探析礦井提升機節能電氣控制系統

趙科強

摘要：傳統礦井在開采工作中會耗費大量的電能資源，進入21世紀以后，煤炭企業非常重視優化提升機變頻調速控制系統，引入智能化技術，基于變頻調速原理，控制提升機變頻調速，同時，充分借助大數據技術改善提升機變頻調速控制系統電路，確保該系統的正常運轉。本文將系統分析如何優化礦井提升機節能電氣控制系統，希望能為提升機改造工作提供參考與借鑒。

關鍵詞：礦井;提升機;節能電氣;控制系統

推動智能礦井的良好發展，降低采礦電能消耗，則需要全面做好礦井提升機節能電氣控制系統改造工作，遵守提升機節能電氣控制系統變頻調速原理，控制好變頻調速，做好提升機變頻調速控制系統電路設計工作，引入大數據技術和智能化技術實現提升機變頻調速控制系統智能化。

一、遵循提升機節能電氣控制系統變頻調速原理

做好礦井提升機節能電氣控制系統改造工作，實現節能目標，首先要遵循該系統變頻調速原理，利用變頻器科學調節電機電源頻率，這樣能夠使電機的轉速和提升機的提升速度保持最佳狀態。從物理電學的角度來講，調整提升機提升速度的公式為：n=60f/p。其中，n代表電機轉速，f是指輸入電機的電源頻率，p指電機極對數。通常，電機電源頻率的調整范圍在0 到400Hz之間，調整精度往往被控制為0.01Hz。優化變頻調速系統，則需要適當拓寬提升機的調速范圍，保持提升機的恒加速、軟啟動與平滑調速。

二、科學控制提升機節能電氣控制系統變頻調速

科學控制提升提升機節能電氣控制系統變頻調速，則需要著重優化提升機變頻調速控制系統結構，做好變頻器、操作控制系統、行程控制系統、能耗制動系統和抱閘控制系統組裝工作，使各系統互相作用，并發揮各自的功能。從微觀層次來看，變頻器的功能主要是做好提升機變頻調速工作;操作控制系統能夠通過控制指令來實現提升機的啟動、制動與復位;行程控制系統可以控制提升機的工作狀態;能耗制動系統能起到節約能耗的作用;抱閘控制系能夠控制提升機變速與制動，在緊急時刻關閉總閘。

三、做好提升機節能電氣控制系統電路設計工作

做好提升機節能電氣控制系統電路設計工作必須著重優化電機電動、復位、翻轉與正轉操作模式，改善提升機聲光報警裝置，控制好提升機頻率、運行速度和功率，借助PLC控制系統改善提升機上升、下降、變頻、復位與制動操作模式。

四、實現提升機節能電氣控制系統智能化

目前，智能礦井已誕生，從基本定義來看，智能礦井屬于信息時代背景下的數字技術模擬礦井，與真實礦井、礦井管結構以及煤礦開采狀態極為相似。在21世紀，煤炭企業采用各種智能化管理技術構建了智能礦井管理平臺，同時，努力實現礦井提升機節能電氣控制系統智能化，通過運行智能礦井管理平臺對煤炭開采工作和電能消耗進行可視化管理，以便于實現煤炭集約化開采工作的安全控制，同時節約電力資源。從整體架構來看，智能礦井管理平臺充分融合了大數據技術、自動化技術和人工智能技術，該平臺是由“生產與感知”、“數據接入交換”、“數據處理”、“應用與決策”和“多維展示”等結構體系組合而成。其中，“生產與感知”又細分為測量定位系統、工業操作視頻系統、安全監控系統、自動化管理系統、安全輔助監控系統。“數據接入交換”有三大結構類型——結構化數據、半結構化數據、非結構化數據，一般來講，結構化數據為實時數據，即熱數據;半結構化數據為增量數據，即溫數據;非結構化數據為離線數據，即冷數據。

“數據處理”包括數據清洗、數據匯總、數據關聯、指標計算、合并寬測。“應用與決策”主要組成系統包括地質保障系統、安全保障系統、生產執行系統、礦井ERP系統和應急救援系統。“多維展示”主要包括領導駕駛艙、三維虛擬礦井、礦井綜合門戶、礦井安全預警和礦井數據資料。全面實現礦井提升機節能電氣控制系統智能化，則需要運用大數據技術和人工智能技術實現“系統數據接入交換”、“數據處理”、“應用與決策”和“多維展示”等系統結構中的海量數據，這些數據原本屬于不同類型，大數據技術能夠對它們進行準確分析、提煉、解譯和分類存儲，將抽象的數據信息成功解譯成可傳遞、能量化與可以捕捉的現實數字，逐步實現提升機節能電氣控制管理數字化。需要注意的是，大數據技術管理平臺起初收到的數據信息

只是提升機電氣控制中的數據信息基礎內容，在信息加工與解譯過程中，需要借助數據挖掘技術來深度挖掘有價值的信息，然后構建三維開采模型，辨析提升機運行狀況安全與否，是否存在漏電問題和短路故障，針對實際情況做好安全指導。從數據信息分析、數據挖掘和數據信息解譯處理等三大過程來看，大數據技術和人工智能技術所支持的礦井提升機節能電氣控制系統會對原始數據進行挖掘會將其轉變為有價值的信息，進一步提取和綜合分析會生成知識，經過實踐應用會將知識升級到智慧層次，從而有效推動提升機節能電氣控制系統智能化。

結束語：

綜上所述，全面做好礦井提升機節能電氣控制系統改造工作，實現節能目標，首先要遵循該系統變頻調速原理，科學控制變頻調速。其次，要做好提升機節能電氣控制系統電路設計工作。另外，必須充分借助大數據技術和智能化技術實現提升機節能電氣控制系統智能化建設。

參考文獻：

[1]?? 劉連君，張傳明，李艷輝，等.轉子變頻技術在礦井提升機電控系統中的應用[J].煤炭科學技術，2011（8）：87-89.

[2]?? 安連祥，程樂，申玏.基于Profibus的提升機自動化系統的設計[J].控制工程，2010（4）：540-542.

[3]?? 史書林，肖興明，丁海港.節能型提升機恒減速液壓制動系統的研究[J].機床與液壓，2010（22）：64-66.

[4]?? 陳國慶.礦井提升機能量回饋節能技術應用的研究[J].煤炭技術，2012，31（6）：39-41.