探究煤礦大型機電設備協同控制節能技術

曹洪鎮 楊柳

摘要：縱觀我國的能源結構而言，煤炭依舊占據較高的比重。當今我國煤礦都應用綜合機械化開采模式，很多耗能較高的機電設備被應用于生產過程中，為了跟我國倡導的節能環保要求相符合，務必探究煤礦機電設備的節能技術。為此，本文分析了煤礦機電設備節能技術的應用面臨的困境，以及煤礦大型機電設備協同控制技術和協同控制節能系統的建立等問題。

關鍵詞：煤礦;機電設備;協同控制;節能技術

在當前我國迅速發展的社會經濟背景下，煤炭的需求量持續增加。煤礦企業為了實現以上發展的要求，基于一系列科技的推動下日益廣泛地應用先進的機電設備，并且越來越關注機電設備節能技術的應用。由于煤礦大型機電設備種類多、耗能高的特點，要想達到節能減排的目的，必須分析當前煤礦機電設備節能技術存在的問題，研究了協同控制系統建立的必要性，同時探索智能化協同控制技術的實現方法、技術架構和基本原理，對于建立了基于計算機云平臺技術的煤礦大型機電設備協同控制系統，對于實現煤礦機電設備節能減排有著重要的意義。因為煤礦大型機電設備的協同控制節能技術能夠顯著地降低能耗，并能實現理想的節能效果。

1煤礦機電設備協同控制節能技術的應用面臨的困境

1.1煤礦機電設備比較分散

在煤礦生產系統中，因為設備的操作系統、生產單位、型號等不兼容，所以造成難以統一控制機電設備及其共享數據。

1.2煤礦機電設備耗能因素具備多樣性特點

煤礦生產工程比較系統和復雜，以及煤礦的生成環境多變復雜、工作，空間狹小，導致機電設備的耗能因素具備多樣性特點。

1.3煤礦機電設備協同控制受到數據實時性與同步性的影響

煤礦協同控制是結合計算機對一系列子系統的數據進行處理，并且通過相應的算法實現。協調控制的成敗受到數據實時性與同步性的影響。因為煤礦生產環境的復雜化，通信線路和傳感器受到非常的制約，所以數據的傳輸與感知受到影響。

2煤礦大型機電設備協同控制技術

2.1煤礦大型機電設備的分類

煤礦存在非常多的大型機電設備，根據煤礦生產的特性，劃分機電設備為兩種，即固定設備與移動設備。一是固定設備。在沒有特殊的情況下勿需移動固定設備的位置，其重點涵蓋的設備是水泵、提升機、通風機等。因為固定設備勿需更改位置，監測其狀態也比較簡單，協調控制重點在適宜的區域安裝傳感器，以及更換與維修傳感器比較便捷。二是移動設備。在進行作業時為了達到相應的標準要求持續調整或移動移動設備的位置，這種設備重點涵蓋液壓支架、采煤機、掘進機等。移動設備的位置持續出現改變，監測其狀態的難度系數大。當今一般應用傳感器、紅外相機監測移動設備。

2.2協同控制技術

一是傳感器技術。煤礦大型機電設備的協調控制先應對設備的實時數據信息進行采集，傳感器的任務是采集數據，屬于協調控制的關鍵性組成部分。傳感器能夠對機電設備的工作參數進行感知，像是壓力、溫度、傾角、速度、位置等，且根據內部運算規模轉換感知參數為能夠輸出的信號，進而能夠結合有關的計算機算法采集和傳輸信息。二是網絡傳輸技術。傳感器向協同控制平臺上傳輸出的數據要求結合網絡傳輸技術進行，以及向一系列的子系統下發協同控制平臺的動作指令。網絡傳輸技術能夠根據無線傳輸與有線傳輸使最為理想的傳輸穩定性和效率實現。三是實時定位技術。實時定位技術非常有助于確保煤礦生產者以及機電設備的安全，因此實時定位技術在協同控制系統的中的應用能夠跟蹤定位煤礦生產者與機電設備。實時定位技術能夠結合在人員與設備上安裝的無線定位節點采集信號，且結合無線網絡傳輸到定位系統，系統結合業已創建的煤礦井下坐標進行計算，以可視化定位人員與設備。四是數據處理技術。在協同控制系統中，數據處理屬于指揮中心，其對協同控制系統的效率形成直接影響作用。數據處理是結合相應的算法轉化和量化向協同控制系統傳輸的數據，將異常與冗余數據去除，且結合計算機架構使數據的云計算、過濾、壓縮、融合等功能實現。

3煤礦大型機電設備協同控制節能系統的建立

3.1協同控制系統的原理

能夠結合協同控制系統實現煤礦大型機電設備的協同控制節能，協同控制操作系統的方法具備并行調度多目標的特性。此系統劃分煤礦機電設備為一系列的子系統及其任務，針對一個生產任務，在實現生產目標的基礎上，結合協同控制系統配置任務資源，然后迅速計算子任務的優先級次序，且下發執行命令，確保協同運行生產的整個過程，進而使煤礦大型機電設備的能耗顯著減小。

3.2煤礦大型機電設備協同控制節能系統的建立

基于計算機云平臺計算建立的煤礦大型機電設備協同控制節能系統可以劃分機電設備的類別，且增設傳感器，從而對設備的工作情況進行監測，以著重監測空氣壓縮機、提升機、采煤機等大能耗的設備。并且，創建多元異構網絡通信架構，然后向煤礦大型機電設備協調控制系統傳輸監測的物理量。計算機云平臺通過對大型機電設備的工作參數的計算，判斷機電設備的狀態是不是能耗較高，如果設備狀態為高能耗，那么結合云平臺傳輸優化或改進的指令，從而調整善工作參數，最終使高效低耗的目標實現。

4結語

綜上所述，根據煤礦大型機電設備能耗大、類別多的特性，為了實現節能的效果，需要應用煤礦大型機電設備協同控制節能技術。文章通過對協同控制系統的原理分析以及煤礦大型機電設備協同控制節能系統的建立等，能夠實現節能的目的。

參考文獻：

[1]段麗芬.變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用分析[J].? 中國設備工程，2020（06）：152-153.

[2]王罡.分析變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2019（18）：45-46.

[3]楊向明.煤礦機電變頻控制技術與節能分析[J].能源與節能，2019（09）：63-64.

[4]平曉明.基于節能控制的煤礦機電設備協同控制系統研究[J].? ?機電工程技術，2018（10）：126-127.

[5]肖峰.煤礦大型機電設備節能效率優化探討[J].江西煤炭科技，2018（01）：165-166.

[6]賈云勝.礦山大型機電設備協同控制技術研究[J].能源技術與管理，2017（06）：86-87.