智能控制在采礦機電一體化系統中的應用

夏強 毛宗普 曲鵬飛

摘要：智能控制技術具有高度智能化、最大限度減少人工控制、高度精準化控制等一系列技術優勢，在未來礦山機電一體化系統發展過程中，智能控制系統將為各類礦山機械實現精確自主控制提供基礎，本文將對智能控制技術在礦山機電一體化系統中的應用進行分析。

關鍵詞：智能控制技術;礦山工業;機電一體化系統

1.智能控制系統及礦山機電一體化系統概述

目前來看，各類礦山機械在實際作業中既需要滿足需求同時也要保障運行的安全性，不論是井上還是井下，礦山工業作業過程中面臨很多設備技術方面的問題，各種機械設備及能源消耗相對較大，且在機械控制方面也需要做到精準控制和快速反應。礦山機電一體化系統在各類礦山機械中均有應用，相關技術貫穿于各類礦山機械的動力系統、控制系統、傳動系統等部位，可以說機電一體化技術及其所形成的相關系統是礦山機械在現代化發展過程中實現一系列高效安全目標的關鍵基礎。而智能控制技術則是現代化工業發展的主要方向，智能控制與傳統控制技術相比，其所展現出的優勢非常明顯，既往在礦山機械控制過程中控制系統僅能針對既定已編程項目來執行相關控制指令，而對于一些控制編程以外的控制需求則無法滿足，另外其整體控制精度與現代化礦山工業開采作業需求有一定差距，而智能控制技術則能夠最大限度發揮其自主控制功能，類似于人腦智能控制系統，在相關控制工作中，能夠針對當前設備所處情況進行智能分析，結合相關設備的具體工作性能，對其發出相應的控制指令，使其當前工作狀態更加適合于目前所面臨的作業環境，達到高效安全作業的目的。智能控制系統具有非線性控制、控制學習、自主判斷、高層控制等諸多技術優勢，相較于礦山機械傳統機電一體化控制系統，應用智能控制技術后，各類礦山機械設備將最大限度擺脫對人工操作的依賴。

2智能控制在礦山機電一體化系統的具體應用

2.1在采礦操作中的具體應用

智能控制在礦山機電一體化系統中的應用，不僅能實時對數據進行在線傳輸，還能夠及時對各種機電設備的運行狀態進行全面的掌控，因此在礦井整體工作流程中，能夠對工作中的各項細節有明確地了解和掌握。此外，相關的工作人員需要積極的利用智能通信技術，將各種需要處理的數據及時進行分析，并傳輸到中控計算機系統中，這樣才能根據礦山特點和實際操作的相應指令進行開采工作，確保機電一體化系統運行的整體效率。此外，煤炭企業還需要充分的對系統運行中的點檢工作加以重視，利用智能點檢代替原有的人工點檢工作，這樣才能更好地解決人工點檢工作中存在的遺漏和誤差問題，不斷提升智能控制系統整體的工作質量和效率。

2.2在礦井生產監測中的應用

智能控制在礦井機電一體化系統中的有效應用，能在一定程度上對礦井中的生產工作進行實時動態監測，對設備在運行中出現的故障進行診斷和自動警報，智能控制系統的應用能有效提升礦井生產的質量和效率，保證系統整體運行的安全性和完善性?？偟膩碚f，對于在線監測功能，智能控制技術能夠對機電設備的電動機、工作裝置、液壓設備以及制動系統的運行狀態進行有效監測，并且根據監測的數據結果安排后續礦井生產工作的流程和內容。此外，對于故障診斷和自動報警功能兩個方面來講，智能控制技術能確保設備在出現異常故障情況時，可自動對故障進行診斷，并且及時發出警報提醒管理人員對設備進行檢修，在了解異常故障發生的原因和位置后，及時安排維修技術人員對設備進行檢修。

2.3在煤礦提升設備中的應用

煤礦運輸提升設備作為煤礦生產的基礎和前提，良好的運行能夠保證煤礦生產的實際質量，可以為后續在不同工作環節中提供安全保障，企業需要加強設備提升的重視程度。在煤礦運輸提升設備中有效地將智能控制系統進行應用，能在最大程度上提升設備整體運行效率和自動化操作程度，為煤礦順利生產提供有效地保障。簡單來說，智能化煤礦提升設備主要包括交流提升機和直流提升機兩種設備類型。其中交流提升機具有容量大，可以突破裝機限制的優點，實現無人自動操控，這也是提升礦山機電自動化水平的重要標志。而直流提升機主要依賴電子驅動和機械化結構來實現對設備自動化的操控，是現階段自動化程度最高的提升設備。

2.4在工程機械防撞系統中的應用

現階段，大型電機車碰撞問題是礦山生產中面臨的重要問題內容，對礦井生產工作的安全性有著極為嚴重的不良影響，同時電機車碰撞不僅會造成車輛的損壞，還會導致技術人員的傷亡情況。因此，為了能夠有效解決此類問題，企業需要將智能控制系統嵌入電機車的防碰撞系統中，主要是在對信號接收和發射、聲光報警和控制等不同的模塊中進行使用，可以通過單片機來控制電機車距離以及運行速度，并且如果電車在預定值范圍內出現相遇情況，可及時發出警報，從而降低電機車出現碰撞導致安全事故發生的概率。

2.5在礦山建筑機電工程中的應用

智能控制在礦山機電一體化建設的過程中，建筑工程也是重要的組成內容，科學地將智能控制應用到建筑工程中，也是確保企業建筑安全和便利的前提。將智能控制應用到建筑各行業，可以將自然光更合理的轉變成照明使用的光源，降低建筑工程成本的支出，同時也節約能源的實際使用。另外，智能控制系統具有監控程序，也可及時為企業提供警報，一旦礦山發生火災，智能控制系統可以對外界溫度變化有著及時的感應，并且向工作人員發出警報，保證礦井工作人員和值班管理人員能及時地開展救援工作，降低企業的經濟損失和人員傷亡情況。同時，還能夠將警報發生的信息技術應用到管理系統中，對礦井下較為薄弱的生產環節進行分析，消防人員也可以根據分析的數據結果，做好針對性的救援準備工作，選擇科學合理的救援手段，從而降低企業的經濟損失，進一步對工作人員的生命安全進行保障。

3.智能控制系統應用于礦山生產中的具體途徑

3.1方案規劃設計

因為礦井生產系統的復雜性，智能控制系統應用于礦山生產時，可以利用智能控制系統中的近似函數技術，將自動化控制參數依據實際情況構建數字模型，利用智能控制系統技術中的模擬器系統，實現礦井生產控制系統的設計目的。

3.2優化方案設計

傳統的礦井智能控制系統的設計多結合實際控制導致系統實際運行時，故障經常發生。因此，在設計智能控制系統的當中，注意理論支持，多貼近符合科學的系統設計原理，確保系統的正常運行。因此在設計礦井智能控制系統時，優先將先進的計算機技術應用于該系統設計中，能夠有效縮短礦井生產時間，提高礦井生產效率，提高礦井的經濟效益。

3.3礦井生產設備的智能診斷

礦井生產設備在正常的工作期間，經常出現問題，出現的許多問題都具有非線性的特點，為了規避礦井控制系統這方面的問題，引入智能控制系統技術，能夠提高礦井生產控制系統的檢索效率，縮短礦井生產設備故障問題的解決時間，提升礦井的經濟效益。

4結束語

綜上所述，在實際工程開展的環節中，需要工作人員具有較強的專業水平，如果水平和技能都沒有符合相應的標準，會對礦山工程的實際開展造成嚴重的影響，同時還需要工作人員具備較強的隨機應變能力，能對一些突發狀況進行處理。在信息技術和科學技術的不斷發展下，所有工程項目都在朝著智能化、自動化和信息化的方向發展。

參考文獻：

[1]杜強.智能控制在礦山機電一體化系統中的應用[J].礦業裝備，2020（06）：156-157.

[2]馬德健.智能控制在礦山機電一體化系統中的應用[J].礦業裝備，2020（05）：168-169.

[3]葛進生.智能控制在機電一體化系統中的應用分析[J].礦業裝備，2019（03）：154-155.

作者簡介：

夏強，性別：男，民族：漢，出生年月：1978年8月，籍貫：河南杞縣，學歷：本科，職稱：助理工程師（礦山機電），工作單位： 新鄭煤電有限責任公司，研究方向：礦山機電智能化。

毛宗普，性別：男，民族：漢，出生年月：1985年6月，籍貫：河南鄭州，學歷：本科，職稱：助理工程師，工作單位： 河南省新鄭煤電有限責任公司，研究方向：采礦工程。

曲鵬飛，性別：男，民族：漢，出生年月：1989年7月，籍貫：河南許昌，學歷：本科，職稱：助理工程師，工作單位： 河南省新鄭煤電有限責任公司，研究方向：采礦工程。