基于物聯網的機電自動化控制分析

張偉 劉憲兵

摘 要：近年來物聯網技術在我國各領域得到廣泛應用，煤礦機電領域便屬于其中代表。基于此，本文簡單分析煤礦領域物理網機電自動化控制思路，并深入探討物聯網的具體應用，以供業內人士參考。

關鍵詞：物聯網;機電自動化控制;煤礦

引言：在物聯網技術支持下，機電自動化控制的開放性、集成化、多樣性、智能化特點日漸顯著，煤礦機電自動化控制因此實現長足進步。為更好服務于煤礦生產，正是本文研究的目標所在。

1.物聯網應用思路

機電自動化控制在較為惡劣、復雜環境中的應用較為廣泛，由此開展的遠程控制能夠保證機電設備正常運行，同時可實時監測相關設備，有效控制人力資源。對于基于物聯網的機電自動化控制來說，具體應用思路主要涉及以下幾個方面：第一，開展基于物聯網技術的全面管理和控制，依托信息化系統，物聯網技術能夠負責收集信息，運行過程中機電設備的狀態信息可由此隨時查看，進而為設備維護、養護提供依據;第二，物聯網技術的應用還需要保證數據安全，這是由于設備操作、運行很容易產生誤差，這種誤差會導致數據波動并對生產造成影響，而通過物聯網技術全面監測相關數據，即可保證數據信息波動處于合理范圍;第三，物聯網技術能夠監控重要設備運行數據，相關故障可由此及時發現，進而降低機電設備故障率;第四，物聯網技術獲取的數據信息需要由專業人員負責監控，進而保證生產的穩定和安全，在設備的無線通訊功能支持下，物聯網技術可提升機電自動化控制的效率，同時更好挖掘數據格式幀數、以太網網關資源，進而更好服務于機電自動化控制[1]。

2.物聯網具體應用

2.1平臺設計

在基于物聯網的煤礦機電自動化控制中，這種控制一般需要依托智能控制平臺實現，典型的智能控制平臺主要由各類傳感器、設備巡檢記錄儀、服務器等組成，具體由工程師站、數據庫服務器、遠端運維終端、Web及應用服務器、溫度傳感器、速度傳感器、振動傳感器、無線基站、核心交換機、環網節點交換機、設備標志卡、設備巡檢記錄儀等組成，工業以太環網、具體管理需求在該平臺中極為關鍵。依托物聯網技術，煤礦機電智能控制系統需要應用物聯網編碼規則，傳感器監測點、機電設備需要由此開展唯一性編碼管理，同時明確監測點與設備的關聯關系，系統可由此對設備運行參數進行實時展示，機電設備協同控制也能夠基于現場實際情況針對性實現?？紤]到巡檢管理需要，系統還需要設法關注巡檢工作的編制計劃、指派任務、記錄過程、處理異常等功能，日常檢查、過程執行、計劃管理、指標分析屬于其中關鍵，全生命周期的煤礦機電設備管理可在系統支持下實現，煤礦安全高效生產能夠更好得到保障，平臺功能可細分為基礎信息管理、設備巡檢、設備在線監控、綜合應用分析[2]。

2.2基礎信息管理

基礎信息管理功能由設備臺賬、無源標志庫、數據字典、用戶權限組成，設備臺賬能夠將設備檔案、設備圖紙等信息向平臺同步，無源標志庫負責設備銘牌、巡檢人員身份等信息的存儲，這類信息的唯一性管理能夠在設備巡檢記錄儀和無源標志卡支持下實現。數據字典用于定義和描述傳感器、監控系統相關的數據結構、數據項等內容，用戶權限可按照設備管理人員、各級領導、維修人員等針對性分配。

2.3設備巡檢

設備巡檢功能由四部分組成，包括日常巡檢、計劃編制、工單管理、故障處理。日常巡檢功能支持下的巡檢人員可按照固定路線和地點進行地址標志卡刷取，系統可自動進行記錄并提供需要巡檢的機電設備信息，巡檢工作可由此高質高效開展;計劃編制需要結合設備巡檢人員情況、機電設備分布及運行現狀，以此在系統中編制人員及設備巡檢計劃;工單管理主要聚焦機電設備維修、保養、異常事件，系統的任務派單管理基于工單開展，巡檢人員能夠在系統的消息提醒下開展任務;故障處理同樣可基于系統任務派單完成，排查和處理效率、效果可有效提升。

2.4設備在線監控

設備在線監控功能包括協同控制、分級報警、監測點配置、實時展示、故障定位、集成系統管理。協同控制可基于物聯網技術，通過監測點、機電設備間的關聯實現，關聯監測點、關聯設備屬于其中核心;分級報警需要以報警持續時間和報警值為依據，結合消息推送、語音等方式，不同崗位可實現分級別的異常信息報警提醒;監測點配置主要涉及監測點名稱、類型、編號、量程、關聯關系等內容，系統能夠對相關配置表進行自動讀取，進而自動完成配置;實時展示主要采用列表形式，煤礦機電設備可由此通過矢量化圖形直觀展示運行狀態及具體參數;故障定位需要以各監測點的歷史、實時數據為依據，依托物聯網技術和算法快速定位故障，故障原因明確及快速處理可由此實現;集成系統管理主要涉及設備基礎信息，如系統名稱、編號、類型及數據接入方式等。

2.5綜合應用分析

綜合應用分析同樣屬于煤礦物聯網機電智能控制平臺的重要功能，該功能可細分為使用率分析、故障診斷、到崗考核、能效分析。使用率分析可通過平臺對機電設備一定期限內的使用記錄進行分析;故障診斷主要以歷史數據、實時數據、巡檢數據、累計數據為依據，診斷過程需使用累計、參數類比等方法;到崗考核需聚焦故障處理、設備巡檢情況，以此考核巡檢人員;能效分析需要結合關鍵生產指標和煤礦機電設備能耗情況，進而明確全礦能效。

結論：綜上所述，物聯網在機電自動化控制領域的應用價值極高。在此基礎上，本文涉及的煤礦物聯網機電智能控制平臺，則直觀展示了物聯網技術的具體應用。為更好用于機電自動化控制，精細化管理理念的融入、新型算法的應用同樣需要得到重視。

參考文獻：

[1]趙瑞祥.煤礦設備智能化點檢系統方案設計[J].自動化應用，2020（12）：128-130.

[2]車巍.基于物聯網的機電設備實時監測與診斷系統探討[J].科學技術創新，2019（35）：76-77.

作者簡介：

張 偉（1973年4月——），男，漢，籍貫：山東省寧陽市，大專，助理工程師，研究方向：機械電氣。

劉憲兵（1975年10月——），男，漢，籍貫：山東省濟南市，大學，助理工程師，研究方向：機械電氣。