煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

蘇瑞

【摘? 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，礦井自動(dòng)化以及現(xiàn)代化水平明顯提升，在礦井開(kāi)采過(guò)程中，自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。近年來(lái)，煤礦開(kāi)采深度不斷增加，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用逐漸趨于廣泛。機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化能夠有效提升整個(gè)礦井的生產(chǎn)效率，自動(dòng)化程度越高，對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)效率越高、安全系數(shù)越高。機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)在礦井應(yīng)用中較為廣泛，包含信息處理、集中控制以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等多方面技術(shù)的綜合利用。因此，煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制，對(duì)于整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有極其重要的意義。

【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)電設(shè)備;自動(dòng)化;集中控制技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展

1煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的特點(diǎn)以及作用

（1）特點(diǎn)。煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制滲入了現(xiàn)代化的信息技術(shù)等，因此，該技術(shù)完成了信息化、智能化、現(xiàn)代化，并且自動(dòng)化集中控制技術(shù)操作起來(lái)更加便捷，功能更加突出等，大大的提升了煤礦開(kāi)采的質(zhì)量和效率。

（2）作用。煤礦開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中應(yīng)用機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)，能夠及時(shí)的處理故障，提高機(jī)電設(shè)備的抗腐蝕水平，以及延長(zhǎng)使用周期。此外，能夠有效的監(jiān)督和控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況，進(jìn)而降低人工費(fèi)用。并且，溫度傳感裝置在集控技術(shù)中的應(yīng)用，能夠有效的判斷設(shè)備材料的損害情況，主要是利用異常溫度范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)而有效的進(jìn)行控制管理工作，保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2目前我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的現(xiàn)狀

第一，我國(guó)的機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上發(fā)達(dá)國(guó)家，主要是我國(guó)涉及該方面較晚，該項(xiàng)技術(shù)研究還不夠完善，因此，現(xiàn)階段我國(guó)大部分煤礦企業(yè)主要通過(guò)購(gòu)買(mǎi)其他國(guó)家的技術(shù)應(yīng)用到自身開(kāi)采過(guò)程中。從而導(dǎo)致大部分煤礦企業(yè)在這方面投入的資金越來(lái)越多。除此之外，一些發(fā)達(dá)國(guó)家利用自身技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，阻礙我國(guó)煤礦行業(yè)的快速發(fā)展。所以，現(xiàn)階段最要緊的任務(wù)就是加大力度研究和開(kāi)發(fā)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)。第二，我國(guó)煤礦開(kāi)采中應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備整體性比較低，主要是由于機(jī)電設(shè)備的制造廠家很多，不同類(lèi)型的機(jī)電設(shè)備通常是多個(gè)廠家制造生產(chǎn)的，而制造商家在生產(chǎn)機(jī)電設(shè)備中生產(chǎn)流程、成產(chǎn)體系不盡相同，最終致使煤礦在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用機(jī)電設(shè)備會(huì)參照多樣化的工作參數(shù)。因此要使機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)在煤礦開(kāi)采過(guò)程中的有效使用，就必須優(yōu)化和整合所有的機(jī)電設(shè)備，但是現(xiàn)階段煤礦行業(yè)不能夠?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)創(chuàng)造良好的環(huán)境，所以，國(guó)家要制定煤礦機(jī)電設(shè)備統(tǒng)一的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)規(guī)范、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，制定嚴(yán)格的生產(chǎn)制度，以期促進(jìn)機(jī)電設(shè)備得到最大程度的優(yōu)化和整合。

3目前煤礦機(jī)電自動(dòng)化集控技術(shù)的部分應(yīng)用

3.1安全監(jiān)控中的應(yīng)用

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)架構(gòu)，系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)主備機(jī)、多系統(tǒng)融合服務(wù)器、以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)傳感器等組成。

監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理、分析、顯示、存儲(chǔ)、打印等功能，監(jiān)控系統(tǒng)主備機(jī)提供為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行所必須的有關(guān)配置、設(shè)備管理功能，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警、斷電、饋電異常、通信狀態(tài)等信息查看，歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表、報(bào)警記錄、故障記錄、斷電記錄等信息查詢(xún)、打印，系統(tǒng)及設(shè)備故障診斷、標(biāo)校提醒、GIS圖形展示、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警等功能;

同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)與多系統(tǒng)融合服務(wù)器共同協(xié)作，可融合人員定位、IP廣播、工業(yè)電視、電力監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，并進(jìn)行多系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，提供多系統(tǒng)融合信息Web訪問(wèn)服務(wù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看，歷史數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)的查詢(xún)與打印等。

3.2綜采工作面自動(dòng)化開(kāi)采

綜采工作面的自動(dòng)化開(kāi)采是充分將多種技術(shù)（如控制、以太網(wǎng)、通信、液壓等）應(yīng)用于綜采工作面，實(shí)現(xiàn)在工作面集控中心及地面監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各種綜采設(shè)備進(jìn)行集中自動(dòng)化控制，確保各設(shè)備協(xié)調(diào)、連續(xù)、高效、安全運(yùn)行，將工人從工作面解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)工作面智能化、無(wú)人化。系統(tǒng)將采煤機(jī)、支架電液控制系統(tǒng)、工作面三機(jī)通信控制系統(tǒng)、泵站控制系統(tǒng)、順槽膠帶機(jī)通信控制系統(tǒng)及供電系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入到礦井環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳;實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)工作面設(shè)備工況及故障并傳輸?shù)巾槻奂刂行暮偷孛姹O(jiān)控中心;實(shí)現(xiàn)在地面監(jiān)控中心對(duì)綜采工作面設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以及各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示等。

3.3皮帶防火抗災(zāi)系統(tǒng)

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了井下各救災(zāi)風(fēng)門(mén)及現(xiàn)有自動(dòng)風(fēng)門(mén)的地理位置定位;實(shí)現(xiàn)在地面調(diào)度中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)風(fēng)門(mén)的運(yùn)行狀態(tài)及控制風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，同時(shí)可以本地遠(yuǎn)距離控制風(fēng)門(mén)開(kāi)、關(guān)，確保災(zāi)害發(fā)生時(shí)，根據(jù)救災(zāi)預(yù)案，救災(zāi)風(fēng)門(mén)正確動(dòng)作;在線(xiàn)監(jiān)測(cè)風(fēng)門(mén)附近關(guān)鍵點(diǎn)的粉塵濃度、風(fēng)速、溫度、煙霧、一氧化碳等環(huán)境信息，實(shí)時(shí)記錄異常信息并報(bào)警;在線(xiàn)廣播語(yǔ)音用于播放會(huì)議錄音文件及其它音頻文件，當(dāng)井下災(zāi)害發(fā)生時(shí)可以通過(guò)此廣播系統(tǒng)通報(bào)救災(zāi)路線(xiàn)及災(zāi)情的發(fā)展情況等功能;救災(zāi)風(fēng)門(mén)主運(yùn)巷道側(cè)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)灑水噴霧功能.當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)并根據(jù)預(yù)案自動(dòng)動(dòng)作風(fēng)門(mén)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)流的短路或斷路，將井下災(zāi)害區(qū)域迅速有效隔離，防止災(zāi)害的進(jìn)一步惡化，在災(zāi)害發(fā)生的萌芽期進(jìn)行有效預(yù)警，為有效控制災(zāi)害惡化提供可能，最大程度的減少損失，為人員的撤離贏得寶貴的時(shí)間。

3.4人員車(chē)輛定位管理

管理人員平時(shí)可利用系統(tǒng)進(jìn)行日常的人員考勤管理，督促相關(guān)工作人員及時(shí)到位，避免職工的敷衍瀆職，盡量減少事故中的人為因素;另一方面，在發(fā)生安全事故時(shí)，工人可通過(guò)標(biāo)識(shí)卡報(bào)警按鈕及時(shí)地將事故報(bào)警信息發(fā)送至地面，并為事故調(diào)查提供重要的依據(jù)，取得第一手資料。事故發(fā)生后，地面管理人員也可通過(guò)聲光報(bào)警將緊急撤離信息及時(shí)地通知到每位井下工人，與此同時(shí)，地面事故搶險(xiǎn)人員可以及時(shí)掌握人員的動(dòng)態(tài)分布及人員姓名、位置、數(shù)量，可以第一時(shí)間找到被困人員的位置，為事故搶險(xiǎn)提供重要依據(jù)和導(dǎo)向。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化集中控制技術(shù)具有更為廣闊的應(yīng)用前景，并且在朝著智能化的方向不斷發(fā)展。在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)化集中控制技術(shù)能夠有效提升礦井機(jī)電設(shè)備的利用率，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)礦井生產(chǎn)效率的提高。同時(shí)在礦井的安全生產(chǎn)方面起著重要的作用。

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（作者單位：中煤平朔集團(tuán)有限公司井工一礦）