礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用分析

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（山西焦煤西山煤電（集團(tuán)）屯蘭礦 山西 030206）

前言

現(xiàn)代煤礦企業(yè)中，開采與運(yùn)輸均需要應(yīng)用大量機(jī)械設(shè)備，且其種類不同，分散區(qū)域較廣，為提高管理效果，亟需有一套管理系統(tǒng)加強(qiáng)對礦山機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)籌管理。而在數(shù)字技術(shù)發(fā)展情況下，全面應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，使得工作人員可遠(yuǎn)距離操控機(jī)械設(shè)備，通過監(jiān)控系統(tǒng)了解設(shè)備運(yùn)行情況，便于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，不僅可減少人員工作量，還能實(shí)現(xiàn)采礦工作智能化、信息化管理，從而提高了采礦工作經(jīng)濟(jì)效益。

1.遠(yuǎn)程技術(shù)概述

遠(yuǎn)程控制是指網(wǎng)絡(luò)上有一臺客戶端遠(yuǎn)距離對服務(wù)器端進(jìn)行控制的一種技術(shù)。在以往磁盤操作系統(tǒng)時，已經(jīng)存在遠(yuǎn)程電腦控制技術(shù)，卻受限于當(dāng)時科技發(fā)展，未能獲得人們重視。

（1）遠(yuǎn)程辦公。近幾年興起了辦公中應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，即為遠(yuǎn)程辦公。其為新興辦公模式，特點(diǎn)顯著，不僅可簡化辦公流程，還能營造輕松地辦公氛圍，以提高辦公效率。

（2）遠(yuǎn)程技術(shù)支持。在以往遠(yuǎn)程技術(shù)應(yīng)用中，需以電話為媒介進(jìn)行溝通，受限于雙方技術(shù)與知識差異性，該溝通模式存在一定問題，易浪費(fèi)眾多時間。而在技術(shù)不斷發(fā)展下，遠(yuǎn)程控制技術(shù)也得以更新，人員當(dāng)前僅需憑借計(jì)算機(jī)即可完成大部分工作，且降低了用戶工作量，提高了工作效率。

2.礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用作用

隨著礦山開采深度逐漸加深，其地質(zhì)條件變化愈發(fā)復(fù)雜提高了礦山開采危險(xiǎn)性，且人工管理費(fèi)時費(fèi)力，降低了礦山工作安全性。因此，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，以此提高礦山開采效率。

提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持。在初期開采礦山時，通過遠(yuǎn)距離技術(shù)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備調(diào)控，借助電話使工作者交流操作與技術(shù)，存在無法精準(zhǔn)獲得數(shù)據(jù)、浪費(fèi)時間的問題。而遠(yuǎn)程控制技術(shù)則能夠解決此問題，操作者與管理人員將不受距離限制，通過該技術(shù)借助電腦即可實(shí)現(xiàn)暢通交流，有助于時刻觀測設(shè)備是否產(chǎn)生故障，結(jié)合實(shí)際礦山情況對現(xiàn)有設(shè)備加以改進(jìn)，從而促進(jìn)了信息準(zhǔn)確性與時效性的提高。

節(jié)省時間。礦山開采中，由于周圍地區(qū)地質(zhì)較差，提高了機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障概率，但由于機(jī)電設(shè)備較為復(fù)雜需聘請專業(yè)人員維修設(shè)備。此時即可應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，通過電腦了解設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析發(fā)生故障原因，借助電腦傳送維修方案，即可避免由于故障延長礦山開采時間。

3.礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程技術(shù)應(yīng)用措施

(1)GIS技術(shù)應(yīng)用

GIS系統(tǒng)起源于礦山地理信息發(fā)展，早期應(yīng)用于采集和處理礦山資源環(huán)境信息中，還可對礦山開采計(jì)劃進(jìn)行評估分析，根據(jù)開采礦山實(shí)際情況判斷計(jì)劃合理性。現(xiàn)階段，GIS技術(shù)也逐漸應(yīng)用于遠(yuǎn)程控制中，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的管理控制，從位置、數(shù)量、類型等多方面全方位監(jiān)控礦山機(jī)電設(shè)備（見圖1）。

圖1 GIS系統(tǒng)監(jiān)測頁面

GIS技術(shù)作為最早應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全方位機(jī)電設(shè)備監(jiān)控管理，效果顯著，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在應(yīng)用過程中，設(shè)置機(jī)電設(shè)備管控平臺，融合了數(shù)據(jù)庫、無線通信、信息等技術(shù)。該技術(shù)從誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)開發(fā)出了相應(yīng)控制軟件，受到礦產(chǎn)企業(yè)青睞，系統(tǒng)工作中，其原理是在礦山機(jī)電設(shè)備中安裝監(jiān)控終端，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息實(shí)施傳送至監(jiān)控平臺，人員可通過設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)與實(shí)際數(shù)據(jù)對比，以了解故障情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備控制。在礦山開采中GIS技術(shù)應(yīng)用仍為初級階段，擁有較大發(fā)展空間，需進(jìn)行深入研究，分析該技術(shù)與其他技術(shù)融合發(fā)展可能性，以開發(fā)遠(yuǎn)程綜合控制技術(shù)。

(2)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是利用信息傳感裝置實(shí)時掃描、定位和感應(yīng)外界事物，其中應(yīng)用了激光、紅外線等技術(shù)，可借助無線通信將物聯(lián)網(wǎng)與事物連接到一起。而在礦山機(jī)電設(shè)備中，應(yīng)用該技術(shù)主要負(fù)責(zé)接收、感知和處理信息，將生產(chǎn)局域網(wǎng)與辦公局域網(wǎng)連接，人員通過設(shè)備傳感器了解設(shè)備狀態(tài)及數(shù)據(jù)，以無限信號傳遞數(shù)據(jù)，使得人員足不出戶即可掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，利用知識推理庫與專家數(shù)據(jù)庫處理傳輸數(shù)據(jù)，系統(tǒng)性判斷設(shè)備是否正常運(yùn)行，處理不合理部分，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動化控制管理。礦山機(jī)電設(shè)備工作環(huán)境較為惡劣，應(yīng)用該技術(shù)怎樣實(shí)現(xiàn)迅速信息采集與管理控制作為其中難點(diǎn)，仍需進(jìn)一步研究。

(3)PLC技術(shù)應(yīng)用

該技術(shù)屬于先進(jìn)電子系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各大工業(yè)生產(chǎn)中。礦山機(jī)電設(shè)備同樣可應(yīng)用該技術(shù)，其具有抗干擾強(qiáng)、成本低、簡單便捷的特點(diǎn)，技術(shù)應(yīng)用較為成熟，成果顯著。應(yīng)用可編程控制器包含輸出輸入結(jié)構(gòu)、處理器與電源，以觀察數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行設(shè)備控制，靈活性高，人員可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全過程監(jiān)控，有效減輕工作強(qiáng)度，提高工作效率。但該技術(shù)應(yīng)用中智能遠(yuǎn)程控制設(shè)備，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，采集數(shù)據(jù)無法作為參考，僅適用于控制要求和管理要求低的設(shè)備中。

4.實(shí)際案例

以選煤機(jī)電設(shè)備為例。在選煤機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控機(jī)電設(shè)備，便于人員能夠?qū)崟r掌握加壓過濾機(jī)、跳汰機(jī)等設(shè)備信息，包含設(shè)備規(guī)格屬性、名稱、類型、運(yùn)行市場、流程等，有助于人員調(diào)控設(shè)備狀態(tài)信息。

(1)系統(tǒng)組成模塊

機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可分為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制終端、設(shè)備檢驗(yàn)這三個模塊。在應(yīng)用過程中，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸可借助互聯(lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備運(yùn)行及控制數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確；遠(yuǎn)程控制終端則為系統(tǒng)核心部分，以局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為支撐，能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)電設(shè)備，適當(dāng)調(diào)整其運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)；設(shè)備檢驗(yàn)則能夠在傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，提取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過分析后控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障及運(yùn)行異常，加強(qiáng)應(yīng)對。

(2)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)

①遠(yuǎn)程監(jiān)控。在設(shè)備運(yùn)行前，工作人員嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定，將排料量、入料量、速度等提前設(shè)定，運(yùn)行后采集數(shù)據(jù)裝置自動對相關(guān)信息進(jìn)行采集，且利用互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)場總線將其及時傳輸至控制中心。以可視化技術(shù)為依托，在電子顯示屏中人員能夠直接看到設(shè)備排料量與入料量，保證其持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。在跳汰機(jī)安裝的智能數(shù)控風(fēng)閥，還能對床層脈動狀態(tài)自動靈活地調(diào)整，控制床層分層，達(dá)到預(yù)期選煤成果。

②遠(yuǎn)程管理。在遠(yuǎn)程管控選煤機(jī)電設(shè)備中，通常應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，配合管控工具軟件及智能化控制設(shè)備，連局域網(wǎng)與運(yùn)行局域網(wǎng)。工作人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在系統(tǒng)中提前設(shè)置精煤脫水、原生煤泥浮選等流程及參數(shù)，根據(jù)指令規(guī)范化、自動化的操作過濾機(jī)，完成選煤、進(jìn)料、脫水操作。人員在此過程中，還能引入數(shù)據(jù)庫軟件，采集整合各項(xiàng)加壓過濾機(jī)數(shù)據(jù)后，集中整理和存儲，根據(jù)需求將關(guān)鍵詞輸入值數(shù)據(jù)庫檢索框，即可實(shí)現(xiàn)盜取、查閱加壓過濾機(jī)進(jìn)料限值、濾餅標(biāo)準(zhǔn)水分值等參數(shù)，以此為基礎(chǔ)對系統(tǒng)操作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)過濾機(jī)的遠(yuǎn)程準(zhǔn)確操控。

③遠(yuǎn)程維修。在選煤機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理與故障排查效果良好。如，在板框壓濾機(jī)遠(yuǎn)程維護(hù)中，將遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)通過接口連接專家數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在設(shè)備上安裝采集數(shù)據(jù)裝置與智能監(jiān)控設(shè)備，即可獲得設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，包含關(guān)鍵部位運(yùn)行情況、總運(yùn)行時長等，將其統(tǒng)一傳送至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)可自動篩選分析數(shù)據(jù)，通過綜合處理鎖定該機(jī)電設(shè)備故障，將其設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與規(guī)定數(shù)值進(jìn)行比較分析。人員還可訪問專家數(shù)據(jù)庫，尋求專家意見，了解設(shè)備故障類型、原因，提出針對性處理故障方案，有助于設(shè)備排除故障問題，恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

某企業(yè)在礦山開采與選煤中應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，一年時間內(nèi)設(shè)備故障降低75%，一年開采量從16萬噸提升至17.2萬噸，且成本降低至2012.2萬元，獲得良好效果（見表1）。

表1 遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用效果

(3)應(yīng)用效果

5.總結(jié)

綜上所述，礦山機(jī)電設(shè)備應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，不僅可全面控制設(shè)備，保證設(shè)備高效、安全的運(yùn)行，對其運(yùn)行狀況、故障等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合礦山機(jī)電設(shè)備類型、數(shù)量及性能要求，從遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程管理及遠(yuǎn)程維修這幾方面出發(fā)，積極應(yīng)用GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與PLC技術(shù)，從而降低設(shè)備故障幾率，提高工作效率，為操作人員安全提供保障，防止發(fā)生安全事故。