煤礦機電設備自動化集中控制技術

（陽泉煤業集團長溝煤礦有限責任公司 山西 032700）

引言

目前，機電設備在煤礦生產各個環節中發揮著不可替代的作用，其既可以確保煤礦開采工作的順利進行，而且還可以節約煤礦企業的生產費用，進而降低安全事故的發生率。通常情況下，煤礦機電設備運行效率的高低將會直接決定煤礦開采效率和煤礦企業經濟效益的高低。因此，在進行煤礦開采過程中，要做好煤礦機電設備自動化控制工作，而集中控制技術不僅能夠降低設備故障的發生率，而且還可以提高煤礦開采效率。

1.集中控制總體結構設計

在進行煤礦生產過程中，其調度、監測及管理工作基本上在井上調度室內進行，并且煤礦井下調度室一般要求以井上調度室為中心，此時為了實現井上與井下的有效銜接，就需要借助集中控制技術，其主要是以CAN總線技術為主網，以實現CAN總線系統與組合開關的有效對接。在進行集中控制總體結構設計過程中，其主要是借助轉換器和網關的方式，來實現綜采工作面機電設備、上位機及單片機智能組合開關進行連接，在此基礎上構建全新的集中控制系統，以實現對煤礦井下綜采工作面的有效控制。

實際上，在集中控制技術中，上位機一般是指局域網通訊的主網，并且其他設備屬于從網，在具體運行階段，主要是以單片機為控制中心，進而實現對工作面的機電設備的遠程監測和集中控制，且實時呈現電流、電壓等信息。集中控制系統工作流程如圖1所示。

圖1 集中控制系統工作流程示意圖

(1)硬件設計

借助HT6L1-400Z/1140組合電器測控技術，不僅能夠實現對多路負荷的有效控制，而且還可以完成信號檢測、采集等工作，同時該技術還具備斷相、漏電閉鎖及短路等保護功能，主要是通過單機雙速、雙機雙速及多回路程序等方式來實現對煤礦機電設備自動化的有效控制。HT6L1-400Z/1140組合電器測控技術主要是由電磁閥控制箱、傳感器、遙控接收器、操作箱、顯示箱等組成，如圖2。

圖2 HT6L1-400Z/1140組合電器測控原理圖

(2)檢測軟件設計

①信息判斷與處理。該過程一般包括了對機電啟動程序、初始化程序、信息中斷程序等進行有效的判斷與處理；

②LCD信息處理。該過程一般包括了LCD讀寫控制程序、LCD舒適化程序以及LCD使能控制程序等；

③信號信息處理與控制。該過程主要包括輸入案件防抖動、輸入信號數字濾波、程序接口、系統優化等程序；

④PIC16F877單片機和RS232串行通信部分。該過程主要包括了VB6.0編寫出來的PC機顯示程序、PC機串口通信程序、PIC16F877單片機異步收發通信程序等。

2.集中控制技術在煤礦機電設備自動化中的應用效果

(1)在礦井監督和控制方面

在進行煤礦生產過程中，安全事故是煤礦企業需要給予重點關注的問題，尤其是煤礦井下開采階段，極易誘發安全事故，不僅會危及井下作業人員的生命安全，而且還會對煤礦的正常開采產生不利影響。因此，在進行煤礦開采階段，可以借助集中控制技術來提高礦井監督和控制的效率，進而保證煤礦開采工作的順利進行。如今，在煤礦井下生產過程中，集中控制技術在煤礦機電設備自動化中得到廣泛應用，其一般是借助煤礦機電設備與人工的互相合作、互相協調來有效提高煤礦開采效率。

然而，目前集中控制技術在礦井監督和控制中還處于剛起步階段，大多數煤礦企業并未對該技術給予高度的重視，在一定程度上阻礙了該技術的創新與發展，這樣就極易出現錯誤報警情況，進而誘發井下工作人員出現不良心理情緒，對煤礦開采的質量和效率產生不利影響。為了使上述問題得到有效改善，就需要將集中控制技術科學、合理的運用到礦井監督和控制中，進而有效提高煤礦機電設備自動化運行效率。作為煤礦企業，還需要加強對集中控制技術的創新與研發，加大資金投入力度，這樣既可以有效規避井下安全事故的發生，如井下坍塌、瓦斯爆炸等，而且還可以確保機電設備自動化的安全、高效運行，進而有效提高煤礦井下作業效率，提高煤礦企業的經濟效益。

(2)在煤礦運輸方面

通常情況下，煤礦生產涉及到多個環節，而且不同環節之間保持著緊密的聯系，缺一不可。在煤礦生產中，煤炭運輸是比較關鍵的一個環節，其不僅可以確保煤礦生產的正常運轉，而且還可以有效提高煤礦生產效率，進而提高整煤礦生產的質量。

實際上，煤礦生產屬于一項復雜性、系統性的工程，此時將集中控制技術應用其中，既可以提高機電設備自動化水平，而且還可以提高煤礦企業經濟效益。在煤礦運輸環節，如果無法配合煤礦生產工作，將會在煤礦生產現場誘發一系列的不良事件，最常見的就是煤炭大范圍聚集等，其既會對后續煤礦開采工作的進行產生不利影響，而且還會影響煤礦生產的安全性、有效性。此時如果將機電設備自動化集中控制技術應用到煤礦運輸之中，借助智能系統的集中控制可以對運輸流程進行一定的優化和整合，而且還可以充分發揮煤礦運輸相關設備的基本性能，進而有效確保煤礦運輸工作的順利進行。同時，集中控制技術的應用還可以有效規避煤炭大范圍聚集現象的出現，進而提高煤礦運輸調度效率，確保煤礦生產可以高效率、高質量的完成。

(3)在煤礦開采工作方面

對于煤礦企業而言，傳統的煤礦開采主要是依托于人力，不僅需要消耗大量的時間，而且還會影響煤礦開采的進度，影響煤礦企業的經濟效益。如今，隨著人們生活水平的提升和經濟社會的發展，對煤礦資源需求不斷增多，此時傳統的煤礦開采模式無法滿足經濟社會發展需求，進而需要對其進行改革和創新，而在煤礦開采中自動化集中控制技術就會成為大勢所趨，其不僅可以彌補人力開采模式的缺陷和不足，而且還可以提高煤礦開采的效率。在煤礦開采過程中，提升機設備是不可或缺的組成部分，其重量和體積比較大，加之開采人員綜合素質水平比較低，也會在一定程度上影響提升設備的運行。然而，自動化集中控制技術在煤礦開采工作中被廣泛應用后，不僅確保了提升設備的準確度、精確度，而且還可以提高提升機設備應用的安全性、穩固性，有效提高了提升設備的運行效率。

在進行煤礦開采過程中，自動化集中控制技術的應用，還可以更好的滿足經濟社會對煤礦資源的基本需求，進而滿足人們的工作和生活要求。此外，在煤礦開采階段，由于各方面因素的影響，也會增加安全事故的發生率，此時同樣可以借助自動化集中控制技術還完善自身的檢查功能，以便及時發現機電設備運行各個環節中可能出現的安全故障，并對其誘發因素進行分析，以確保維修工作人員可以在短時間內給予有效處理，從而確保機電設備的安全、高效運行，進一步提高煤礦開采的效率。

3.結束語

綜上所述，在進行煤礦開采過程中，集中控制技術在機電設備自動化中得到廣泛應用，尤其是在礦井監督和控制方面、煤礦運輸方面、煤礦開采工作方面發揮著至關重要的作用，其既可以提高煤礦生產效率，而且還可以確保煤礦開采工作有條不紊的進行。同時，集中控制技術的應用，還可以及時發現機電設備中存在的安全隱患，并采取有效措施給予解決，進而有效提高煤礦企業的經濟效益。