Проблемы экономии энергоресурсов в настоящее время стоят очень остро. Вместе с тем до 98% дегазируемого метана угольных предприятий, по данным специальных исследований, выбрасывается в атмосферу. При этом извлекаемая вакуум насосными станциями смесь, на шахтах Донбасса, содержит 30-60%, а в ряде случаев достигает концентрации метана не менее 80%.Такая метано-смесь по показателям калорийности сопоставима даже с бензином. Только редкие угольные предприятия, имеющие дегазационные станции используют метан в специально переоборудованных котельных. В этом случае, в котельной используется только незначительная часть каптируемого газа, тогда как остальной высококалорийный энергоноситель выбрасывается в атмосферу. Известен мировой опыт утилизации газообразных энергоносителей. Такие фирмы как Wola, Klashka, Caterpillar выпускают двигатели работающие, в том числе, и на метане. Регулируемое электронное зажигание последних позволяет работать и на весьма обедненных газовых средах. Генераторы электрической энергии, приводимые в движение указанными двигателями, в соответствии с техническими характеристиками, в состоянии вырабатывать мощность 6…3500 кВт. Уже применяются технологии, в том числе и в Донецком регионе, позволяющие выполнять дегазирование с поверхности, работая на опережение разрабатываемого пласта. Последующая утилизация представляет собой использование метана в качестве автомобильного топлива.
   Поэтому, одним из путей решения вопроса экономии энергоресурсов в угольной промышленности региона является комплексная автоматизация вакуум насосной станции и утилизации метана в котельной или газогенераторном двигателе. Решение такой задачи не возможно без современной автоматизированной системы контроля и управления процессами дегазации и утилизации газа метана, построенной на микропроцессорной технике.
    В качестве главного управляющего устройства принят промышленный контроллер модульного типа SLC500 производства фирмы Allan Bredly. Программирование контроллера выполняется с помощью специализированного пакета RSLogix500. С целью визуализации процесса дегазации и утилизации газа метана на персональном компьютере должна быть установлена специализированная SCADA - система (RSView32).
    В состав контроллера кроме процессорного модуля (1747-L532) входят специализированные входные и выходные дискретные и аналоговые модули (1746 IB-16, 1746, NIO4I 1746 OW16). Указанная конфигурация обеспечивает обработку следующих суммарных информационных потоков - 22, 24, 2. В качестве контролируемых и управляемых объектов предполагается использование современных электромагнитных клапанов, электрических задвижек, газоанализаторов и расходомеров. Управление технологическим процессом дегазации и утилизации газа метана предполагается: автоматическое - в нормальном режиме функционирования, автоматизированное - в аварийном (рисунок 1).
    Назначение и работа элементов АСУТП в соответствии с функциональной схемой следующая:
- Блок подачи газа – реализован дегазируемой установкой. При этом, промышленный контроллер, в соответствии с алгоритмом работы, осуществляет: проверку рабочего состояния исполнительных элементов, пуск насосов, управление задвижками и клапанами; - Блок смешивания – элемент, обеспечивающий регулирование системы в соответствии с требованиями потребителя - по концентрации и объему газа. Например, потребность газового двигателя - 2000 3 / с концентрацией смеси - 80%, фактическая же концентрация дегазируемого метана - 35%, а объем дегазируемого газа - 3000 3 /, из которых 1500 3 / требует котельная. Нехватка газа по объему и стабилизация по концентрации в таких случаях компенсируется посредством дополнительного газового источника, содержащего высокий процент горючих веществ. Регулирование пуска по недостающему объему основана на информации расходомера (газа), а по концентрации - на данных газоанализатора. Сигналы поступают в контроллер, где программа сравнивает текущие значения показателей с уставочными и формирует сигнал управления задвижкой - открывая либо закрывая ее на требуемый угол. В результате осуществляется регулирование параметров поступающего к потребителям газа;
- Блок распределения, также выполняет функцию регулятора, объема газа, поступающего к потребителям. В случае неисправности одного из них, блок распределения либо отключает последний от подающего газопровода, либо уменьшает площадь сечения подающего трубопровода при снижении производительности потребителя. Если объем газа, поступающего к потребителю, превышает его потребности, то избытки можно аккумулировать компремируя газ в специальных аккумуляторах. Блок - алгоритма программы, реализующей функционирование системы в автоматическом режиме, содержит блоки основной программы и шесть подпрограмм.
   В автоматическом режиме осуществляется ввод сигналов от: расходомера метано - смеси; газоанализаторов; датчиков состояния насосов, электрических задвижек и клапанов (2). В подпрограмме « задвижек перед пуском » (3) выполняется установка всех задвижек и клапанов в исходное состояние–закрытое (зависимости от числа насосов). Подпрограмма « перед пуском » (4) контролирует положение установленных в блоке 3 задвижек и клапанов. При не выполнении действий хотя бы одной заслонкой или клапаном подпрограмма «перед пуском» прейдет к подпрограмме и определит адрес (мониторе оператора) отказавшего элемента. Блок 5 – подпрограмма «насосов» осуществляет необходимые операции по безаварийному запуску насосов, в противном случае - переход к подпрограмме с последующим обнаружением неисправности. В блоке 6 осуществляется контроль и поддержание (вентиляторов и отключением насосов) концентрации метана в помещении ВНС в пределах 0,2…0,5%. Блок 7 и подпрограмма «задвижки 3-10 по концентрации» (13) реализуют проверку и регулирование необходимой концентрации метано - смеси в газопроводе ВНС. Аналогичные действия, но только по расходу метана в газопроводе ВНС выполняются блоком 8 и подпрограммой « задвижки 3-10 по расходу » (14). При этом