动指令只能在一处完成，界面有明确显示，远程操作时，采用一键启停，主机、辅机按照设定的控制逻辑顺序动作；就地操作时，有集控模式和分控模式，可根据需要对设备主机及被控器件进行集控或单独操作。

通过集控机房操作员实现对空压机系统设备运行状态、数据、保护的实时监测。显示启停状态、电流电压、阀门状态、运行时间等参数；显示空压机各项报警的点位的状态，并在操作员站界面上显示相关信息。可以同时采集空压机、制氮机、等设备的运行状态、运行数据、各阀门状态、设备运行状态、报警状态、故障状态等参数实时上传到操作台及控制服务器。

制氮硐室内安装视频监控装置，实现所有设备全覆盖视频监视。配置原则：单台空压机、制氮机、出入口，重要设备面板均需配置摄像头，具体数量根据设备清单确定，摄像装置具备红外、高清功能。实现制氮系统与视频融合在一个软件中、同时监测。自备电源保持额定负载条件持续工作时间大于4个小时，具备自检功能，能在界面实时显示电源状况。确保停电情况下保证控制系统安全。

1.地面远程监控操作制氮泵启动关闭设备。设备运行数据、硐室内视频数据地面远程查看，实现历史数据保存、打印；

2.实现注氮泵进水远程控制。进水阀可实现全自动、半自动、纯手动控制；

3.实现硐室内排水泵远程控制启停，水泵开关运行数据、故障报警集中上传到地面监控电脑。

某矿区注氮硐室自正式投入使用以来，经过一段时间的实际运行检验，在安全生产、环境保护等方面均取得了显著成效。该硐室采用先进的注氮技术，不仅有效降低了矿井内的瓦斯浓度，大幅提升了井下作业的安全系数，同时还显著改善了矿井工作环境，为矿工提供了更加安全可靠的工作条件。鉴于该注氮硐室在实际应用中展现出的优异性能和突出效果，建议在具备类似条件的其他矿井中推广应用这一成功经验，以进一步提升整个矿区系统的安全生产水平，为更多矿井的安全高效开采提供有力保障。

积极响应集团公司“机械化换人、自动化减人”的号召。

减少人员误操作，实现地面运行台账记录与故障记录功能。

以某矿为例，北一注氮硐室持续运行，原本该队每日需安排4名注氮泵司机进行开泵操作，如今可在地面进行远程操控与监视。每安排一名注氮泵司机，预计每日费用为400元，每日减少4人投入，可节省人工费1600元，每月可节省人工费48000元，每年可节省576000元。某矿目前有4个注氮硐室，若全部实现无人值守，每年仅人工费用即可节省2304000元。