基于煤矿企业的机电自动化和信息化关系研究

发表时间:2020/9/17   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:孔光1 王永卫2 王厚海2
[导读] 摘要:近些年,随着社会的快速发展你,带动了我国各个行业领域的进步,现阶段,自动化技术在煤矿生产中得到了广泛应用。
        1山东宏河控股集团嘉祥红旗煤矿有限公司;2邹城宏矿热电有限公司
        摘要:近些年,随着社会的快速发展你,带动了我国各个行业领域的进步,现阶段,自动化技术在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿机电自动化技术的应用不仅大幅度提高了煤矿的生产效率,还提高了煤矿生产的安全性。
        关键词:煤矿现代化;机电自动化技术;生产效率;生产安全
        引言
        煤炭是我国的主要能源之一,煤炭也是在国民经济发展中发挥着重要作用。现如今这种局势对煤炭企业来说是一个前所未有的发展机遇,也是一个更大的技术要求。传统的煤炭技术不再满足煤炭企业的需要。而在煤矿机电自动化的实际应用应当加快了煤炭企业的技术发展和技术创新,促进了我国煤炭工业的发展。
        1煤矿机电自动化技术特点
        对机电设备的有效监测需要利用传感器来进行。控制器接收到设备传感器发送来的信息后,进行准确的识别与判断,根据设定的要求实现自动控制的目的,这就是煤矿机电自动化技术。自动控制技术是集传感技术、计算机技术与控制技术为一体的技术,因此其是一种交叉学科。由于机电设备的种类数量较多,而煤矿生产需要完整的机械与电气设备技术作为依靠,于是这就需要自动化技术提高煤矿生产效率。自动化技术的特点主要有以下几点:①多样性:煤矿生产所需要的设备种类繁多,且数量也多,需要自动化产品展现出多种多样的特点,而每一种机械设备都呈现出不一样的特点,因此就需要自动化产品拥有多样性。②集成化:单片机、可编程逻辑控制器、人机界面与数据采集等技术是煤矿生产自动化技术的核心装备,操作人员可以利用这些设备完成对机电设备的自动监测,随时观察设备的运行状态,同时也可以人工输入数据,使机械根据数据自动进行工作。③智能化:考虑到大多数煤矿深井作业的安全性问题,可以利用智能化技术派遣机器下去探查,确保深井工作的安全性,保护了人类的生命安全。
        2自动化与信息化的关系
        早在上世纪四十代年,就已经创建了信息化理论,对信息的传输和提取进行了大量的论述,为信息技术的发展和进步打下了基础,采样定理的应用为数据采集提供了依据,可以将传统的模拟量信号转变化可供计算机信息识别的数字信号,将信息技术与自动化技术结合提供了条件。经典控制理论的学者已经掌握了电气设备自动控制的规律,从多理论角度进行了大量分析,将信息定义为适应外界的技术手段,并将获取到的外界信息应用到外部世界的控制当中,是内部控制与外界信息交互的统称,这就可以更好地体现出信息在自动控制中的核心作用。自动化是将获取到的信息应用到控制中,对原来的控制方式进行优化,通过传感器采取到外界的变化,将其转变为二进制的数字量,利用控制程序对信号进行逻辑运算和处理,然后输出控制指令,从控制输出端口输出模拟量或数字量,该控制过程也是信息化的具体过程,控制如何进行优化只是采用何种最优的算法,不再依赖于从外界建立起传统的模拟控制电路,使得电气控制系统中的继电器等元件数量变少,电气结构也不再变得复杂,将电气信息处理和控制交给具备更强处理功能的PLC或单片机系统。计算机是信息化的产物,可以按照设定好的程序对外界输入的信息进行高效地处理,处理和控制对象都是信息,控制系统通过传感器采集到信号也是信息,计算机技术和通信技术使得自动化与信息化两者产生了很好的结合。当前的煤矿生产系统是由自动化技术、通信技术等建立起来的综合性信息化、自动化系统,最为底层的是监测煤矿生产和设备运行的各种类型传感器,将采集到的信号通过模拟量或总线方式将信息传输过来,经过滤波处理后发送给控制器,控制器的通信接口可以将获取信号传输给监控室中的人机界面进行显示,同时将信号传送给内部程序进行逻辑处理,根据控制要求输出控制信号给执行设备,同样可以采用模拟量输出或总线的控制方式,这样就可以将自动化和信息化两者很好地结合起来。
        3自动化在煤矿机电技术中的应用
        3.1自动化技术在矿井提升机系统中的应用
        在煤矿的开采中,提升机是重要的开采设备之一,矿井系统的特点有:速度快、程序繁杂、惯性大等,而矿井提升机在运行的过程中会受到矿井系统的影响,从而使用效果不尽如人意。现阶段虽然对矿井系统使用了一些保护的措施,但是最终效果不够理想。而在矿井提升机系统中应用自动化技术,其适用效果较为明显,自动化智能设备的应用,机电设备的可靠性和安全性有了明显提高,设备自查功能得以实现;而微处理技术的应用让多重寻址成为可能,提升机的自诊断能力得到了提升;机电自动化技术的应用使得矿井提升机的内部结构得到了优化,提高了提升机的性能,使设备安装更加简便。
        3.2矿井煤炭传送系统
        如今,煤炭需求量的急速上升对传送系统提出了更高的要求,而传送系统是煤矿生产环节中重要的组成部分,需要拥有更优质的工作效率。在面对复杂且危险的生产环境时,传送系统需要实现运送量增加、传送距离增加且稳定的效果,以满足煤矿工作的安全需求。并且,传送系统的效率高低直接与企业经济收益挂钩。
        为了保证煤矿工作更高的安全性,可以在监测系统中设置声光报警系统或是视频检测系统。当设备出现故障时,地面工作人员可以及时收到信息,并作出准确的判断。并且此时,工作人员可以通过指令精准地停止机器,避免灾祸的产生。故障监测系统可以在电脑中显示出设备故障的位置、时间以及问题,如此,工作人员能够精准找到源头并解决,能够在短时间内使故障设备回到正常状态,保证传送系统的效率。
        3.3煤炭运输系统中的应用
        由于煤炭运输无法避免长途运输,从而出现大运输量的问题,对于采矿企业来说运输煤炭是很重要的,如何提高煤炭的运输系统的效率又可以保证安全生成为一大问题产。所以在煤矿中应当应用机电自动化的技术,通过避免煤炭运输过程中出现的煤炭移动、漂移和偏差从而有效地解决了这一难题。工作人员可以在任何时候通过使用集成的人机控制接口,根据煤炭运输条件调整参数,纠正运输过程中的偏差。同时,安装声光报警装置保证了煤炭运输系统的安全。在煤炭运输过程中发生紧急情况时,可以及时将人员疏散到安全区域。此外停车报警系统可以使工作人员能够保证转移的过程中发生的异常情况下进行紧急制动,并通过PLC技术,准确定位故障点并及时采取适当措施,确保让运输系统的稳定运行。
        3.4在煤矿开采设备中的应用
        采掘设备对煤矿生产效率起着决定作用,其主要作用是完成煤矿生产中的煤炭开采和巷道掘进。在煤矿开采和掘进过程中,由于地质条件的不确定性,很容易发生安全事故。在开采和掘进阶段,工作人员众多,发生事故会造成重大的人员伤亡。减少人员参与煤矿开采和掘进作业,能最大程度上减少人员伤亡。因此,在煤矿开采设备中应用自动化技术具有重大的价值。目前,一些矿井的工作面已经实现了无人化开采,如图1所示,可以通过远程操控采煤机进行煤层切割和液压支架移架作业,生产效率非常高。
 
        图1薄煤层无人开采工作面
        结语
        当前的煤矿自动化与信息化的融合还处于初级阶段,应该转变数据信息不能共享的现状,利用信息技术和自动化技术更好地为组织生产和决策提供数据支持,使煤矿转变为先进的高科技企业。
        参考文献:
        [1]贺文斌.煤矿机电自动化技术发展及应用分析[J].价值工程,2019,38(36):245-246.
        [2]常岳龙.煤矿机电自动化的实用技术分析[J].科技创新与应用,2018(3):167.
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